University of Kaiserslautern
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Ergogenic effects of supplement combinations on endurance performance: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials
Get PDFBackground: Supplements such as caffeine and sodium bicarbonate
have been found to exert ergogenic effects on endurance
performance. However, little is known about the effects of supplementary combinations on performance parameters. This review
and meta-analysis aimed to summarize and analyze studies that
investigated the effects of performance-enhancing supplements in
combination and isolation on endurance (>35 s).
Methods: A structured search was conducted in accordance with
the PRISMA® statement and PICOS guidelines in the PubMed,
Scopus and Dimensions databases in January 2024 without restriction
to specific years. Sixteen studies that compared isolated and
combined supplementation with placebo in an identical situation
and tested their effects on endurance performance (time, distance,
power) were included. The studies were all blinded, randomized
controlled crossover studies that showed some concerns about risk
of bias. Meta-analyses could be calculated for the supplement
combinations caffeine (CAF) with sodium bicarbonate (SB) and
CAF with beetroot juice (BJ), as sufficient studies were available
for these two combinations. For the comparisons of the trials (e.g.
placebo (PLA) vs. CAF; PLA vs. BJ; PLA vs. CAF-BJ; CAF-BJ vs. CAF;
CAF-BJ vs. BJ), five studies each were included in the meta-analyses.
A random-effects model and pooled standardized mean differences
(SMD) according to Hedges’ g were used for the ergogenic effect.
Results: The results showed no significant differences for either the
isolated (CAF/PLA [CAF+SB studies]: SMD = 0.30, 95% CI [−0.12,
0.73], p = 0.16; SB/PLA: SMD = 0.31, 95% CI [−0.18, 0.80], p = 0.22;
CAF/PLA [CAF+BJ studies]: SMD = 0.28, 95% CI [−0.08, 0.63],
p = 0.13; BJ/PLA: SMD = 0.02, 95% CI [−0.33, 0.38], p = 0.90) or the
combined supplement intake (CAF-SB/PLA: SMD = 0.43, 95% CI
[−0.05, 0.91], p = 0.08; CAF-BJ/PLA: SMD = 0.33, 95% CI [−0.03,
0.69], p = 0.07) compared with the PLA trial. The subgroup analysis
“test protocols” showed a borderline significance for cycling tests
for the comparison of CAF-BJ with PLA (SMD = 0.39, 95% CI [−0.00,
0.78], p = 0.05). In addition, no significant differences were found
between the isolated supplements and the co-ingestion (CAF-SB/CAF: SMD = 0.12, 95% CI [−0.30, 0.54], p = 0.57; CAF-SB/SB:
SMD = 0.12, 95% CI [−0.29, 0.54], p = 0.56; CAF-BJ/CAF: SMD = 0.06,
95% CI [−0.30, 0.41], p = 0.76; CAF-BJ/BJ: SMD = 0.28, 95% CI [−0.08,
0.64], p = 0.13). According to the I2 statistics (0–22%), there was no
or a low heterogeneity in the studies.
Conclusions: In summary, it can be stated that the current state of
research with few small studies and different methodological
approaches (e.g. different types of sport, test protocols) only allows
a limited reliable statement to be made about the combined effect
of supplements. Although not statistically significant, trends
observed in the forest plots suggest a potential advantage of
combined supplement intake. Athletes should therefore test a possible
benefit under their competition conditions. Further studies
with a homogeneous design are required in the future in order to
obtain more clarity about the tendencies of a combined ergogenic
effect
Das Zünglein an der Waage Führung und ihre Bedeutung für die psychische Gesundheit von päd. Fachkräften in Kindertageseinrichtungen
Get PDFImpulsgebend für diese Arbeit sind die steigenden Krankheitsausfälle pädagogischer Fachkräfte in Kindertageseinrichtungen, die auf psychische Belastung zurückzuführen sind. Ziel der Abhandlung ist es, die Forschungsfrage: „In welcher Weise kann Kommu-nikation als Führungsinstrument zur psychischen Gesundheit und emotionalen Stabilität von Fachkräften in Kindertageseinrichtungen beitragen?“ zu beantworten.
