TU Dortmund University
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19914 research outputs found
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Unterrichten mit MatheBattle: Eine Lehrkräftefortbildung zur Gestaltung adaptiver Übungsphasen
No full textAdaptiver Unterricht gilt als vielversprechender Ansatz, der Heterogenität der Lernenden zu begegnen. Übungsphasen, die der Festigung mathematischer Fähigkeiten dienen, bieten hierfür geeignete Ansatzpunkte. Der Einsatz digitaler Technologien wie MatheBattle kann sowohl Lehrkräfte beim Unterrichten entlasten als auch Schüler:innen zusätzlich unterstützen.
Um Lehrkräfte gezielt für die Gestaltung adaptiver Übungsphasen mit MatheBattle vorzubereiten, wurde im Projekt MINT-ProNeD eine Fortbildung entwickelt. Auf dem Poster werden die Ziele und zentralen Inhalte der Fortbildung zusammengefasst
Caring Cities: towards a public urban culture of care?
No full textBased on an international literature review and selected case studies, this article discusses the potential of the Caring City policies for an urban public culture of care. In recent years, “the caring city” has entered feminist and urbanist debates and local politics as a concept to overcome the multiple crises of care. The concept draws on a longstanding tradition of feminist research and critique, but is a comparatively new attempt to transform care arrangements at the local level. It addresses the urban as a system of mutual care and a place of daily and (inter)generational care for oneself, others, and the planet. In terms of the importance of local infrastructure in enabling or hindering care, the concept also includes a debate on planning as caring practice. It is enhanced and put into practice by local governments, such as in Barcelona and Madrid (Spain) and Bogotá (Colombia). Here, Caring City policies range from integrated care strategies to neighbourhood care systems, including care centres, mutual support networks, and awareness‐raising. The article provides an overview of Caring City policies, their genesis, objectives, and essential elements. We argue that the concept resonates well with the current quest to develop more sustainable and equitable cities by establishing public urban cultures of care. The Caring City policies’ long‐term effects, however, require monitoring, as the case studies demonstrate how little established Caring City policies still are and how much effort it takes to anchor them in local politics in the long term
Und was magst du an Mathe? Ein Instrument zur Messung verschiedener Valenzen im mathematischen Weltbild
No full textDer Beitrag stellt einen Fragebogen vor, der zum Ziel hat, individuelle Valenzen (Wertigkeiten) verschiedener Aspekte des mathematischen Weltbilds zu erfassen. Basierend auf Daten von 47 Lehramtsstudierenden zeigt eine explorative Faktorenanalyse, dass Valenzen für Anwendungs-, Schema-, Formalismus und Prozess-Aspekt empirisch unterschieden und reliabel erfasst werden können. Dies ermöglicht zukünftig beispielweise Gruppenunterschiede in diesen Valenzen oder Zusammenhänge dieser Valenzen mit anderen Variablen, die sich in qualitativen Studien angedeutet haben, auch quantitativ zu untersuchen
Data Science in der Lehramtsausbildung: DataSETUP
No full textDas Erasmus+ Projekt „DataSETUP“ zielt darauf ab, die Data Science Bildung in europäischen Lehramtsstudiengängen zu stärken. Die Notwendigkeit ergibt sich aus der geringen Einbindung von Data Science in MINT-Lehramtsstudiengängen, obwohl Data Literacy als essentiell für die Vorbereitung auf eine datengetriebene Welt angesehen wird. Im Projekt werden kurze Data Science Module entwickelt, um angehende Lehrkräfte in datengestütztem Argumentieren zu fördern. Ein Pilotmodul zur Analyse der Spielgewohnheiten junger Menschen zeigt erste positive Ergebnisse und fördert das datenbasierte Argumentieren
"Ich habe gelernt, mich besser in die Grundschulkinder hineinzuversetzen" - Selbsteinschätzungen von Lehramtsstudierenden zu inklusionsbezogenen Kompetenzen im Bachelorstudium
No full textInklusion wird an der Universität Duisburg-Essen im Lernbereich Mathematische Grundbildung als Querschnittsthema realisiert, und in verschiedenen Lehrveranstaltungen mit unterschiedlichen Schwerpunkten behandelt. Im Beitrag wird, basierend auf qualitativen Daten aus einer Fragebogenerhebung im Projekt KoLiMa, dargestellt, inwiefern Studierende inklusionsbezogene Aspekte in arithmetisch-orientierten Lehrveranstaltungen im Studienverlauf wahrnehmen. Es zeigt sich, dass Studierende sowohl in didaktischen als auch in fachlichen Lehrveranstaltungen inklusionsrelevante Aspekte identifizieren
„Unplugged“ algorithmisch Denken bei iterativen Berechnungen
No full textUrsprünglich bezog sich der Algorithmusbegriff auf analoge Rechenregeln und -verfahren. Es lohnt sich deswegen - auch im Sinne des didaktischen Tetraeders - zunächst analoge Notationen von Algorithmen zur Erzeugung von Zahlenfolgen oder zu schriftlichen Rechenverfahren auf deren Bedeutung für und Einsatz im Mathematikunterricht hin zu analysieren.
