TU Dortmund University
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19914 research outputs found
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Fachliche Richtigkeit als Indikator für Unterrichtsqualität – Wie mathematisch fundiert unterrichten angehende Lehrkräfte den Begriff der Umkehrfunktion?
No full textAus der fachspezifischen Perspektive wird kritisiert, dass generische Kriterien nicht ausreichen, um Qualität von Mathematikunterricht fachlich adäquat zu beurteilen. In dieser Studie wird anhand von Verstehenselementen als Indikatoren für fachliche Unterrichtsqualität untersucht, inwiefern angehende Lehrkräfte (N=17) den Begriff der Umkehrfunktion innerhalb von rollenspielbasierten Unterrichtssimulationen mathematisch-fundiert einführen. Die Ergebnisse zeigen eine generell geringe fachliche Richtigkeit und verdeutlichen damit die Relevanz von fachlichen Kriterien für Unterrichtsqualität
Wie nutzen Lehramtsstudierende Informationen beim Einschätzen von Zahl- und Operationsvorstellungen? Eine experimentelle Studie zu Noticing im Anfangsunterricht
No full textEs wird eine Studie vorgestellt, die mithilfe von Text-Bild-Vignetten und dem Einsatz des Restricted Focus Viewers (Mouse tracking) Prozesse der Informationsnutzung (Attending, Shaping, Interpreting) beim Noticing von Zahl- und Operationsvorstellungen untersucht. Hierfür wurden N=172 Studierende randomisiert zu drei Experimentalbedingungen mit unterschiedlicher Informationskomplexität zugewiesen. Es zeigt sich, dass eine gezielte Komplexitätsreduktion durch Informed signalling zu einem verbesserten Attending und Shaping führt, das Interpreting jedoch zusätzlicher Unterstützung bedarf
Warum Mathe draußen unterrichten? Was Lehrkräfte von Mathtrails erwarten und wie sie deren Einsatz beurteilen
No full textMathematikunterricht kann mit sogenannten Mathtrails ins Freie verlagert werden. Hierbei handelt es sich um eine Route mit mathematischen Aufgaben zu real existierenden Objekten in der Umwelt, z.B. auf dem Schulhof. In der fachdidaktischen Literatur existieren vielfältige Erwartungen an Mathtrails, z.B. die Förderung von Modellierungskompetenzen oder der Motivation. Hingegen fehlen Untersuchungen, was Lehrkräfte von Mathtrails erwarten, und wie sie deren Einsatz im Schulunterricht retrospektiv beurteilen. Diesen beiden Fragestellungen gehen wir im vorliegenden Beitrag nach
Diagnosen von Lehramtsstudierenden zu Schülerlösungen von offenen Modellierungsaufgaben: Wie wichtig ist es, Annahmen zu treffen?
No full textOffene Modellierungsprobleme sind zentral in der Mathematikdidaktik, da sie die Verknüpfung von Realität und Mathematik fördern. Charakteristisch ist das Fehlen lösungsrelevanter Informationen, die Lernende selbstständig ergänzen müssen. Bei der Bearbeitung solcher Aufgaben zeigen sich Schwierigkeiten, da es viele Lösungsmöglichkeiten gibt. Empirischen Stu-dien zur Diagnose von Schülerlösungen zu offenen Modellierungsaufgaben fehlen. Diese Studie untersucht, welche Aspekte der Schülerlösungen zu offenen Modellierungsaufgaben von Lehramtsstudierenden a) positiv und b) negativ betont werden
,,Ich verstehe die Aufgabe nicht" – Fragenstellen bei Modellierungsaufgaben
No full textDas Verständnis von Modellierungsaufgaben ist zentral für den Erfolg im mathematischen Modellierungsprozess, doch viele Lernende haben hierbei Schwierigkeiten. Ein Ansatz aus der Leseforschung ist das Stellen und Beantworten von eignen Fragen zum Text. In dieser Studie wurde untersucht, wie häufig Lernende eine Fakten- und Verständnisfrage stellen. Von 186 Schüler*innen zeigten nur wenige die Fähigkeit, relevante Fragen zu formulieren; Verständnisfragen waren besonders selten. Die Ergebnisse weisen auf Unsicherheiten im Umgang mit dieser Strategie hin
Human asymmetries in AI art: syntax and writing direction effects on agent position in AI-generated images
No full textThe present study investigates positional patterns in visual representations generated by two artificial intelligence (AI) models in response to textual prompts describing interactions between two animate entities. The primary objective is to assess whether the syntactic structure of a given sentence influences the spatial positioning of the agent (i.e., the entity performing the action) within the generated image. The study follows research showing that in art produced by humans, positioning of agents on the picture depends on reading-writing direction: entities mentioned first are positioned on the left side by people from cultures with left-to-right writing script disproportionately more often than on the right side. We prompted FLUX and DALL⋅E 3 with 20 English sentences, 10 passive and 10 active ones, and generated 4,000 pictures in total. In active sentences, FLUX positioned the agent to the left side of the picture significantly more often than to the right side.
