TU Dortmund University
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Videobasierte Professionalisierung für inklusiven Deutschunterricht: Die Nutzung des Universal Design for Learning als Analyserahmen
No full textDer Artikel untersucht die Nutzung des Universal Design for Learning (UDL) als Analyserahmen für videobasierte Angebote zur Professionalisierung für inklusiven Deutschunterricht. In der Lehrkräftebildung stellt die Förderung professioneller Unterrichtswahrnehmung (PUW) eine zentrale Herausforderung dar. Durch die Analyse von Unterrichtsvideos mit UDL sollen Lehramtsstudierende Kompetenzen erwerben, um Unterricht zu planen, der die Diversität aller Lernenden berücksichtigt. Der Beitrag beschreibt die theoretischen Grundlagen des UDL und seine Relevanz für die inklusionsorientierten und videobasierten Lehrer*innenbildung, gefolgt von der Darstellung eines Forschungsdesigns, das die Analyse von Videosequenzen anhand des UDL in Arbeitsgruppen im Vorbereitungsseminar Literaturdidaktik zum Praxissemester untersucht. Als Ergebnisse der Studie werden unter anderem drei Modelle der UDL-Nutzung durch die Studierenden im Rahmen ihrer Analysen präsentiert. Der Artikel schließt mit einem Ausblick auf die Weiterentwicklung des didaktischen Konzepts und benennt mögliche Limitationen und Forschungsdesiderate
Versuchstechnische und rechnerische Untersuchungen einer kreislaufgerechten Stahl-Holz-Verbunddecke im Kontext einer nachhaltigen Tragwerksplanung
No full textDie vorliegende Arbeit umfasst die Konzeption und systematischen experimentellen, numerischen und umweltbezogenen Untersuchungen einer Stahl-Holz-Verbunddecke aus Stahltrapezprofilen mit darauf befestigten Brettsperrholzplatten, um deren Potenzial im Hinblick auf eine nachhaltige Tragwerksplanung sowie die erforderliche Dekarbonisierung des Bausektors zur Erreichung der Klimaschutzziele einordnen zu können.
In diesem Zusammenhang wird zunächst die Eignung unterschiedlicher reversibler Verbindungsmittel zur Fügung der beiden Teilquerschnitte auf Basis des Herstellungsaufwandes, der Verbundsteifigkeit sowie des Versagensmechanismus mithilfe von Abscherversuchen evaluiert. Dabei stellen sich für die Ausbildung der Stahl-Holz-Verbundfuge senkrecht eingebrachte Sechskant-Holzschrauben als adäquater Kompromiss zwischen einem geringen Herstellungsaufwand, einer hohen Anfangssteifigkeit und einem duktilen Versagensverhalten sowie vorteilhaft gegenüber Blechbohrschrauben und geneigt eingebrachten Sechskant-Holzschrauben heraus.
Aufbauend auf der Evaluation geeigneter Verbindungsmittel wird das Biegetragverhalten der Stahl-Holz-Verbunddecke auf Grundlage von 4-Punkt-Biegeversuchen mit 5,0m langen Probekörpern für zwei verschiedene Auflagersituationen untersucht. Sowohl die auf dem Stahltrapezprofil aufgestellte Auflagersituation als auch die ausgeklinkte Auflagerung auf der BSP-Platte ermöglichen die Einhaltung von üblichen Durchbiegungsbegrenzungen auf Gebrauchstauglichkeitsniveau. Lokale Versagensphänomene kündigen sich durch große Verformungen an und treten erst bei Flächenlasten von über 13 kN/m2 auf. Zudem sind die Spannungen und Durchbiegungen des Verbundquerschnittes analytisch mit dem im Holzbau verbreiteten .-Verfahren in guter Näherung quantifizierbar.
Darüber hinaus wird das Tragverhalten der Stahl-Holz-Verbunddecke mithilfe numerischer Simulationen in Ansys abgebildet und die Wirksamkeit der Verbundtragwirkung analysiert, wobei die Implementierung der Verbundsteifigkeit auf den Ergebnissen der Abscherversuche fußt. Eine Gegenüberstellung mit den experimentellen Erkenntnissen bezeugt eine hohe Repräsentativität des FE-Modells, welches demnach für eine Parameterstudie mit anderen Spannweiten und Konfigurationen der Stahl-Holz-Verbunddecke verwendet wird, um die erforderlichen Stahl- und Holzmengen im Hinblick auf den Ressourcenbedarf zu ermitteln.
