Aus einer Reihe von Untersuchungen zum Interesse an physikalischen Themen von Schulerinnen und Schulern der Mittelstufe ist bekannt, dass Physikunterricht dann interessanter wird, wenn die Inhalte in einen medizinischen Kontext eingebunden sind. Eine von mir durchgefuhrte Untersuchung bestatigte diesen Befund auch fur die Oberstufe. Um diesem Ergebnis Rechnung zu tragen, wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit Unterrichtseinheiten zu den Themen Rontgen-Computertomographie und Ultraschalldiagnostik fur die Oberstufe entwickelt und eine Fulle von geeigneten Unterrichtsmaterialien aller Art bereitgestellt. Ein wesentliches Merkmal der Konzeption war es, die Prinzipien der medizinischen Diagnosesysteme mit Hilfe geeigneter, selbstentwickelter Funktionsmodelle zu demonstrieren und so den Unterricht wirkungsvoll zu unterstutzen. Dazu wurde zunachst ein optisches Modell eines Computertomographen konzipiert und realisiert. Ein Laserstrahl durchdringt dabei eine Matrix von absorbierenden Glasbausteinen. Aus den jeweiligen Transmissionen berechnet ein Computer die Verteilung der Bausteine. Die Steuerung und Datenerfassung erfolgt vollautomatisch uber ein schulubliches Computerinterface. Das Prinzip des Impuls-Echo-Verfahrens der Ultraschalldiagnostik kann mit einem Modell veranschaulicht werden, welches 10 m s kurze Ultraschallimpulse erzeugt und die Laufzeit als Mass fur die Tiefe einer reflektierenden Schicht interpretiert. Mit dem Gerat lassen sich z.B. auch Echos von Knochen im eigenen Korper registrieren und auswerten. Mit einem geeignet angepassten Ultraschall-Entfernungsmesser aus einer Polaroid-Kamera lasst sich ausserdem die computergestutzte Gewinnung von Querschnittsbildern demonstrieren. Um die Wirksamkeit der Massnahme im Unterricht beurteilen zu konnen, wurde in einer vergleichenden Untersuchung nachgewiesen, dass Unterricht zu den Themen Rontgenstrahlung und Wellen bei gleichen fachlichen Inhalten hinsichtlich der Interessantheit des Unterrichts den herkommlichen Zugangen deutlich uberlegen ist. Dieses Ergebnis konnte in einer Reihe von Interviews bestatigt werden. Der Unterricht wird aufgrund des lebensweltlichen Bezugs fur die Schulerinnen und Schuler interessanter. Mit Hilfe geeigneter Leistungstests konnte weiterhin gezeigt werden, dass die Leistungen der Schulerinnen und Schuler zumindest nicht schlechter ausfallen als bei traditionellem Unterricht. Der interessantere Unterricht wird also entgegen mancher Befurchtungen nicht durch einen Verlust an "physikalischem Tiefgang " erkauft. Daneben ergaben sich eine Fulle von Detailergebnissen, die im Rahmen der fur die Didaktik der Naturwissenschaften wichtigen "Munchener Interessentheorie " von Krapp et al. gut zu interpretieren sind. Die Ergebnisse entsprechen insgesamt den Befunden aus einer grosseren Untersuchung fur die Mittelstufe, die das Institut fur Padagogik der Naturwissenschaften (IPN) in Kiel, an deren Evaluationskonzept sich meine empirische Untersuchung eng anlehnte, durchgefuhrt hat.