Daraus abgeleitete erste Gestaltungsvorschläge für eine Lernumgebung integrieren hier verschiedene Darstellungsformen (etwa Beschreibung, Struktogramm, Pseudo- und Blockcode), die im Zusammenspiel das algorithmische Denken und Tun unterstützen
Computer-assisted optimization of cannabinoid biosynthesis catalysts and evaluation of their potential to produce unnatural cannabinoids
No full textCannabinoids are a compound class that originally arose as secondary metabolites from the plant Cannabis sativa. Molecules such as (-)-trans-.9-tetrahydrocannabinol, cannabidiol, and cannabichromene are highly demanded on the market due to their diverse medical applications. Given the extraction process from plant, the isolation of rare cannabinoids will not be sufficient to meet global demand. Therefore, an alternative production method is required. Additionally, the interest in non-natural cannabinoids, which act on cannabis receptors, continues to rise. Ensuring the sustainable and high-titer production of these novel cannabinoid structures from the initial stages is crucial. A recent approach that has emerged is the heterologous production of cannabinoids in Saccharomyces cerevisiae. In addition to the naturally produced products from cannabinoid biosynthesis, the proteins can be used for the formation of non-natural cannabinoids through the exchange of the precursor molecules.
A bottleneck of the production of cannabinoids is the reaction from hexanoyl-CoA towards olivetolic acid (OA). This reaction results in the formation of olivetol, a byproduct that leads to the wastage of precursors including malonyl-CoA, acetyl-CoA, and glucose. Computer-based methods were applied to identify olivetolic acid cyclase (CsOAC) variants, with the result that these variants enhanced the production of OA while decreasing the production of olivetol in S. cerevisiae.
Due to the exchange of hexanoic acid, fed through the media, with other fatty acids and the use of already integrated enzymes in an S. cerevisiae strain, it is possible to easily form novel OA analogs with only minor changes in the workflow. The following step involves the prenylation of OA using NphB. It has been demonstrated that the high promiscuity of NphB enables the formation of cannabigerol acid derivatives when OA derivatives are applied as substrates. Docking results helped predict structures that are converted to CBGA derivatives
Rechnen mit Beziehungen - operative Beziehungen erkennen, beschreiben und nutzen. Entwicklung einer digitalbasierten Lernumgebung mit der App Rechenfeld
No full textDie Studie untersucht die Entwicklung einer digitalen Lernumgebung für Zweitklässler zur Förderung des mathematischen Verständnisses. Mittels der App Rechenfeld werden Kinder angeleitet, additive Aufgaben zu verändern und operative Beziehungen zu erkennen. In vier Sequenzen explorieren Lerndende Aufgabenveränderungen und deren Auswirkungen. Die Fallanalyse zeigt, zum einen, wie Kinder schrittweise strukturelle Zusammenhänge zwischen Aufgaben erkennen und zum anderen, welche Veränderungen und Beziehungen an Aufgaben und Zahlen die Kinder beschreiben
Revealing the hidden potential of transition metal thiophosphates
No full textMagnetic order in low-dimensional materials offers exciting opportunities for spintronic, quantum, and next-generation information storage applications. Among layered magnetic crystals, the transition-metal thiophosphates (MPS3, with M = Mn, Fe, Co, Ni) stand out for their air stability, chemical versatility, and diverse magnetic ground states, making them an ideal platform for studying the interplay between spin, charge, and lattice degrees of freedom. This thesis combines different photoemission spectroscopy techniques, including X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), angle-resolved photoelectron spectroscopy (ARPES), and time-resolved ARPES (trARPES), with first-principles calculations to