Eine abschließende vergleichende Lebenszyklusanalyse mit einer Stahlbetonflachdecke, einer Holz-Beton-Verbundflachdecke und einer Brettsperrholzdecke zeigt, dass die Stahl-Holz-Verbunddecke die Grundprinzipien einer nachhaltigen Konstruktionsweise durch den Einsatz von nachwachsenden und zirkulären Materialien, einer ressourceneffizienten und demontagegerechten Ausbildung sowie einer hohen umweltbezogenen Qualität repräsentiert. Hierbei sind insbesondere das hohe Wiederverwendungs- und Recyclingpotenzial der einzelnen Bauteilkomponenten der Stahl-Holz-Verbunddecke hervorzuheben.
Insgesamt ist die Stahl-Holz-Verbunddecke als leistungsstarke, flexibel planbare und sinnvolle Erweiterung bisher verwendeter Deckensysteme mit zahlreichen Stärken im Kontext einer nachhaltigen Tragwerksplanung einzuordnen
Integrating manufacturing: strategies and legal approaches dealing with noise conflicts in German urban planning
No full textThis article examines the integration of urban manufacturing into German urban land‐use planning, with a focus on mixed‐use strategies, legal approaches, and the role of court decisions in resolving conflicts related to noise. Building on the findings of a German working group of inter‐ and transdisciplinary experts on urban manufacturing, we explore planning strategies within the current legal framework to secure and promote urban manufacturing. The research analyses nine preparatory and 87 binding land‐use plans from 23 large German cities, alongside 15 court cases where companies contested municipal binding land‐use plans due to noise regulations. The findings reveal that zoning, frequently cited as a tool to protect urban manufacturing, can withstand judicial scrutiny. However, municipalities often fail to adequately address conflicts or comply with procedural requirements, particularly in noise management and immission control. The analysis highlights the potential for both coarse‐ and fine‐grained mixes of uses, suggesting that tailored zoning approaches can enable integration of residential and productive areas. Nevertheless, industrial gentrification remains a significant challenge, as preparatory and binding land‐use plans rarely address this issue. These findings contribute to the broader international discourse on sustainable and integrated urban areas, in line with contemporary urban development concepts such as the New Leipzig Charter. The article calls for further empirical research and advocates for stronger legal frameworks to support the coexistence of residential and manufacturing spaces
Diagnostische Urteile von Grundschullehramtsstudierenden im Bereich Größen und Messen
No full textObwohl Diagnose eine Schlüsselkompetenz im Lehramt ist, haben viele Lehrkräfte noch Schwierigkeiten, akkurate diagnostische Urteile abzugeben. Um zu untersuchen, inwieweit dieses Problem auch schon verstärkt während des Studiums auftritt, wurden die diagnostischen Urteile von 181 Grundschullehramtsstudierenden zu Lernendenlösungen im Bereich Größen und Messen analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Qualität der Diagnosen stark variiert. Obwohl meist das grundlegende fehlende Verständnis des Kindes erkannt wird, gelingt es oft nicht den Lernstand adäquat und umfassend zu diagnostizieren
Begründungsleistungen mit Blick auf die Erstsprache
No full textMathematisches Argumentieren erfordert hohe sprachliche und fachliche Kompetenzen, insbesondere von Lernenden mit einer anderen Erstsprache als Deutsch. Die MaBeLL-INT-Studie (Brunner, 2018) analysiert Begründungsleistungen von 866 Schüler*innen der Jahrgangsstufen 4–6. Ergebnisse zeigen signifikant geringere Leistungen bei Lernenden mit einer anderen Erstsprache als Deutsch in der 5. Jahrgangsstufe. Sprachfördernde Maßnahmen im Mathematikunterricht erweisen sich als zentral, um den Lernerfolg zu unterstützen
A concept for personalised CT dosimetry using methods of machine learning