Die vorliegende Ausarbeitung untersucht auf Basis einer umfassenden Literaturanalyse die Wirkung der Kommunikationsmodelle und -methoden: „5 Axiome“, „Kommunikati-onsquadrat“, „Gewaltfreie Kommunikation“, „Aktives Zuhören“ und „Feedback“ im Kon-text mit den Konstrukten psychische Gesundheit, emotionale Stabilität, Resilienz und psychologische Sicherheit. Ziel der Arbeit ist es, zu ermitteln, wie die Kommunikation von Führungskräften in Kindertageseinrichtungen zur Förderung und Stabilisierung des psychischen Wohlbefindens pädagogischer Fachkräfte beitragen kann. Dabei werden sowohl individuelle Persönlichkeitsmerkmale als auch berufsbedingte Stressoren be-rücksichtigt. Im Mittelpunkt steht die Analyse der kommunikativen Handlungen der Füh-rungskraft und deren Effekt auf das psychische Wohlbefinden.
Ein praxisorientierter Transfer erfolgt exemplarisch anhand dialogischer Sequenzen, die die genannten Kommunikationsmodelle und ‑methoden anwenden. Dieser zielt darauf ab, ob und in welcher Weise Kommunikation als Führungsinstrument effektiv eingesetzt werden kann.
Die Ergebnisse zeigen, dass Führungskommunikation Einfluss auf das psychische Wohlbefinden pädagogischer Fachkräfte ausübt. Insbesondere die kongruente kommu-nikative Kompetenz der Führungskraft ist dabei entscheidend für die Schaffung von Ori-entierung, Sicherheit und Belastungsreduktion sowie für die Förderung von Resilienz und Identifikation mit gemeinsamen Zielen.
Aus den Erkenntnissen wird für die Praxis die Notwendigkeit abgeleitet, dass Führungs-kräfte sich der Wirkung kommunikativer Prozesse bewusst sein müssen und diese situa-tionsangemessen anwenden können.
Für die Forschung ergibt sich weiter die Aufgabe, die theoretischen Annahmen im Rah-men empirischer Studien unter wissenschaftlichen Standards weiter zu überprüfen.
Schlüsselwörter: psychische Gesundheit, emotionale Stabilität, psychologische Sicher-heit, Kommunikation, Führungskraft, päd. Fachkraft, 5 Axiome, Kommunikationsquadrat, Aktives Zuhören, Feedbac
Effects of sensorimotor foot orthoses on static balance in healthy adults: a crossover randomized controlled trial
Get PDFBackground: Sensorimotor foot orthoses (SMFO) may be a helpful intervention to improve balance by enhancing proprioceptive input within the sensorimotor control loop. SMFO intervention could have bene cial effects on reducing risk of ankle sprains and falls.
Methods: A total of 57 healthy adults (age: 48.5 ± 11.8 years) completed a static balance test (30 s) on a force plate, with open eyes (OE) and closed eyes (CE). Balance performance was assessed by using posturography to measure the sway area (mm2), under SMFO and no foot orthoses (NFO) conditions. Results: Descriptive statistics show a reduced median of 1.9 cm2 (29.6%) for SMFO with CE. No interaction was found, while main effects showed signi cant differences (vision: p < 0.001, sole: p = 0.004). post-hoc tests underlined these results and static balance improved by a median 0.8 cm2 (14.5%) with SMFO compared to NFO.