investigate the electronic structure, quasiparticle dynamics, and tunability of four representative MPS3 compounds. In the first part, XPS and ARPES establish the intrinsic electronic properties, revealing complex valence-band structures with dispersive and flat bands, material-dependent orbital hybridisation, and momentum-dependent intensity variations. Using trARPES on FePS3, we identify and characterise two distinct d-d transitions, determine their lifetimes and momentum fingerprints, and demonstrate the method's ability to follow local multiplet excitations in momentum space. In the second part, we explore tunability via molecular adsorption and alkali-metal intercalation. Photoemission orbital tomography on pentacene monolayers on FePS3 and NiPS3 reveals well-ordered, physisorbed layers, providing a baseline for studies with stronger donor-acceptor systems. Lithium and caesium intercalation show element-specific doping behaviour, oxidation-state changes, and orbital-selective band modifications, highlighting the potential for controlled band-structure engineering. Overall, this work presents a detailed study of the electronic ground state of four representative MPS3 compounds, extends trARPES to multiplet excitations by investigating electron dynamics in FePS3, and provides first insights into targeted modification through molecular adsorption and alkali-metal intercalation, demonstrating the versatility and potential of this material class.Magnetische Ordnung in niedrigdimensionalen Materialien eröffnet vielversprechende Möglichkeiten für spintronische, Quanten- und neuartige Informationsspeicheranwendungen. Unter den geschichteten magnetischen Kristallen zeichnen sich die Übergangsmetall-Thiophosphate (MPS3, mit M = Mn, Fe, Co, Ni) durch ihre Luftstabilität, chemische Vielseitigkeit und vielfältigen magnetischen Grundzustände aus und bieten damit eine ideale Plattform zur Untersuchung des Zusammenspiels von Spin-, Ladungs- und Gitterfreiheitsgraden. Diese Arbeit kombiniert verschiedene Photoemissionsspektroskopie-Techniken, einschließlich Röntgenphotoemissionsspektroskopie (XPS), winkelaufgelöster Photoemissionsspektroskopie (ARPES) und zeitaufgelöster ARPES (trARPES), mit ab-initio-Rechnungen, um die elektronische Struktur, Quasiteilchendynamik und Modifizierbarkeit von vier repräsentativen MPS3-Verbindungen zu untersuchen. Im ersten Teil zeigen XPS- und ARPES-Messungen die intrinsischen elektronischen Eigenschaften, darunter komplexe Valenzbandstrukturen mit dispersiven und flachen Bändern, materialspezifische Orbitalhybridisierung und Impuls-abhängigen Intensitätsvariationen. Mit trARPES an FePS3 identifizieren und charakterisieren wir zwei verschiedene d-d Übergänge, bestimmen deren Lebensdauern und Impulsraumcharakter und demonstrieren die Fähigkeit der Methode, lokale Multiplett-Anregungen im Impulsraum zu verfolgen. Im zweiten Teil untersuchen wir die Modifizierbarkeit der elektronischen Eigenschaften durch Moleküladsorption und Alkali-Metall-Interkalation. Photoemissions-Orbitaltomographie an Pentacen-Monolagen auf FePS3 und NiPS3 zeigt gut geordnete, physisorbierte Moleküllagen und liefert eine Grundlage für Studien mit stärkeren Donor-Akzeptor-Systemen. Lithium- und Cäsium-Interkalation zeigen elementspezifisches Dotierungsverhalten, Änderungen des Oxidationszustands und orbitalselektive Bandmodifikationen, was das Potenzial für gezieltes Bandstruktur-Engineering unterstreicht. Zusammenfassend präsentiert diese Arbeit eine detaillierte Untersuchung des elektronischen Grundzustands von vier repräsentativen MPS3-Verbindungen, erweitert die Anwendung von trARPES auf Multiplett-Anregungen durch die Untersuchung der Elektronendynamik in FePS3 und liefert erste Einblicke in die gezielte Modifikation der elektronischen Eigenschaften durch Moleküladsorption und Alkali-Metall-Interkalation, was die Vielseitigkeit und das Potenzial dieser Materialklasse verdeutlicht