PhyDid - Zeitschriften (FU Berlin)
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Tagungsband der Beiträge 2019 als pdf
No full textDer Tagungsband 2019 kann auch als Gesamt-PDF heruntergeladen werden (24 MB)
Physik für Ingenieure: Ein Erfahrungsbericht zum "Blended Learning"
Get PDFDie Vorlesung Physik ist ein grundlegender Baustein der meisten Ingenieursstudiengänge und stellt für viele Studienanfänger eine Hürde zum Studienstart da. Die Vorkenntnisse der Studienanfänger sind zunehmend heterogen und der sichere Umgang mit physikalischen Konzepten erfordert mehr oder wenig Übung, um diese zu festigen oder auch erstmals einzuführen. Um dieses Üben zu ermöglichen, wurde für die Vorlesung "Physik 1" in den Studiengängen Maschinenbau, Werkstofftechnik, Mechatronik, Biomechanik, Biotechnologie und Umwelt- und Verfahrenstechnik der Hochschule Offenburg ein E-Tutorium erarbeitet, das die Übungsaufgaben in Form von 10 Online-Selbsttest mit jeweils vier Übungsaufgaben anbietet. Die Selbsttests beinhalten dabei typische Aufgabenstellungen, deren Zahlenwerte (Masse, Geschwindigkeit usw.) bei jedem Aufruf der Aufgabe variieren. Dadurch lassen sich die Selbsttests zum selbständigen Üben nutzen. Ein reines Abschreiben einer Musterlösung ist durch die veränderlichen Zahlenwerte darüber hinaus unmöglich. Wir beschreiben eine Methode zur effizienten Erzeugung der Moodle-basierten Selbsttests mit Hilfe der Software R/exams und berichten über die Erfahrungen beim ersten Einsatz
Three methods for the observation of the Big Bang with our school telescope
Get PDFUsually telescope based research on the Big Bang is performed by the application of huge telescopelike the Hubble-Space-Telescope. But in our work we propose three methods for Big Bang observation,which are applied with an 11inch telescope in our school observatory. The first method is based on theredshift. We are using the redshift to calculate the velocity of the galaxies in the framework of theDoppler effect. From the Hubble-diagram, we then can get the age of the universe by doing aregression. The second method we used is based on a comparison of our telescope with the Hubble-Space-Telescope. For the third method we use supernovae. Here we are comparing the brightness of agalaxy with and without a supernovae. The results show that the observation fo the Big Bang is alsopossible with a a much smaller telescope than e.g. the Hubble-Space-Telescope
Lorentz-Transformationen mit GAALOP
Get PDFLorentz-Transformationen können in der vierdimensionalen Raumzeit als hyperbolische Rotationen modelliert werden. Diese wiederum lassen sich als Hintereinanderausführung hyperbolischer Reflexionen deuten.Da Reflexionen in der Geometrischen Algebra und insbesondere hyperbolische Reflexionen in der Raumzeit-Algebra nach Hestenes durch Sandwich-Produkte beschrieben werden, lassen sich auf dieser Grundlage Lorentz-Transformationen didaktisch elegant und mathematisch sehr einfach durch simple Multiplikationen von Vektoren darstellen.Diese Multiplikationen können entweder von Hand oder aber mit Computerhilfe durchgeführt werden. Im Beitrag wird gezeigt, wie Lorentz-Transformationen auf mathematisch unterschiedlichen Niveaustufen mit Hilfe des Programm-Tools "Geometric Algebra Algorithms Optimizer" (GAALOP) verstanden und berechnet werden können. Dabei kommt GAALOP die Rolle eines speziell-relativistischen Taschenrechner-Ersatzes zu.
