PER (Physics Education Research) orientierte digitale Lehrmaterialien

Der kostenlose POWER-Kurs (Physik Online Warm-Up für ERstsemester) sowie drei digitale SMART-vhb-Einheiten bieten ansprechende, digitale und deutschsprachige Lehrmaterialien für Studienanfängerinnen und -anfänger, insbesondere aus dem Ingenieurbereich. Die Lehrinhalte wurden nach wissenschaftlichen Erkenntnissen der amerikanischen Physics Education Research (PER) konzipiert.

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Screenshot des Kursportraits „POWER-Kurs“

Eckdaten

Kann Lösungsansätze für folgende Problemstellungen der Lehre bieten:

  • Hohe Komplexität der Lerninhalte
  • Heterogenes Vorwissen

Eignet sich für folgende Virtualisierungsgrade:

  • Anreicherung
  • Integration
  • Virtualisierung

Nutzt folgende Medieneigenschaften zur Unterstützung des Lernprozesses:

Interaktivität: 5 (trifft vollkommen zu)
Adaptivität: 1 (trifft überhaupt nicht zu)
Synchronizität: 1 (trifft überhaupt nicht zu)
Selbststeuerung: 5 (trifft vollkommen zu)

Erstsemesterstudierende bringen nicht immer die notwendigen physikalischen Grundkenntnisse für ein Ingenieurstudium an einer Hochschule mit. Für den Übergang Schule-Hochschule sowie für Ingenieurstudierende im ersten Semester an HAWs (Hochschulen für Angewandte Wissenschaften) wurde deshalb an der Technischen Hochschule Rosenheim ein Online-Kurs entwickelt, der die Lernenden auf ein Ingenieur- oder MINT-Studium vorbereitet.

Der POWER-Kurs (Physik Online Warm-Up für ERstsemester) ist ein kostenloser, weltweit frei verfügbarer Kurs, der über die Open vhb-Kursplattform der Virtuellen Hochschule Bayern (vhb) absolviert werden kann. Der Kurs kann entweder im Selbststudium bearbeitet oder auch in die Lehrveranstaltung integriert werden. Er gliedert sich in elf Lektionen und seine Bearbeitungszeit beträgt 60 Stunden.

Desweiteren stehen drei SMART-vhb-Einheiten als OER (Open Educational Resources) mit einer Bearbeitungsdauer von je 45 min zu den Themen Kräfte und Freikörperbilder sowie Energiebilanzen zur Verfügung, die direkt in die Moodle-Kursumgebung eingebunden werden können. Sie sind für das vorbereitende Pre-Learning der Studierenden im Rahmen des Inverted Classroom/Just-in-Time Teachings konzipiert und enthalten passende formative Quizfragen.  

Die Lehrinhalte der Materialien sind von den wissenschaftlichen Erkenntnissen der PER (Physics Education Research), also der Forschung zum Lehren und Lernen von Physik, inspiriert. Im Rahmen der PER wurden forschungsbasierte Lehrmaterialien entwickelt, die den Aufbau eines verbesserten Konzeptverständnis nachweislich unterstützen, z. B. kollaborative Arbeitsblätter oder verschiedene Lehrbücher. In den Lehrmaterialien wird der Fokus insbesondere auf multiple Repräsentationen (verbale Beschreibungen, Diagramme, graphische Darstellungen, Skizzen, mathematische Gleichungen) der physikalischen Fragestellungen gelegt.

Medieneigenschaften zur Unterstützung des Lernprozesses

Interaktivität: 5 (trifft vollkommen zu)

Die Lehrmaterialien bieten die Möglichkeit, virtuelle Experimente mithilfe von interaktiven Simulationen durchzuführen. Außerdem werden Quiz und Übungen sowie Erklärvideos bereitgestellt.

Selbststeuerung: 5 (trifft vollkommen zu)

Lernende können die angebotenen Materialien eigenständig bearbeiten.

Lösungsansätze für Problemstellungen der Lehre

Für die folgenden Problemstellungen kann das Praxisbeispiel Lösungsansätze bieten:

  • Hohe Komplexität der Lerninhalte:
    Konzepte werden Schritt für Schritt erklärt, eingeübt und mit Quiz oder STOPs, d. h. kurze Fragen, die zum Durchdenken des Themas einladen, geprüft. So erhalten die Lernenden direkt Feedback zu ihrem Lernfortschritt.
  • Heterogenes Vorwissen:
    Grundsätzlich werden physikalische Grundlagen (Mechanik, E-Lehre, Optik, Wärmelehre) vermittelt sowie das Konzeptverständnis aufgebaut. Bekanntes kann jedoch übersprungen werden.

Virtualisierungsgrad

Der Virtualisierungsgrad beschreibt das Verhältnis von analogen und digitalen Elementen in einem Lehr-/Lernszenario. Das Praxisbeispiel unterstützt die folgenden Virtualisierungsgrade:

  • Anreicherung
  • Integration
  • Virtualisierung

Ressourcen

Soft- und Hardware

  • H5P

Open Educational Resources

Kontakt

Sie möchten mehr über das Praxisbeispiel erfahren? Hier können Sie Kontakt zu den Autorinnen und Autoren aufnehmen:

Prof. Dr. Claudia Schäfle
TH Rosenheim
Physik
Hochschulstraße 1
83024 Rosenheim
claudia.schaefle@th-rosenheim.de