TU Dortmund University
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19914 research outputs found
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"Vielleicht dachte er auch …" - Übernahme der Kind-Perspektive von Grundschullehramtsstudierenden bei der professionellen Wahrnehmung mathematischer Bearbeitungsprozesse
No full textDer Beitrag untersucht die Übernahme der Kind-Perspektive bei der professionellen Wahrnehmung mathematischer Bearbeitungsprozesse durch Grundschullehramtsstudierende. Dazu wurden Interviews mit drei Studierenden bei der Analyse einer Videovignette geführt, die zwei Drittklässler:innen bei der Bearbeitung der Lernumgebung Partnerzahlen zeigt. Die qualitative Auswertung der Daten zeigt, dass sich die Studierenden bei der Analyse von mathematischen Bearbeitungsprozessen in die Kind-Perspektive hineinversetzen, die sich in Art und Qualität unterscheiden
At the energy frontier in particle and astroparticle physics
No full textThe impact of precision measurements in high-energy particle physics on astroparticle physics is illuminated in this thesis. Two measurements of light-hadron production performed with the LHCb experiment at CERN are presented. In the first measurement, the differential cross-section of prompt production of long-lived charged particles in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV is determined. The analysis is conducted in intervals of particle kinematics, and the two particle charges are studied separately. In the second measurement, the differential cross-sections of prompt production of charged pions, charged kaons and (anti)protons are analogously determined in two systems: collisions of protons with lead ions at a nucleon-nucleon centre-of-mass energy of 8.16 TeV and proton-proton collisions at 13 TeV. Moreover, hadron-production ratios and nuclear-modification factors are measured. Comparisons with contemporary hadronic-interaction models reveal that none of the models is capable of describing all the observables within the measurement uncertainties. The light-hadron composition measured in proton-proton collisions resembles the decrease in charged-pion production needed in the models to explain the Muon Puzzle in high-energy air showers
Postdisaster reconstruction after the 2021 floods from the neighborhood perspective
No full textThe floods in Western Europe in July 2021 demonstrated the diverse ways and varying paces at which neighborhoods recover from disasters. Based on two exemplary neighborhoods affected by the floods in the city of Hagen, Germany, this study examines the reconstruction process, highlighting the influence of social vulnerabilities and community resilience on private reconstruction processes. Despite differing contexts, both case studies demonstrated a significant reliance on external support during reconstruction. Individual needs varied based on social vulnerabilities within and between population groups, primarily manifesting as challenges in information dissemination and access to support services like funding and expertise. The findings reveal differences in the ability and capacity of neighborhoods to collectively address these vulnerabilities. While small neighborhood networks effectively facilitated information sharing in both cases, one case study relied more heavily on external assistance from nonprofit organizations for larger and longer-term community-driven initiatives. The study underscores the need for improvements in postdisaster reconstruction governance. Public authorities predominantly view neighborhoods as recipients rather than partners in the reconstruction process, without adequately addressing their social vulnerabilities within their governance approaches. Supporting local social infrastructures is crucial, as they connect formal reconstruction with the neighborhood, aiding resource access and resilience building
Theoretische Perspektiven auf systemisches Denken für eine BNE – Konkretisierung an einem System um Bienen und Menschen
No full textDie Bewältigung zukünftiger Herausforderungen im Kontext einer BNE erfordert einen „kompetenten Umgang mit Komplexität, Dynamik und Zielpluralität“ (Bräutigam, 2014, S. 7). Die Förderung solcher Kompetenzen verfolgt der Ansatz des systemischen Denkens. Dazu gibt es neben einem mathematikdidaktischen Ansatz von Ossimitz (2000) vielversprechende Modelle aus weiteren Fachdidaktiken. Diese werden im Vortrag verglichen und anhand eines Systems um Bienen und Menschen konkretisiert. Dabei werden reflexionsorientierte Ansätze (Skovsmose, 1998) zur Präzisierung systemischen Denkens einbezogen
MINT-Lehrkräftefortbildungen: Der Einfluss digital angereicherter Lernumgebungen auf die wahrgenommene Relevanz
No full textLehrkräfte empfinden Fortbildungsinhalte oft als wenig relevant und im Alltag schwer anwendbar. Materialien für den Unterricht können die wahrgenommene Relevanz von Fortbildungen steigern, sofern sie auf schulische Gegebenheiten übertragbar sind. Im Rahmen der Studie wird die Relevanz von Fortbildungen untersucht, die digitale Lernumgebungen aus MINT-Schüler:innen-Laboren als Schulungsmaterialien für Lehrkräfte nutzen. Dazu werden die Materialien analysiert, die wahrgenommene Relevanz erhoben und Zusammenhänge untersucht