Naturwissenschaftliches Denken im Lehramtsstudium – Computeradaptive Leistungsmessung
Get PDFDie Durchführung von Leistungstests zur Kompetenzmessung hat häufig das Problem eines sehr hohen Zeitaufwands. Als Folge werden Kompetenzen zwar in Forschungsprojekten untersucht, je-doch kaum zur inhaltlichen Sicherung der Lehrqualität an Hochschulen herangezogen. Computer-adaptive Messverfahren ermöglichen eine weitaus effizientere Messung und somit einen praktikab-len Einsatz von Leistungstests in Evaluationsszenarien.Im ersten Teil dieses Beitrags werden das Projekt ValiDiS sowie das dort eingesetzte Instrument zur Messung naturwissenschaftlichen Denkens vorgestellt. Im Anschluss daran werden adaptive Test-verfahren theoretisch vorgestellt. Im dritten und vierten Teil werden die bereits erfolgte Umsetzung eines computeradaptiven Multistage-Tests sowie die geplante Testerprobung skizziert
Tagungsband der Beiträge 2018 als pdf
Get PDFDer Tagungsband 2018 kann auch als Gesamt-PDF heruntergeladen werden (62 MB):
Alles Reibung oder was? Welchen Effekt oft genannte Einflüsse tatsächlich auf Messergebnisse haben
Get PDFEine typische Situation aus dem Physikunterricht: Die Ergebnisse einer Experimentierphase werden an die Tafel geschrieben und weichen deutlich von den theoretischen Erwartungen ab. Die Erklärung der Diskrepanz erfolgt mit den üblichen Verdächtigen: Reibung, Reaktionszeit, Luftfeuchtigkeit, ungenaue Messgeräte … aber wie groß ist der Einfluss solcher Größen auf das Ergebnis tatsächlich?Wir halten ein adäquates Verständnis von physikalischen Messwerten, deren (Un-)Genauigkeit und Aussagekraft für die Ausbildung werdender Physiklehrkräfte für grundlegend wichtig. Insbesondere wird dies für ein sinnvolles Einbringen und Vorleben von Fehlerkultur und dem fachlich angemessenen Umgang mit Messunsicherheiten im Unterricht benötigt.Die dazu konzipierte Lernumgebung beinhaltet daher im Wesentlichen drei Aspekte:Die Berücksichtigung der Vorstellungen der StudierendenEine moderne fachliche Modellierung von Messwerten durch Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen, wie durch den ISO-Standard GUM vorgeschlagenZwei hierzu erstellte Apps, die es ermöglichen a)Messdaten nach GUM zu verrechnen und darzustellen und b) die auf ein konkretes Experiment einflussnehmenden Faktoren zu variieren und deren Auswirkungen zu beobachten.Im Rahmen des Vortrages wurden insbesondere die letzteren Applikationen vorgestellt
Gelingensbedingungen von Innovationen in der Hochschullehre am Beispiel des Einsatzes der App phyphox
Get PDFDie an der RWTH Aachen entwickelte App phyphox erweitert die Gestaltungsmöglichkeiten von Physik-Vorlesungen und –Übungen insbesondere um aktive experimentelle Tätigkeiten der Studie-renden jenseits klassischer physikalischer Praktika. Der bisherige Einsatz von phyphox in diversen Haupt- und Nebenfachvorlesungen in verschiedenen Szenarien hat jedoch gezeigt, dass die Akzep-tanz sowohl auf der Seite der Studierenden als auch auf der Seite der Dozierenden sehr unterschied-lich ist. Deshalb können am Beispiel des phyphox-Einsatzes exemplarisch wesentliche Gelingens-bedingungen für Innovationen in der Hochschullehre genauer untersucht werden. Dabei wird auf der einen Seite erhoben, welche Gründe die Studierenden für die Bearbeitung oder die Nicht-Bear-beitung von phyphox-basierten experimentellen Aufgaben angeben. Auf der anderen Seite werden am Beispiel von phyphox die Beweggründe der Dozierenden für die Einbringung von Innovationen in ihre Lehrveranstaltung oder entsprechende Hemmnisse abgeleitet. Im Beitrag werden neben Er-fahrungen mit dem phyphox-Einsatz auch das Forschungsdesign und Daten aus ersten Erhebungen vorgestellt
Ein haptischer Zugang zu Moden von Kugelschwingungen
Get PDFKugelschwingungen können anhand der Anzahl und Lage ihrer Knotenflächen klassifiziert werden. Die Geometriekann allerdings nicht einfach in zwei Dimensionen dargestellt werden. Ein Lösungsansatz ist daher die Darstellungmittels Animationen und 3D-gedruckten haptischen Modellen. Dieser Ansatz bietet eine Möglichkeit, das Lernenvon Kugelflächenfunktionen und Kugelschwingungen sinnvoll zu unterstützen
Professionalität im Lehr-Lern-Labor anbahnen - Ergebnisse zu verschiedenen Facetten von Reflexion und Selbstwirksamkeitserwartungen
Get PDFIm vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse einer Mixed-Methods-Studie vorgestellt, die auf die Professionalisierungswirkung eines Lehr-Lern-Labor-Blockseminars abzielen. Der Fokus liegt dabei auf den Forschungsschwerpunkten „Reflexion“ und „Selbstwirksamkeitserwartungen“. Zu beiden Schwerpunkten wurden über verschiedene Skalen Erhebungen im Pre-Post-Design vorge-nommen, die mithilfe von qualitativ gewonnen Interviewdaten angereichert wurden. Die Ergebnis-se sind vielversprechend. Der komplexitätsreduzierte und geschützte Rahmen führt nicht nur zu einer Abdämpfung des ‚Praxisschocks‘ sondern sogar zu einer leichten Steigerung der Selbstwirk-samkeitserwartungen der Teilnehmer*innen. Dieser Befund wird durch die Interviews bestätigt. Darüber hinaus scheint sich bei den Teilnehmer*innen eine positive Einstellung gegenüber dem Reflektieren im Laufe des LLL zu bestätigen bzw. noch weiter auszuprägen. Ein möglicher Grund dafür liegt im Erkennen des Mehrwertes von kollektiven Reflexionsprozessen durch die Seminar-teilnehmer*innen