Beispiele aus dem ETH Lehralltag

Die Grafik zeigt verschiedene ?kosysteme des Planeten Erde. Sie ist grob in vier Bereiche unterteilt: oben links sind die Berge, oben rechts das Meer und der arktische Ozean. Dies sind oberirdische Systeme, die in Kontakt mit der Atmosph?re stehen.

Unten links befinden sich Tropfsteinh?hlen und unten rechts die Unterwasserwelt des Ozeans und marine Sedimente. Dies sind Systeme unterhalb der Oberfl?che, die nicht in direktem Kontakt mit der Atmosph?re stehen.

?ber der Oberfl?che sind drei Quellen des radioaktiven Kohlenstoffisotops Kohlenstoff 14 zu sehen:

• Menschliche Aktivit?ten, dargestellt durch ein Atomkraftwerk,
• Atombombentests, dargestellt durch einen Atompilz,
• und kosmische Strahlung aus dem Weltraum, dargestellt durch einen kaskadierenden Teilchenstrahl.

Rechts oben ist auch ein Forschungsschiff zu sehen, das mit einer CTD-Rosette Wasserproben aus dem arktischen Ozean nimmt. Dabei handelt es sich um ein Ger?t zur Entnahme von Wasserproben, das in den Ozean hinabgelassen wird, bis es den Meeresboden erreicht.

Ein weiteres Schl¨¹sselelement der Grafik sind die Pfeile, die jeweils einen anderen Weg des Kohlenstoffs 14 von der Quelle durch die verschiedenen Systeme zeigen und wo er schlie?lich landet.

• Der blaue Pfeil geht von der kosmischen Strahlung aus und gelangt ¨¹ber die Atmosph?re in die W?lder. Von dort reist er den Gebirgsfluss hinunter ins Meer, wo er sich als Meeressediment ablagert.
• Es gibt einen violetten Pfeil, der ebenfalls von der kosmischen Strahlung ausgeht und sich durch die Atmosph?re in die W?lder oberhalb einer H?hle bewegt. Von dort wird es in den Boden und durch Kalkstein gewaschen und kristallisiert in der H?hle zu einem Tropfstein.
• Der dritte und gr¨¹ne Pfeil, dessen Quelle die kosmische Strahlung ist, bewegt sich durch die Atmosph?re ins Meerwasser und lagert sich als Meeressediment auf dem Meeresboden ab.
• Dann gibt es einen gelben Pfeil, der von der Atombombenwolke ausgeht und in die W?lder oberhalb der gleichen H?hle wie zuvor eindringt. Genau wie beim violetten Pfeil wird er in den Boden gewaschen, durch Kalkstein hindurch und kristallisiert in der H?hle zu einem Tropfstein.
• Der f¨¹nfte und letzte Pfeil hat zwei Quellen, von denen er ausgeht. Die Atombombenwolke, die durch die Luft ins Meer gelangt, und der Kernreaktor, der durch den Fluss flie?t und mit dem anderen Radiokohlenstoff im Meer zusammentrifft und von dort aus in die Meeresstr?mungen gelangt.

In der Medizin der Gegenwart wird bei Patient:innen z.B. mit Dickdarmkrebs bei allen die identische Therapie angewandt. Da Krebs aber sehr viele verschiedene Ursachen hat und Menschen unterschiedlich auf eine Therapie reagieren f¨¹hrt dies dazu, dass es neben den erw¨¹nschten positiven Wirkungen der Therapie auch viele Patient:innen gibt, bei denen die Therapie keine Wirkung oder sogar in erster Linie unerw¨¹nschte Nebenwirkungen zeigt.

In der Medizin der Zukunft wird daher versucht, mit Hilfe von Biomarkern z.B. in Blut, DNA, Urin oder Gewebe die Patient:innen gem?ss Krankheitsursache und pers?nlichen Voraussetzungen in Therapiegruppen aufzuteilen und diesen Gruppen dann die entsprechend passende Therapie zu verordnen. Damit soll erreicht werden, dass bei m?glichst vielen Patient:innen die Therapie positive Effekte zeigt.

Unsere Bewegung kommt durch Aktivierung unserer Muskulatur zustande. Diese Muskelaktivit?t hat aber auch weitere Folgen f¨¹r unseren K?rper, indem bei Aktivierung der Skelettmuskulatur Signalmolek¨¹le, sogenannte Myokine, freigesetzt werden. Diese Myokine beeinflussen den Stoffwechsel und verschiedene Gewebe in unterschiedlicher Weise und auf unterschiedlichen Wegen. In der Abbildung ?Der Muskel als endokrines Organ? werden exemplarisch erw?hnt:

• Irisin f¨¹hrt zu einer Zunahme der Lipolyse und von Thermogenin (UCP-1)
• IL-15 f¨¹hrt zu einer Abnahme der Fettmasse und einer Zunahme der Muskelmasse
• LIF f¨¹hrt zu einer Verbesserung der Muskelregeneration
• BDNF f¨¹hrt via AMPK zu einer Erh?hung der Fettverbrennung
• FGF-21 f¨¹hrt zu einer Zunahme der Glukose-Aufnahme
• SPARC f¨¹hrt zu einer Abnahme der Neubildung von Fettzellen

Ausserdem werden die Entz¨¹ndungsreaktionen in den Fettzellen gehemmt.