Conclusion: The SMFO seems to support static balance and sensorimotor system, which could help to avoid falls and injuries as ankle sprains. Further age groups, long-term effects and the impact on dynamic balance must be studied
Updating patient perceptions with intensive longitudinal data for enhanced case conceptualizations: an approach with Bayesian informative priors
Get PDFAddressing the persistent heterogeneity in psychopathology, treatment outcomes, and the science–practice gap requires a systematic approach to personalizing psychotherapy. Case conceptualization seeks to understand a patient’s unique psychopathology by generating and continuously updating hypotheses about predisposing, precipitating, and maintaining factors. This study introduces a new data-driven method to formalize this process with personalized network estimation, combining prior elicitation and Bayesian inference. It is the first to test its clinical usefulness with 12 patients, primarily treated for depression, and their therapists (preregistered and can be found as the additional online materials: https://osf.io/38qdx). Patients employed the Perceived Causal Networks method to create personalized “prior networks,” mapping how they perceived their symptoms to interact. Bayesian inference was used to update these prior networks using longitudinal data collected subsequently 6 times daily over 15 days (N = 935), resulting in personalized “posterior networks.” Both Perceived Causal Networks and longitudinal assessments were evaluated as feasible and acceptable. Face validity was scored highest for the posterior networks. Patients emphasized the personal relevance of these networks, while therapists noted their value in guiding the therapeutic process. However, prior, posterior, and data networks showed significant dissimilarities. These differences may stem from patients’ limited insight into symptom interactions, insufficient power in the longitudinal data, or variations in self-perception. Despite some inconsistencies, the study shows potential for combining two methods to create personalized models of psychopathology, highlighting the need for future research to refine this formalization process into a more rigorous theoretical-empirical cycle to test these models
Chilling Lektionen: So lernen Zuckerrüben, mit der Kälte umzugehen
Get PDFAls einzige Zuckerquelle in gemäßigten Klimazonen ist die Zuckerrübe (Beta vulgaris) eine Kulturpflanze von beachtlicher wirtschaftlicher Bedeutung. Während der vegetativen Wachstumsphase können ihre Pfahlwurzeln bis zu 20 % ihres Frischgewichts als Saccharose speichern. Eine Verlängerung der Speicherphase könnte den Ertrag erheblich steigern, doch die Frostempfindlichkeit des Pfahlwurzelgewebes verhindert einen zweijährigen, überwinternden Anbau.
Um die Kältereaktion der Zuckerrübe zu verstehen und Schlüsselfaktoren für die Entwicklung von Frosttoleranz zu identifizieren, wurden temperaturabhängige Proteomik-, Transkriptomik , Photosynthese- und Stoffwechselanalysen an verschiedenen Genotypen durchgeführt. Unter Kältebedingungen akkumulierte Zucker verstärkt im Spross, obwohl die photosynthetische Kapazität nahezu vollständig reduziert wurde. Gleichzeitig wurde ein verstärkter Export von Zucker aus der Pfahlwurzel beobachtet. Dies könnte durch die Herabregulierung des pfahlwurzelspezifischen vakuolären Saccharose-Importers BvTST2;1 bei gleichzeitiger Hochregulierung des vakuolären Exporters BvSUT4 erklärt werden, was eine gezielte Remobilisierung zuvor gespeicherter Zucker zur Folge hat. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass unter Kälteeinfluss eine Umkehr der Source-Sink-Identität erfolgt. Mittels radioaktiv markierter Saccharose und fluoreszierender Analoga konnte tatsächlich eine bislang unbekannte Umkehr des Phloem-Massenstroms nachgewiesen werden. Interessanterweise könnte dieser Mechanismus nicht nur für die Kälteanpassung, sondern auch für die Vernalisation (kälteinduzierte Blüte) und damit für die Blühfähigkeit von Bedeutung sein.