Rollen von Computational Thinking im Mathematikunterricht der Primarstufe – Erste Ergebnisse eines Literaturreviews
No full textEine diskutierte Frage in der mathematikdidaktischen Forschung ist, inwieweit Computational Thinking (CT) in den Mathematikunterricht (MU) integriert werden kann und wie sich dies auf bestehende Prozesse sowie die zu fördernden Kompetenzen auswirkt. Die gegenseitige Einflussnahme zwischen CT und MU kann dabei ausgehend von verschiedenen Perspektiven analysiert werden. Mithilfe eines systematischen Literaturreviews von aktuellen Beiträgen der mathematikdidaktischen Forschung der Primarstufe werden die Rollen von CT im MU identifiziert. Der Vortrag gibt Einblick in erste Ergebnisse
Inventarisierung des bedeutungsbezogenen Denkwortschatzes für die Division von natürlichen Zahlen
No full textDas Dividieren von Brüchen zählt zu den schwierigsten Konzepten in der Schule, insbesondere wenn es darum geht, ein konzeptuelles Verständnis zu entwickeln. Ein zentraler Aspekt für das Verständnis ist der bedeutungsbezogene Denkwortschatz, der den Vorstellungsaufbau maßgeblich beeinflussen kann und unerlässlich für das Erklären von Bedeutung ist. Vor diesem Hintergrund wurde eine Analyse von Schulbuchkapiteln der Klassenstufe 2 durchgeführt mit dem Ziel, ein Inventar von Satzbausteinen und grafischen Darstellungen zu schaffen, die für das Erklären von Bedeutung der Division wichtig sind
Visualisierung in der Grundschule fördern
No full textJeder kennt das E-I-S-Prinzip.
Doch beobachtet man den Grundschulunterricht und untersucht die Lehrbücher, stellt man fest, dass der Auftrag, das Kindern selbst eine Visualisierung einer Rechnung (z.B. einer Malrechnung) vornehmen sollen, nur selten vorkommt. Es soll diskutiert werden, wie der Auftrag zur aktiven Visualisierung bei den Grundrechenarten verstärkt werden kann und warum dies nicht nur als HIlfe für Rechenschwache gesehen werden sollte
Modeling boundary effects in finite-sized mechanical metamaterials via the reduced relaxed micromorphic model and the method of interface forces
No full textIn recent decades, metamaterials have attracted significant attention due to their exotic properties and promising applications. These properties usually arise from their periodic and engineered microstructures. We are particularly interested in mechanical metamaterials exhibiting band-gaps: frequency ranges where wave propagation is prohibited, enabling applications like vibration isolation. Band-gaps appear in the dispersion curves derived via Bloch-Floquet analysis, which assumes infinite periodicity. However, real metamaterials are finite, and their boundaries -dependent on the choice of unit cell ``cut”- introduce boundary effects absent in standard Bloch-Floquet analysis.
To model large and/or complex metamaterials efficiently, enriched continuum theories are often used. In this thesis, we employ the reduced relaxed micromorphic model (RRMM), which effectively captures dispersion and band-gaps while reducing computational cost.
Yet, like most homogenised models, it lacks information necessary to model boundary effects stemming from the choice of different unit cell ``cut”, when finite-sized specimens are constructed.
To address this, we introduce the method of interface forces, enabling the RRMM to account for boundary effects in finite-sized metamaterials. We demonstrate its necessity and effectiveness for specific benchmark tests and propose an ansatz for the interface force expressions at Cauchy/RRM interfaces. Additionally, we distinguish between general boundary effects, edge effects, and boundary effects that propagate in the bulk and we explore the origin and invariance of specific edge effects’.
Moreover we introduce edge tests and explore their potential for edge effect prediction.
Finally, we discuss the implications of the choice of unit cell ``cut” on the transmissibility of metamaterials and potential applications
Explainable and interpretable time series forecasting and predictive maintenance
No full textTime-series data is ubiquitous in numerous application domains today, including safety-critical settings such as medical and industrial scenarios.
However, real-world data can change its characteristics with time, which is referred to as drifts in concept.
The phenomenon of concept drifts is particularly troubling for time-series forecasting tasks, where the goal is to predict future time-series values given known, past values.
Traditional forecasting methods assume that these characteristics are fixed to achieve a high predicting performance.
In this thesis, we will inspect methods how to adapt to changing concepts for time-series forecasting using both complex, deep learning methods and simple, interpretable models.
To do that, we utilize the online model selection and online ensemble pruning frameworks for selecting between pools of different models in an online manner.
Specifically, we will focus on aspects of explainability and interpretability throughout as these aspects are crucial for applying forecasting methods in practice.
Additionally, we investigate a real-world scenario for predictive maintenance, one area of application where explainable and interpretable time-series analysis methods are crucial to gain insights for practitioners and technicians alike