In passive sentences, both models positioned the agent to the right significantly more often than to the left. In general, DALL⋅E 3 placed agents to the right more often than FLUX. The models partially copied the tendencies of humans in active sentences conditions, however, in passive sentences conditions, the models had a much stronger tendency to place agents to the right than did humans.
Our study demonstrates that these AI models, primarily influenced by English language patterns, may be replicating and even amplifying Western (English-specific) spatial biases, potentially diminishing the diversity of visual representation influenced by other languages and cultures. This has consequences for the visual landscape around us: AI pictorial art is overflowing our visual space and the information that we have imprinted into pictures as intrinsically human is changing
Teaching Through Problem Solving in einer mehrphasigen Unterrichtssequenz: Helfen Scaffolding Prompts den Schwachen oder hemmen sie die Starken?
No full textDas Projekt untersucht, wie Scaffolding Prompts in einer mehrphasigen Unterrichtssequenz mit Teaching Through Problem Solving in allen Phasen das Lernen zu Teilern und Vielfachen unterstützen. In einer pseudoexperimentellen Studie mit 252 Lernenden aus 17 Schweizer Klassen erzielten beide Interventionsgruppen (I0 ohne, I1 mit Prompts) signifikant bessere Ergebnisse als die Kontrollgruppe (KG). Im Follow-Up-Test zeigte I1 nachhaltigere Lernergebnisse. Positive Moderatoren waren Vorwissen, Selbstregulation und Selbstwirksamkeit; negative Effekte der Prompts wurden nicht festgestellt
Kommunizieren über statistikhaltige Social Media Posts als Beitrag zur Demokratiebildung im Mathematikunterricht
No full textSocial Media spielt heute eine zentrale Rolle für die politische Meinungs-bildung von Bürgerinnen und Bürgern. Neben News und Fake News fin-den sich hier auch statistikhaltige News. LeserInnen müssen diese nicht nur verstehen, sondern auch darüber kommunizieren können. Der mündige Umgang mit datenbasierten Argumentationen auf Social Media ist damit ein wichtiger Teil der Demokratiebildung. Der Vortrag stellt ein Entwi-ckungsforschungsprojekt vor, in dem Lernende einer 7. Klasse Antworten auf statistikhaltige Posts formulieren. Hier zeigen sich deutliche For-schungs- und Entwicklungsbedarfe
Makes caterpillars floppy toxins Mcf1 and Mcf2 from Photorhabdus luminescens
No full textThe Makes caterpillars floppy toxins Mcf1 and Mcf2 are essential virulence factors from Photorhabdus luminescens, that ensure the survival of the bacterium and its symbiotic nematodes. In my thesis I solved the structure of Mcf1 (3.6 Å) and described Mcf2 as more instable and flexible, which prevented high resolution structure determination but still gave rise to a partial cryo-EM density. Both toxins consist of an N-terminal effector domain (NED), activator binding domain (ABD), protease effector domain (PED), two putative translocation domains (TD) and three putative receptor-binding domains (RBD). While the general structure resembles the ABCD toxin family, the translocation domains in particular are similar to the translocase of large clostridial toxins (LCT). Finally, I identified Arf3 as the cytosolic activator of both toxins and could formulate an activation mechanism that causes the release of the NED and PED into the cytosol, where both act independently as toxic effectors that contribute to the high potency of the Mcf toxins
Crosstalk between Rac and Rap GTPases in migrating cells