Zur gezielten Modulierung der intrazellulären Zuckerkompartimentierung im Hinblick auf Frosttoleranz und Blühverhalten wurden transgene Linien von Arabidopsis und Zuckerrübe mit unterschiedlichen kältebedingten Zuckerflüssen untersucht. Eine erhöhte Expression des vakuolären Zuckerrüben-Exporters BvSUT4 in Arabidopsis führte zu einer verstärkten Umverlagerung von Baustoffpools in Richtung der Reproduktion, jedoch auch zu einer erhöhten Suszeptibilität gegenüber Kälte. Umgekehrt zeigte eine verstärkte Expression vakuolärer Importer, insbesondere AtTST1 in der Zuckerrübe, eine vorteilhafte Wirkung auf die Kälteakklimatisierung, da Zucker effizient in der Pfahlwurzel gespeichert wurden. Die Expression von BvIMP2 in Arabidopsis hingegen aktivierte den Langstreckentransport und kanalisiert gespeicherte Zucker in Richtung des Fortpflanzungsapparats. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass BvIMP2 primär an der Feinjustierung der globalen Zuckerallokation beteiligt ist, während AtTST1 die subzelluläre Kompartimentierung reguliert.
Die unterschiedlichen Reaktionen der vakuolären Importer-exprimierenden Pflanzen auf Kälte könnten durch zusätzliche regulatorische Mechanismen beeinflusst sein, beispielsweise durch die Aktivierung von Signalproteinen infolge eines veränderten zytosolischen Mono- zu Disaccharid-Verhältnisses. Diese Mechanismen könnten vermitteln, ob eine Pflanze in Reaktion auf Kältestress bevorzugt die Erhaltung einzelner Organe, die Stabilität der Gesamtpflanze oder – unter extremen Bedingungen – die verstärkte Investition in die generative Phase, einschließlich der Blütenbildung, priorisiert
Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass Kälte einen Identitätswechsel zwischen Source und Sink induziert, der zur Vernalisation und Blühfähigkeit beiträgt. Mit dem Verständnis über diesen Prozess konnten Schlüsselfaktoren identifiziert werden, die eine gezielte Modulation dieses Prozesses ermöglichen, mit dem Ziel, den Identitätswechsel zu unterbinden und dadurch den Ertrag zu steigern
Informed Machine Learning and Visual Analytics for Virtual Spinning Processes
Get PDFThis doctoral thesis aims to establish the role of machine learning and visual analytics in the industrial production of nonwovens, aiming for quality and resource optimization through economical and sustainable production. To accomplish this, it addresses various challenges faced by numerical simulation models that act as virtual twins of physical processes. The thesis emphasizes the benefits of integrating engineering, numerical analysis, and artificial intelligence within an industrial application.
The melt spinning process is selected as a key use case, being a primary and critical step in nonwoven production. In this context, the thesis investigates and addresses the bottlenecks encountered by a virtual spinning simulator, which relies on boundary value problem solvers to model the dynamics of the spinning process through a system of differential equations with boundary conditions. The thesis makes three main contributions. First, it introduces a machine learning pipeline to automate the optimization of BVP solver settings, enhancing convergence and computation speed. Second, it presents a physics-informed machine learning approach to accelerate BVP continuation problems by providing high-quality solution approximations. Third, it integrates visual analytics to interpret simulation results, evaluate ML predictions, quantify uncertainty, and improve the interpretability of physics-informed neural networks—thereby fostering trust and usability.
This thesis leverages the complementary capabilities of numerical simulations, machine learning, and visual analytics in the context of scientific machine learning to address complex industrial spinning processes. While melt spinning serves as a compelling and practical demonstration of these techniques, the methods are also applied to the simulation of fiber deposition in nonwoven manufacturing, showcasing their general applicability. The thesis concludes by discussing the broader industrial impact and future directions in ML-augmented simulations and human-centered visual analytics
Massively Parallel Algorithms for the Computation of Feynman Integrals
Get PDFIn this thesis, we explore the relation between mirror symmetry, algebraic geometry, tropical geometry, and computational methods to address two central challenges at the interface of mathematics and physics: evaluating multi-loop Feynman integrals in high-energy physics and computing Gromov-Witten invariants of elliptic curves. Our work bridges enumerative geometry and quantum field theory through innovative algorithms and parallel computing strategies. We generalize Feynman integral evaluations to include -classes for descendant Gromov-Witten invariants, moving beyond trivalent graphs, and express higher-degree integrals as quasimodular forms (polynomials in Eisenstein series , , and ), facilitating number-theoretic analysis.