No full textIn the context of increasing number of computer tomography (CT) examinations, also the importance for fast and patient specific dose assessment grows. Machine learning (ML) offers a promising approach to achieve fast and user-friendly organ dose assessment in clinical CT workflows. Previous studies have shown that neural networks can reproduce Monte Carlo (MC)-calculated organ doses with reasonable accuracy; however, the representation of the radiation field properties, defining the spatial and energy distribution of the X-ray beam during acquisition, and the characterisation of the training data distributions vary widely. Furthermore, a comprehensive uncertainty assessment over the entire dosimetry process has not been addressed. This thesis presents a framework for personalised CT dosimetry based on ML methods, combining a validated newly implemented particle source for MC simulations, measurement-based radiation field characterisation and systematic uncertainty assessment at every stage of the process. In addition, the work investigated the influence of training data composition in regarding the role of synthetic and real patient geometry data. The proposed approach achieves accuracy comparable to previous studies, while providing a complete uncertainty assessment methodology.Mit der steigenden Anzahl von Computertomographie (CT)-Untersuchungen nimmt auch die Bedeutung einer schnellen und patientenspezifischen Dosisabschätzung zu. Maschinelles Lernen (ML) bietet einen vielversprechenden Ansatz für eine schnelle und benutzerfreundliche Erfassung von Organdosen. Bisherige Studien haben gezeigt, dass neuronale Netze in der Lage sind, mit Monte Carlo (MC) berechnete Organdosen mit einer Genauigkeit von wenigen Prozent zu reproduzieren, wobei die Beschreibung der Strahlungsfeldeigenschaften, die die räumliche und energetische Verteilung der Röntgenstrahlung während der Aufnahme definieren, und die Charakterisierung der Trainingsdateneigenschaften stark variieren. In dieser Arbeit wird ein Ansatz zur personalisierten CT-Dosimetrie auf der Basis von ML-Methoden vorgestellt, der eine messtechnische Charakterisierung des Strahlungsfeldes, eine validierte, neu implementierte Partikelquelle für MC-Simulationen und eine systematische Unsicherheitsbestimmung in jeder Prozessphase umfasst. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Zusammensetzung der Trainingsdaten hinsichtlich der Rolle synthetischer und realer Patientengeometriedaten untersucht. Der vorgeschlagene Ansatz erreicht eine mit früheren Studien vergleichbare Genauigkeit und bietet gleichzeitig eine umfassende Methodik zur Unsicherheitsbestimmung
Vergleichende Studie zur professionellen Unterrichtswahrnehmung von praktizierenden Mathematiklehrkräften aus Chile und Deutschland
No full textSituationsspezifische Fähigkeiten wie die professionelle Unterrichtswahrnehmung spielen eine zentrale Rolle in der Lehrkräfteprofessionalisierung und gelten als stark kontext- und kulturabhängig. Kulturelle Einflüsse darauf wurden jedoch wenig erforscht. Diese Studie vergleicht die professionelle Unterrichtswahrnehmung von praktizierenden Mathematiklehrkräften aus Chile und Deutschland, um Einblicke in kulturelle Einflussfaktoren zu gewinnen. Erste Ergebnisse zeigen länderspezifische Stärken, die unterschiedliche Bildungsparadigmen und Schwerpunkte in der Lehrkräfteausbildung widerspiegeln
Bericht des Arbeitskreises Stochastik
No full textDer Arbeitskreis Stochastik beschäftigt sich mit allen Themen rund um das Lehren und Lernen von Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung von der Primarstufe bis zur Hochschule. Bei dem Treffen des Arbeitskreises wird ein Austausch über aktuelle Projekte und Interessen stattfinden, um einen Überblick und eine Vernetzung zu relevanten Themen zu ermöglichen. Außerdem erhalten Sie Informationen zu thematisch passenden Tagungen, interessanten Zeitschriften und den Verein "Stochastik in der Schule". Interessierte Neulinge sind ebenso herzlich willkommen wie erfahrene AK-Stochastik-Besucher*innen. Weitere Informationen finden Sie hier: https://stochastik.didaktik-der-mathematik.de
Vorstellungen von Grundschulkindern zur Mathematik in Berufen. Eine explorative Interviewstudie.
No full textDie Entwicklung beruflichen Interesses gilt als fächer- und schulformübergreifendes Ziel von Schule. Auch der Mathematikunterricht der Grundschule kann und soll hierfür einen fachspezifischen Beitrag leisten. Daher stellt sich die Frage nach der Ausgangslage und den effektiven Vorstellungen von Grundschulkindern zu mathematischen Anforderungen in Berufen. Eine explorative Interviewstudie mit 18 Grundschulkindern zeigt dabei, dass insbesondere Kinder aus Klassenstufe 4 in der Lage sind, mathematikhaltige Berufe sowie mathematische Anforderungen in verschiedenen Berufen zu identifizieren