No full textZellmigration spielt eine zentrale Rolle in zahlreichen physiologischen und patho-physiologischen Prozessen, beispielsweise der zielgerichteten Wanderung von Immunzellen oder der Metastasierung von Tumorzellen. In diesem Prozess spielt die präzise zeitliche und räumliche Koordination verschiedener fundamentaler zellbiologischer Prozesse, wie der gerichteten Bildung von Ausstülpungen, der Zelladhäsion und der Zellkontraktion eine wichtige Rolle. Signalproteine der Rho und Ras/Rap Familien kleiner GTPasen spielen in dieser Koordination eine wichtige Rolle. Die direkte Untersuchung ihrer dynamischen Aktivität und ihrer Wechselwirkungen in lebenden Zellen ist entscheidend, um die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Koordination besser zu verstehen. In dieser Arbeit wurden hochsensitive Aktivitätssensoren für die wichtigsten Vertreter dieser Signalproteine, Ras, Rac1 und Rap eingesetzt. In Kombination mit kurz- und langfristigen Aktivitätsstörungen konnten zentrale Eigenschaften der regulatorischen Netzwerke aufgedeckt werden, welche die Aktivitäten dieser Signalproteine miteinander verbinden. In der von Keratinozyten abgeleiteten Krebszelllinie A431 wurde bereits eine enge Korrelation der Rac-Aktivität mit lokalen Zellausstülpungen beobachtet. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Rap vor, während und auch noch über einen längeren Zeitraum nach Rac-vermittelten Zellausstülpungen aktiv ist. Durch eine Kombination von Aktivitätsmessungen mit schnellen optogenetischen Störungen wurde eine unidirektionale Kausalität zwischen diesen Signalproteinen nachgewiesen, durch welche Rac effizient durch Rap aktiviert wird. Dies weist auf eine instruktive Rolle von Rap GTPasen bei der Initiierung neuer Zellausstülpungen hin. Die beobachtete verlängerte Rap-Aktivität nach der initialen Zellausstülpung unterstützt vorherige Studien, welche eine Rolle von Rap in der Zelladhäsion beschrieben haben. Funktionelle Analysen spezifischer Rap-Isoformen deuten darauf hin, dass Rap1a und Rap2b antagonistische Effekte auf die zelluläre Adhäsion haben: Der Knockdown von Rap1a führte zu einer verminderten Adhäsion, während der Knockdown von Rap2b das Gegenteil bewirkte. Zusammenfassend zeigen diese Ergebnisse, dass eine unidirektionale Verknüpfung die Rap- und Rac-Aktivität koppelt und damit die Bildung zellulärer Protrusionen initiiert, und dass die verlängerte Rap-Aktivität nach einer neuen Zellausstülpung die Ausbildung neuer Adhäsionen reguliert.Cell migration is a process involved in various physiological and pathophysiological processes, including immune cell migration and cancer metastasis. Efficient cell migration requires precise spatio-temporal coordination of several fundamental cell biological processes, in particular of cell protrusion, adhesion and retraction. Signal proteins of the Rho and Ras/ Rap family GTPases are thought to be master regulators of these fundamentally important processes, and direct investigations of these proteins in living cells is therefore expected to aid our understanding, how they are coordinated in space and time. Here, highly sensitive, effector-domain based activity sensors for Ras, Rac1 and Rap, were used in combination with both long-term and short-term activity perturbations to investigate the signal network that controls cell migration. In the keratinocyte-derived A431 cancer cell line, Rac activity was already known to correlate tightly with local cell protrusions. In this thesis, Rap activity was observed already before Rac activity and remained elevated for a prolonged time after the actual protrusion event. The combination of activity measurements with rapid optogenetic perturbations revealed a clear hierarchy, in which Rap can efficiently and unidirectionally activate Rac. This suggests an instructive role of the Rap GTPase in the generation of newly formed protrusions. Rap GTPases were already known to regulate cellular adhesion, and their prolonged activity after cell protrusion further supports this idea. Further functional investigations into the role of distinct Rap isoforms suggested that the two major isoforms Rap1a and Rap2b have an antagonistic effect on cell adhesion. While knockdown of Rap1a resulted in decreased cell adhesion, knockdown of Rap2b had the opposite effect. Taken together, these studies suggest that a unidirectional activity crosstalk couples Rap activity to Rac activity to induce cellular protrusion, and that prolonged Rap activity after cell protrusion regulates cell adhesion