Didaktik der Physik

InnovationPlus: Digitalgestütztes vernetztes Lernen in der Studieneingangsphase Physik

Projektbeschreibung

Die Studieneingangsphase (1.-2. Semester) des Physikstudiums stellt Studierende oft vor große Herausforderungen. Neben den fachlichen Anforderungen (physikalische Fachinhalte, mathematische Methoden, ...) bedarf es auch einer geeigneten Identitätsbildung als Studierende im Fach Physik (z. B. Erleben eines Gemeinschaftsgefühls, Identifikation mit dem Studiengang, ...). Um den Studierenden für den Erwerb dieser Kompetenzen und Einstellungen Lern- und Entwicklungsmöglichkeiten zu bieten, werden im Rahmen des Projektes Innovation Plus: Digitalgestütztes vernetztes Lernen in der Studieneingangsphase kleine Projektarbeiten in das erste Studiensemester integriert: Diese Projektarbeiten bestehen aus Experimentieraufgaben, die die Inhalte aus den beiden grundlegenden Vorlesungen Experimentalphysik I (i.W. Mechanik) und Rechenmethoden der Physik (mathematische Inhalte) miteinander verknüpfen. Das selbstständige Bearbeiten der experimentellen Fragestellungen fördert nicht nur eine Integration von verschiedenen Vorlesungsinhalten, sondern rückt zudem die sozialen, kummunikativen und emotionalen Aspekte wissenschaftlicher Forschung in den Fokus und vermindert so die Attribuierung der Physik als rein objektiv und emotionslos. Die Neugierde auf Physik soll dabei durch das Experimentieren in alltäglichen Situationen und z.B. mit dem Smartphone als persönliches Messwerterfassungssystem gefördert werden. Die Projektergebnisse stellen die Studierenden abschließend in einem Projektbericht und einer Postersession vor, wodurch auch die Darstellung von Fachinhalten und die Verwendung korrekter Fachsprache gefördert werden.

Projektziele

Das Projekt verfolgt im wesentlichen drei Ziele:

  • Im Laufe des Sommersemesters 2022 werden geeignete Experimentieraufgaben für semesterbegleitende Projektarbeiten entwickelt, die eine Verzahnung zwischen den beiden Modulen herstellen.
  • Im Wintersemester 2022/23 werden diese Projektaufgaben in die Lehre implementiert.
  • Die Wirksamkeit des Ansatzes wird evaluiert (z.B. durch die Qualität der Projektergebnisse, Kompetenzzuwachs der Studierenden, ...).


Outreach & Öffentlichkeit

Im Rahmen des Lehrprojektes sind insgesamt sechs Experimentierprojektaufgaben entwickelt worden, die unter der Lizenz CC-BY-SA (4.0) als Open Educational Resources zur Verfügung gestellt werden. Die Dokumente stehen auf Deutsch und Englisch im OER-Portal Twillo zum Download bereit.

Über das Projekt und die Ergebnisse wird laufend auf Tagungen und in Publikationen berichtet:

  • Über dieses Projekt hat bereits die Campuspost in diesem Artikel berichtet.
  • Auf der GDCP-Jahrestagung 2022 in Aachen wurde das Projekt vorgestellt. Das dort präsentierte Poster können Sie hier downloaden, der dazugehörige Tagungsbandbeiträg findet sich hier.
  • Auf der DPG-Frühjahrstagung 2023 in Hannover wurden die Projektaufgaben sowie erste Evaluationsergebnisse vorgestellt. Das dort präsentierte Poster können Sie hier downloaden, der dazugehörige Tagungsbandbeiträg findet sich hier.
  • Einblicke in das Projekt und erste Evaluationsergebnisse wurden auf zwei Vorträgen auf der Konferenz für Multimedia in Physics Teaching and Learning (MPTL) 2023 in Prag und im Anschluss auf der GDCP-Jahrestagung 2023 in Hamburg vorgestellt. Die Vortragsfolien können Sie hier und hier einsehen. Im Tagungsbandbeitrag der MPTL [Download] wurden die Projektaufgaben und deren konkrete Implementation in die Lehre beschrieben. Das Design der Begleitevaluation wurde im GDCP-Tagungsbandbeitrag [Download] vorgestellt.
  • Erste Einblicke in die Evaluation der Projektaufgaben im Vergleich zu kürzeren wöchentlichen Smartphone-Experimenten erfolgte auf der DiNat-Tagung 2024 in Locarno. Die Vortragsfolien finden Sie hier.
  • Im Frührjahr 2024 haben wir das Projekt, das über das MWK Niedersachsen im Rahmen von Innovation+ gefördert wurde, auf der entsprechenden Abschlusstagung zur Förderlinie in Hannover präsentiert. Das entsprechende Poster finden Sie hier.
  • Weitergehende Einblicke in den Vergleich der Projektaufgaben mit anderen Aufgabenformaten, darunter kürzeren wöchentlichen Smartphone-Experimenten im Rahmen des Projekts Physik.SMART an der RWTH Aachen University wurden auf der phyphox-Sommerfortbildung 2024 in Bochum sowie der DPG-Frühjahrstagung 2025 in Göttingen präsentiert. Für letztere Präsentation finden Sie die Vortragsfolien hier.