Our first focus is to compute Gromov-Witten invariants via mirror symmetry,
which relates these invariants to Feynman integrals associated with trivalent graphs. We develop an optimized algorithm that significantly outperforms existing methods, efficiently generating the series of these invariants. This algorithm uses tropical geometry as a combinatorial bridge, incorporates graph symmetries (e.g., multiple-edge structures), and employs signature matching to group equivalent Feynman integrals. We also prove a vanishing theorem, identifying conditions under which certain Feynman integrals vanish, reducing computational complexity. The Algorithm is implemented in and , the latter uses just-in-time compilation for faster execution, the algorithm is parallelized using , a high-performance workflow management system developed by Fraunhofer ITWM, resulting in significant speedups for large-scale combinatorial computations.
Our second focus addresses the computational challenge of multi-loop Feynman integrals in quantum field theory, where efficiency is critical due to their increasing complexity. We present a framework to automate their reduction using Integration-by-Parts (IBP) identities and sector decomposition. To exploit the sector structure of integration-by-parts relations of Feynman integrals in high energy physics, we introduce a novel approach: we develop an algorithm which translates the web of sectors into a directed acyclic graph (DAG). This graph is translated into a Petri net, which we then encode in the XPNet format. This format can then be executed by our implementation relying on the framework. This enables scalable, parallel IBP reductions by distributing tasks across multiple machines.
This method significantly enhances the efficiency for high-energy physics computations.In dieser Arbeit untersuchen wir die Beziehung zwischen Spiegelsymmetrie, algebraischer Geometrie, tropischer Geometrie und computergestützten Methoden, indem wir zwei zentrale Fragestellungen an der Schnittstelle von Mathematik und Physik betrachten: die Auswertung von Multiloop-Feynman-Integralen in der Hochenergiephysik und die Berechnung von Gromov-Witten-Invarianten elliptischer Kurven. Die Arbeit wendet jeweils innovative Algorithmen und Parallelisierungsstrategien auf die Berechnung von Feynmanintegralen an.
Wir verallgemeinern die Auswertung von Feynman-Integralen, um -Klassen für descendant Gromov-Witten-Invarianten miteinbeziehen zu können, wobei wir über trivalente Graphen hinaus gehen. Ausserdem drücken wir Integrale höheren Grades als quasimodulare Formen (Polynome in Eisenstein-Reihen , und ) aus, was deren zahlentheoretische Analyse erleichtert.
Unser erster Schwerpunkt liegt auf der Berechnung von Gromov-Witten-Invarianten mittels Spiegelsymmetrie, die diese Invarianten mit Feynman-Integralen trivalenter Graphen in Beziehung setzt. Wir entwickeln einen optimierten Algorithmus, der existierende Methoden deutlich übertrifft und effizient die Reihen dieser Invarianten generiert. Dieser Algorithmus nutzt tropische Geometrie als Brücke zur Kombinatorik, berücksichtigt Graphensymmetrien (z.B. Mehrfachkantenstrukturen) und verwendet Signaturvergleich zur Gruppierung aquivalenter Feynman-Integrale. Wir beweisen zudem einen Verschwindungssatz, der Bedingungen identifiziert, unter denen bestimmte Feynman-Integrale verschwinden. Dies reduziert die Rechenkomplexität.
Implementiert in und - letzteres nutzt Just-in-Time-Kompilierung für verbesserte Performance - wird der Algorithmus mit parallelisiert, einem Hochleistungs Workflow-Management-System des Fraunhofer ITWM, das für großskalige kombinatorische Probleme eine Beschleunigung um Größenordnungen erreicht.
