MINT lernen

Vom Reiz zur Reaktion

Zwei Aufgaben zur Reaktionszeit — mit einem Tablet-Test und einer Fahrt im Simulator.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Reaktionstest am Tablet

AFB I–II

Eine Klasse testet mit einer Tablet-App ihre Reaktionszeit. Sobald der Bildschirm grün wird, tippen alle so schnell wie möglich darauf. Jede Person macht fünf Versuche.

PersonVersuch 1Versuch 2Versuch 3Versuch 4Versuch 5
Ayla0,26 s0,24 s0,25 s0,23 s0,22 s
Ben0,31 s0,29 s0,33 s0,30 s0,27 s
Chiara0,21 s0,24 s0,20 s0,22 s0,23 s
  1. Nenne die Stationen der Reiz-Reaktions-Kette für das Tippen auf den grünen Bildschirm.
  2. Berechne für jede Person die mittlere Reaktionszeit.
  3. Vergleiche die Ergebnisse der drei Personen.
  4. Erkläre, warum niemand eine Reaktionszeit von 0 s erreichen kann.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Beginne beim Reiz, ende bei der Reaktion — es sind sieben Glieder.
Hinweis zu Aufgabe b)
Addiere die fünf Werte und teile durch 5.
Hinweis zu Aufgabe c)
Achte auf die Mittelwerte und darauf, wie stark die Werte schwanken.
Hinweis zu Aufgabe d)
Was muss zwischen dem Aufleuchten und dem Tippen alles passieren?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Reiz (grünes Licht) → Sinnesorgan (Auge) → sensorischer Nerv → Gehirn → motorischer Nerv → Muskel (Finger- und Armmuskeln) → Reaktion (Tippen).

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Ayla: 1,20 s : 5 = 0,24 s. Ben: 1,50 s : 5 = 0,30 s. Chiara: 1,10 s : 5 = 0,22 s. Alle liegen im typischen Bereich von 0,2 bis 0,3 s.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Chiara reagiert im Mittel am schnellsten (0,22 s), Ben am langsamsten (0,30 s), Ayla liegt dazwischen. Bei Ayla werden die Zeiten von Versuch zu Versuch kürzer (Übung), bei Ben schwanken sie am stärksten (0,27 bis 0,33 s).

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Zwischen Reiz und Reaktion läuft die ganze Kette ab: Die Sinneszellen im Auge müssen das Licht in Erregung umwandeln, die Nerven leiten die Erregung zum Gehirn und zum Muskel weiter, das Gehirn muss sie verarbeiten und entscheiden, und der Muskel muss sich zusammenziehen. Jede Station braucht etwas Zeit.

2

Abgelenkt am Steuer

AFB II–III

In einem Fahrsimulator wird gemessen, wie schnell Fahrerinnen und Fahrer bremsen, wenn eine Ampel plötzlich auf Rot springt. Das Auto fährt 50 km/h, das sind etwa 13,9 m/s.

Situationmittlere Reaktionszeit
ohne Ablenkung0,7 s
Telefonieren mit Freisprechanlage1,1 s
Tippen einer Nachricht1,6 s

Die Reaktionszeit ist hier länger als im Tablet-Test, weil die Fahrenden erst erkennen und entscheiden müssen und dann den Fuß vom Gas auf die Bremse setzen.

  1. Stelle die Reiz-Reaktions-Kette für das Bremsen an der roten Ampel als Schema dar.
  2. Ermittle für alle drei Situationen die Strecke, die das Auto bis zum Beginn des Bremsens zurücklegt.
  3. Interpretiere die Messwerte mithilfe der Stationen der Kette.
  4. Beurteile die Aussage: „Mit Freisprechanlage ist Telefonieren beim Fahren ungefährlich.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Zeichne sieben Kästchen mit Pfeilen und benenne Reiz und Reaktion konkret.
Hinweis zu Aufgabe b)
Strecke = Geschwindigkeit · Reaktionszeit.
Hinweis zu Aufgabe c)
Welche Station ist bei Ablenkung zusätzlich beschäftigt? Bei welcher Ablenkung fehlt außerdem der Blick auf die Straße?
Hinweis zu Aufgabe d)
Vergleiche die Werte „ohne Ablenkung“ und „Freisprechanlage“.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Rotes Ampellicht (Reiz) → Auge (Sinnesorgan) → sensorischer Nerv → Gehirn (erkennt „Rot“, entscheidet „Bremsen“) → motorischer Nerv → Beinmuskeln → Fuß tritt auf die Bremse (Reaktion).

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Ohne Ablenkung: 13,9 m/s · 0,7 s ≈ 9,7 m. Mit Freisprechanlage: 13,9 · 1,1 ≈ 15,3 m. Beim Tippen: 13,9 · 1,6 ≈ 22,2 m — mehr als doppelt so weit wie ohne Ablenkung.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Die Ablenkung verlängert vor allem das Verarbeiten im Gehirn: Es muss sich zugleich um das Gespräch kümmern und erkennt die Ampel später. Beim Tippen schaut man zusätzlich auf das Handy, sodass der Reiz das Auge oft erst verspätet erreicht — deshalb ist die Zeit dort am längsten.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Die Aussage ist falsch. Auch mit Freisprechanlage steigt die Reaktionszeit um 0,4 s, das Auto fährt etwa 5,6 m weiter ungebremst. Die Hände bleiben zwar am Lenkrad, aber das Gehirn ist mit dem Gespräch beschäftigt. Freisprechen ist weniger gefährlich als Tippen, aber nicht ungefährlich.