physics.move: Videobasierte Aufgaben in den vorlesungsbegleitenden Übungen zur Experimentalphysik (Mechanik)

Studierende bearbeiten neben traditionellen Aufgaben auch solche mit Videoexperimenten. Sie nehmen Bewegungen mit Tablet-PCs selbst auf oder analysieren gegebene Videos nach physikalischen Aspekten
Erstellt am 26.03.2018

Eckdaten

Kann Lösungsansätze für folgende Problemstellungen der Lehre bieten:

  • Hohe Komplexität der Lerninhalte
  • Geringe Lernmotivation
  • Passivität der Studierenden
  • Geringer Transfer in die Praxis

Nutzt folgende Medieneigenschaften zur Unterstützung des Lernprozesses:

Interaktivität: 5 (trifft vollkommen zu)
Adaptivität: 2 (trifft eher nicht zu)
Synchronizität: 3 (trifft zu)
Selbststeuerung: 4 (trifft eher zu)

Eignet sich für folgende Virtualisierungsgrade:

  • Anreicherung
  • Integration
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Wir nutzen neue digitale Medien (Smartphones, Tablets) dazu, dass Studierende schon frühzeitig mit eigenständigem Experimentieren im Physikstudium in Berührung kommen. Freihandexperimente können von Studierenden selbst durchgeführt, auf Video aufgenommen und anschließend direkt am mobilen Endgerät ausgewertet werden, wodurch sich Theorien überprüfen oder erschließen lassen. Mit diesem Ansatz wirken wir dem Missstand entgegen, dass sich traditionelle Übungsaufgaben fast ausschließlich auf theoretischer Ebene dargeboten werden, obwohl sie zur Experimentalphysik gehören. Experimentelle Anteile sind selten - schon gar nicht mit eigenständigem Experimentieren. 

Mit digitalen Medien ist es möglich experimentelle Anteile, ggf. sogar mit Eigentätigkeit der Lernenden, stärker in die Übungen einzubauen. Damit werden sie ihrer Funktion als Bindeglied zwischen Vorlesung und Anwendung noch besser gerecht und stärken in der Ausbildungsstruktur sogar die inhaltliche und methodische Verbindung zwischen Experimental-Vorlesung und –Praktika. Dabei ist hervorzuheben, dass mit der Verfügbarkeit und Mobilität solcher Geräte ganz neue Mess- und Experimentiermöglichkeiten in einer Vielzahl von Alltagssituationen und anderen Anwendungskontexten erschlossen werden können. Empfehlung ist, solche Aufgaben als Zusatz zu herkömmlichen Aufgaben einzusetzen, und zunächst mit einer geringen Dosis und ausreichend technischer Unterstützung zu beginnen. Die lehrenden Dozenten und die Fakultät müssen hinter diesem Vorhaben stehen.

Medieneigenschaften zur Unterstützung des Lernprozesses

Interaktivität: 5 (trifft vollkommen zu)

Theorie-Experiment-Bezug

Adaptivität: 2 (trifft eher nicht zu)

Synchronizität: 3 (trifft zu)

Selbststeuerung: 4 (trifft eher zu)

Eigenständiges Experimentieren

Lösungsansätze für Problemstellungen der Lehre

Für die folgenden Problemstellungen kann das Praxisbeispiel Lösungsansätze bieten:

  • Hohe Komplexität der Lerninhalte:
    Anschauliche Darstellung der Physik durch Video-Experimente
  • Geringe Lernmotivation:
    Motivation und Neugierde konnten nachweislich gefördert werden
  • Passivität der Studierenden:
    Aktivität beim Bearbeiten von Aufgaben und beim Experimentieren
  • Geringer Transfer in die Praxis:
    Anwendungsbezug (Experimentieren)

Virtualisierungsgrad

Der Virtualisierungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen Präsenz- und virtuellen Phasen. Das Praxisbeispiel unterstützt die folgenden Virtualisierungsgrade:

  • Anreicherung
  • Integration

Ressourcen

Soft- und Hardware

  • Tablet-PC, Videoanalyse-App (z.B. VIANA), PC, Videoanalyse-Software (z.B. Tracker)

Weitere Informationen zum Praxisbeispiel

Kontakt

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

Dr. Pascal Klein
Erwin-Schrödinger-Str. 46 
D - 67663 Kaiserslautern
Mail: pklein[at]Physik.uni-kl.de

Prof. Dr. Jochen Kuhn
Erwin-Schrödinger-Str. 46 
D - 67663 Kaiserslautern
Mail: kuhn[at]Physik.uni-kl.de

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