Physik.SMART
Experimente in der Physiklehre zielen auf die Förderung des Verständnisses physikalischer Zusammenhänge und das Erlernen naturwissenschaftlicher Methoden. An Hochschulen werden die theoretische Lehre in Vorlesungen und die praktische Anwendung jedoch aufgrund des logistischen Aufwands physikalischer Praktika zeitlich deutlich getrennt und auf starre Versuchsabläufe beschränkt. Dies soll im Projekt Physik.SMART durch den Einsatz von Smartphone-Sensoren mit der an der RWTH Aachen entwickelten App "phyphox" überwunden werden. Exemplarisch werden dazu an der RWTH Aachen sowie der FH Aachen für verschiedene Zielgruppen die typischen vorlesungsbegleitenden Übungen durch experimentelle Aufgaben ergänzt, bei denen ausgenutzt wird, dass nahezu alle Studierende über Messgeräte in Form der Sensoren ihrer Smartphones verfügen. Hierzu werden offene Arbeitsmaterialien erstellt, einfache und kostengünstige Materialsets mit beispielsweise Maßbändern oder Schnüren zusammengestellt und günstige ergänzende Sensoren für vom Smartphone nicht bereitgestellte Messgrößen entwickelt. Dies erlaubt experimentelle Aufgaben ohne den Aufwand eines traditionellen Praktikums und somit den direkten Bezug zu den Vorlesungsinhalten, wodurch die klassische Physiklehre grundlegend innoviert wird.
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Einsatz digital unterstützter Fragen zur Individualisierung von Tutorien
In den bestehenden mathematischen Lehrkonzepten an Hochschulen ist eine individuelle Förderung aufgrund mangelnder Zeit- und Personalressourcen in der Regel nicht möglich. Dieses Problem soll in diesem Projekt an der DHBW Mannheim durch folgendes Vorgehen adressiert werden: Durch digitale Kurztests in den Vorlesungen (unterstützt durch manuelle Auswertungen) werden die Problemfelder einzelner Studierender individuell erhoben. Aufgrund der Ergebnisse werden die Kursteilnehmer in Kleingruppen eingeteilt. In Tutorien werden diese Problempunkte individuell durch Dozenten und Hilfskräfte angesprochen und mit speziell dafür erstellten Beispielen und Übungsaufgaben adressiert. Zusätzlich werden digitale Übungsaufgaben und Materialien bereitgestellt, die eine weitere individuelle Bearbeitung der Problemfelder ermöglichen. Eine wichtige Rolle spielt dabei der Aufgabentyp STACK, der durch Anbindung an ein Computeralgebrasystem und durch differenzierte Rückmeldbäume eine automatisierte Fehleranalyse und darauf basierende Lernempfehlungen ermöglicht. Begleitende wissenschaftliche Auswertungen dienen der Erfolgskontrolle der Konzepte und der Evaluierung der Ergebnisse.
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