An dieser Stelle sollen diese Aspekte jedoch nicht im Zentrum stehen

An Stelle des Graphen der zu optimierenden Funktion (Fl?che im Raum) betrachten wir eine Kurve im Raum, welche wir wie folgt erhalten: Wir bestimmen alle Punkte im Definitionsbereich, welche die Nebenbedingung erf¨¹llen. Dies gibt uns eine Kurve in der xy-Ebene (im Definitionsbereich). Entlang dieser Kurve in der xy-Ebene werten wir die zu optimierende Funktion aus, was uns schlussendlich eine Kurve im Raum gibt. Die bedingte
Optimierung bedeutet nun, dass wir entlang dieser Kurve im Raum jenen Punkt suchen, welcher die gr?sste (oder kleinste z-Koordinate (Funktionswert)) besitzt, der also an ?h?chsten¡° (oder ?tiefsten¡° gelegen ist).

Beachten Sie dazu auch die obige Bemerkung:

Bemerkung:

Die Situation kann geometrisch wie folgt beschrieben werden: Im Definitionsbereich der zu optimieren Funktion f(x, y) (in unserem Fall also die xy-Ebene, in der untenstehenden Graphik gr¨¹n dargestellt) schr?nken wir die Punkte, welche wir noch betrachten, ein, n?mlich auf diejenigen Punkte, welche zudem die Nebenbedingung g(x, y) = 0 erf¨¹llen. ?brigt bleit also eine Kurve im Definitionsbereich (in der Abbildung unten blau eingezeichnet).
Im drei-dimensionalen Raum entspricht dies der Tatsache, dass nicht mehr der gesamte Graph der zu optimieren Funktion f(x, y) (in der Abbildung gelb dargestellt) betrachtet wird, sondern nur eine Kurve (pink in der Abbildung), welche auf diesem Graphen liegt. In unserem Fall k?nnen diese Punkte beschrieben werden durch (x, x^2, -2x + x^2 + 1).

Die bedingte Optimierung kann also geometrisch so beschrieben werden, dass wir danach fragen, an welchem Punkt auf der pinken Kurve der kleinste z-Wert angenommen und wo der gr?sste z-Wert angenommen wird.

Eine 1-seitige Comic-Illustration in Englischer Sprache zum Thema ?Heading Structure? (?berschriftenstruktur). Der in verschiedenen Rott?nen gehaltene Comic beginnt mit der Frage ?How can a blind person read and interact with digital content?? und der Antwort ?Blind people use screen reader software to read and navigate digital user interfaces.?. Eine blinde Person in rotem Hemd f¨¹hrt aus (in Sprechblasen): ?Screen readers present text to blind people, either in Braille or as synthetic speech.? Im Hintergrund visuell dargestellt sind Braille-Buchstaben und Text (?Chapter 12.3: The next¡­?) welcher sich aus einem Lautsprecher in Richtung eines Ohres schl?ngelt. Im Dritten Teil des Comic werden Beispiele einer sauberen inhaltlichen Strukturierung von Inhalten dargestellt mit einger¨¹ckten und nummerierten ?berschriften: 1 Animals, 1.1 Vertebrates, 1.1.1 Edible usw. Zum Schluss ist dargestellt, wie sich die gut gelaunte blinde Person, erkennbar an ihrem weissen Stock, durch eine schematisch dargestellte Struktur von ?berschriften am Boden bewegt. Sie ?ussert sich in Sprechblasen ?A good heading structure allows me to get an overview and to navigate through content efficiently.? und erg?nzt: ?Pro-tip: To achieve this in e.g. Word, just get used to using preformatted heading styles.?. Der Comic wurde an der ETH Z¨¹rich entwickelt und behandelt eines von sieben zentralen Themen f¨¹r zug?ngliche Lernmaterialien.

Wie immer ist es hier stark abh?ngig vom Kontext und im Ermessen der Autorenschaft, welche Informationen als relevant gelten. Eine wesentlich k¨¹rzere Textalternative k?nnte so lauten:

Comic-Illustration zum Thema ?berschriften-Struktur in digitalen Lerninhalten. ?berschriften und deren Struktur (?berschriftenebenen) sind f¨¹r Menschen, welche assistive Technologien nutzen, wichtig um sich in digitalen Inhalten zu orientieren und um relevante Inhalte schnell und effizient zu finden. Screenreader, Software, welche geschriebene Inhalte in synthetischer gesprochener Sprache oder in Braille (aka Punkt- oder Blindenschrift) ausgeben, erlauben blinden Personen ?berschriften direkt anzuspringen und sich so schnell einen ?berblick ¨¹ber die Inhalte zu verschaffen. Nutzen Sie deshalb Formatvorlagen f¨¹r ?berschriften und achten Sie auf eine hierarchisch korrekte Struktur.