Ein zentraler Schwerpunkt unserer Arbeit liegt auf den algorithmischen Herausforderungen von \emph{Multi-}\emph{loop-Feynman-Integralen} in der Quantenfeldtheorie. Aufgrund ihrer schnell wachsenden Komplexität ist eine effiziente Berechnung hier von entscheidender Bedeutung. Wir präsentieren einen Rahmen zur Automatisierung ihrer Reduktion mittels Partieller Integration (IBP) Identitäten und Sektorzerlegung. Wir verwenden einen neuen Ansatz, der die Sektorstruktur der IBP-Relationen von Feynman-Integralen in der Hochenergiephysik ausnutzt: Wir entwickeln einen Algorithmus, der das Netzwerk von Sektoren in einen gerichteten azyklischen Graphen (DAG) übersetzt. Dieser Graph wird in ein Petri-Netz überfuehrt, das im XPNet-Format kodiert ist. Dieses Format kann dann von unserer Implementierung verarbeitet werden, die auf dem -Framework basiert. Dies ermöglich skalierbare, parallele IBP-Reduktionen durch Verteilung der Aufgaben auf mehrere Rechner. Diese Methode verbessert die Effizienz für Berechnungen in der Hochenergiephysik signifikant
Augmented Reality, haptisch-interaktiv oder illustrativ? Entwicklung und Anwendung von Qualitätskriterien zum Vergleich von Modelltypen und deren Einfluss auf kognitiv-affektive Lernprozesse im Anfangsunterricht Chemie
Get PDFModels facilitate the understanding of complex realities, the prediction of future developments, and the formulation of effective solution strategies in science, economics, and politics. In science education, students should be empowered to observe and describe phenomena using abstract models, formulate and test hypotheses, and reflect on methods of knowledge acquisition. In chemistry, particle and atomic models support the understanding of the interrelationship between substance and particle levels. However, the spiral curricular transition between various atomic and bonding models contributes to learners viewing new models as improved truths, rather than understanding their parallel existence and the distinction between model conception and reality. Furthermore, the transition from the macroscopic to the submicroscopic level is often challenging for many learners to comprehend. Traditional visual models and illustrations only partially mitigate these difficulties, as they are often misinterpreted as accurate representations of reality. Digital animations, however, hold the potential to reduce the risk of confusing models with reality.
The influence of different model types on the cognitive-affective learner variables is investigated in an intervention study. Eighth grade students carry out experiments on solution and diffu-sion processes and then use one of three model types to interpret them: illustrative models, haptic-interactive models and augmented reality (AR) models. In a first study, criteria for evaluating the quality of illustrative models are developed and empirically tested. In a second study, the three model types are evaluated based on the previously defined criteria using an expert rating. The preceding assessment of model quality ensures a sound and comparable basis for the subsequent investigation of model effects. In addition, compliance with design and quality criteria during the conception of the different interventions ensures the internal validity of the study. The concluding intervention study examines how the different types of models affect students' situational interest, subject knowledge, and their understanding of the nature of models. The results show that the use of AR models or illustrative models leads to a significant improvement in model understanding, while haptic-interactive models do not lead to a significant increase. Subject knowledge increased significantly in all groups to the same extent. There was no significant difference between the model types for students' situational interest. The investigation’s results provide important implications for the design of science edu-cation, the development of cognitively and affectively supportive models, and the foundations for further research on the influence of external representations on the understanding of the nature of models.Die Anwendung von Modellen ermöglicht das Verständnis komplexer Realitäten, die Vorhersage zukünftiger Entwicklungen sowie die Entwicklung effektiver Lösungsstrategien in Wissenschaft, Wirtschaft und Politik. Im naturwissenschaftlichen Unterricht sollen Schüler*innen befähigt werden, mithilfe abstrakter Modelle Phänomene zu beobachten und zu beschreiben, Hypothesen zu bilden und zu überprüfen sowie die Methoden der Erkenntnisgewinnung zu reflektieren. Im Fach Chemie stützen Teilchen- und Atommodelle das Verständnis für die Wechselbeziehung zwischen Stoff- und Teilchenebene. Der spiralcurriculare Wechsel zwischen verschiedenen Atom- und Bindungsmodellen trägt jedoch dazu bei, dass Lernende neue Modelle als verbesserte Wahrheit ansehen, statt deren parallele Existenz und die Trennung zwischen Modellvorstellung und Realität zu verstehen. Zudem ist der Übergang von der makroskopischen zur submikroskopischen Ebene für viele Lernende schwer nachvollziehbar. Klassische Anschauungsmodelle und Abbildungen mildern diese Schwierigkeiten nur bedingt, da sie oft als realitätsgetreue Abbilder missverstanden werden. Digitale Animationen bergen jedoch das Potenzial, die Verwechslungsgefahr von Modell und Realität zu verringern. Im Rahmen einer Interventionsstudie wird der Einfluss unterschiedlicher Modelltypen auf kognitiv-affektive Lernendenvariablen untersucht. Schüler*innen der achten Klassenstufe führen Experimente zu Lösungs- und Diffusionsprozessen durch und nutzen anschließend zu deren Deutung einen von drei Modelltypen: illustrative (IL) Modelle, haptisch-interaktive (HI) Modelle und Augmented Reality (AR)-Modelle. In einer ersten Studie werden Kriterien zur Bewertung der Qualität von Anschauungsmodellen entwickelt und empirisch geprüft. Eine zweite Studie evaluiert die drei Modelltypen anhand dieser Kriterien mittels eines Expert*innenratings. Diese vorgestellte Bewertung der Modellqualität gewährleistet eine fundierte und vergleichbare Basis für die nachfolgende Untersuchung der Modelleffekte und stellt die interne Validität der Untersuchung sicher. In der abschließenden Interventionsstudie wird die Wirksamkeit der unter-schiedlichen Modelltypen zum situationalen Interesse, Fachwissen sowie zum Modellverständnis der Schüler*innen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass AR-Modelle und IL-Modelle zu einer signifikanten Verbesserung des Modellverständnisses führen, während HI-Modelle keine signifikante Steigerung bewirken. In allen Gruppen konnte eine signifikante Zunahme des Fachwissens beobachtet werden. Für das situationale Interesse der Schüler*innen zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen den Modelltypen. Die konzipierten Experimente, Modelle und Lernumgebungen erweisen sich aufgrund ihrer hervorragenden Werte für die affektiv-kognitiven Kriterien als geeignete bildungspraktische Implikationen. Die Ergebnisse bieten wichtige Implikationen für die Gestaltung naturwissenschaftlichen Unterrichts, die Entwicklung kognitiv und affektiv förderlicher Modelle sowie Grundlagen für weiterführende Forschung zum Einfluss externer Repräsentationen auf das Modellverständnis
Infobrief FBK 75/25
Get PDFInformationen aus dem Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisatio
Die Belastung der Meere durch Plastik – Lösungsansätze für einen umweltfreundlichen Umgang mit Plastikabfällen
Get PDFPlastik ist aufgrund seiner Vielseitigkeit und kostengünstigen Herstellung ein weit verbreitetes Material. Dennoch stellt insbesondere die kurzlebige Nutzung von Verpackungen und Einwegprodukten ein wachsendes globales Umweltproblem dar. Plastikabfälle zersetzen sich nur sehr langsam und gelangen durch mangelhafte Entsorgungssysteme, insbesondere in Ländern des Globalen Südens, in großen Mengen in die Meere. Dort machen sie etwa drei Viertel des Mülls aus und bedrohen sowohl marine als auch terrestrische Ökosysteme. Neben der Gefährdung von Tieren durch Verschlucken und Verheddern kann Plastik über die Nahrungskette auch den Menschen schädigen. Die wirtschaftlichen Folgen reichen von Einbußen im Tourismus bis hin zu Verlusten in der Fischerei. Nur ein Bruchteil der Plastikverpackungen wird recycelt. Die Problematik der Plastikverschmutzung ist eng mit den Zielen für nachhaltige Entwicklung (SDGs) der Agenda 2030 der Vereinten Nationen verknüpft. Eine nachhaltige Lösung erfordert eine verbesserte Abfallwirtschaft, internationale Zusammenarbeit und ein Umdenken im Konsumverhalten