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Die Arbeit über den Einfluss der elterlichen Sprachwahl auf Spracherwerb und Bildungserfolg beschäftigt sich mit der Bedeutung der elterlichen Sprachwahl beim Zweitspracherwerb, verankert dies in den Spracherwerbs- und Zweitspracherwerbstheorien sowie in der Soziolinguistik und bildet ein theoretisches Konstrukt zur Problematik von elterlichen Sprachreaktionen aufgrund des Kontaktes mit einer zweiten Sprache. Die Forschungsfragen beschäftigen sich mit der Abhängigkeit des Bildungserfolgs von der elterlichen Sprachwahl und sozioökonomischen Bedingungen sowie der Abhängigkeit der Erstsprachkompetenz von der elterlichen Sprachwahl.
Die Fragestellungen werden durch einen Gruppenvergleich von Bilingualen mit höherem und niedrigerem Bildungserfolg untersucht. Die 52 bilingualen Personen mit türkischem Migrationshintergrund bearbeiten einen weitgehend standardisierten Fragebogen mit Fragen zu persönlichen Daten, zu Schul- und Berufsausbildung der Eltern und zur Sprachkompetenz im Türkischen. Die Übersetzung eines kurzen türkischen Textes ins Deutsche verifiziert die Sprachkompetenzen im Türkischen und liefert Daten zur Sprachkompetenz im Deutschen.
Die Ergebnisse der statistischen Analyse ergeben keine Abhängigkeiten des Spracherwerbs und des Bildungserfolgs von der elterlichen Sprachwahl oder von sozioökonomischen Bedingungen. Ein signifikanter Zusammenhang ergibt sich beim Bildungsabschluss der Teilnehmer und deren Übersetzungskompetenzen im Deutschen. Auch die Dauer des elterlichen Sprachkontaktes korreliert signifikant mit der Tendenz zur elterlichen Sprachmischung. Die Gruppe von Teilnehmenden ohne Bildungsabschluss weist die höchste elterliche Sprachmischung auf. Da dies wenige Personen sind, wird dieses Ergebnis nicht signifikant.
Diskutiert wird das Ergebnis der Studie bezüglich der Aussagekraft der elterlichen Sprachwahl während des kindlichen Spracherwerbs und bezüglich des unterschiedlichen Differenzierungsgrads der Antworten aufgrund des unterschiedlichen Bildungsniveaus.
Das Fazit der nicht repräsentativen Studie zeigt auf, dass der Bildungserfolg der befragten Bilingualen nicht von sozioökonomischen Faktoren bestimmt wird und auch nicht negativ von der Erstsprache Türkisch beeinflusst wird. Ein Forschungsbedarf besteht in der genaueren Untersuchung des Sprachmischverhaltens und der Untersuchung der Personen ohne Bildungsabschluss bezüglich der elterlichen Sprachmischung.
Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss unterrichtsbegleitend genutzter Medien auf das Erlernen von Grundkenntnissen der Chemie in der Erwachsenenbildung. Dazu wurden Feuerwehr-Anwärtern unterschiedliche Lernmedien mit identischem Inhalt zur Verfügung gestellt und die Ergebnisse mit einer Probandengruppe ohne Lernmedien verglichen. Als Lernunterlagen kamen ein Lernskript, eine Lern-CD, ein Arbeitsheft mit Schülerversuchen und eine CD mit Filmsequenzen zur Anwendung. Parallel erfolgte der Einsatz eines MOODLE-basierten Chemie-Online-Lernprogramms gleichen Inhalts im Rahmen der Chemielehrer-Ausbildung an der Pädagogischen Hochschule Weingarten. Die Untersuchung wurde als Longitudinalstudie durchgeführt, wobei die Feststellung des Wissensstandes vor und nach dem Chemieunterricht mit Testbögen erfolgte. Ein Follow up-Test zur Erfassung des längerfristig verfügbaren Wissens fand zehn Monate nach Abschluss des Chemieunterrichts statt. Zusätzlich wurden Aspekte der Einstellung gegenüber dem Unterrichtsobjekt mittels Fragebögen vor und nach dem Unterricht erfasst. Der positive Effekt von unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien konnte für den Wissenszuwachs nachgewiesen werden. Verschiedentlich postulierte differierende Medieneinflüsse auf das Lernen von Erwachsenen unterschiedlicher Altersklassen und Vorbildung ließen sich nur teilweise bestätigen. Die Effekte traten allerdings nicht durchgängig signifikant auf. Mittels Cluster-Analyse gelang es, Probanden-Gruppen zu identifizieren, die mit spezifischen unterrichtsbegleitend genutzten Lernmedien einen überdurchschnittlichen Lernzuwachs erreichten. Damit scheint eine gezielte Förderung durch die Bereitstellung adressatenbezogener Unterlagen möglich. Ein Einfluss der unterrichtsbegleitenden Lernmedien auf die Einstellung zum Unterricht bzw. zu den Unterrichtsinhalten konnte nicht nachgewiesen werden. Allerdings zeigten die mit Lernmedien ausgestatteten Gruppen eine positivere Bewertung hinsichtlich des Strukturierens und Einordnens des Lernstoffs in das bestehende Wissenskonstrukt.
Im Kontext Schule besteht ein Forschungsbedarf im Bereich Leistungsemotionen von Schüler:inne:n, insbesondere bezüglich der Rechtschreib-Scham. Erwachsene, die ein Leben mit geringer Literalität führen, berichten von schambesetzten (Lern-)Biografien. Die vorliegende Arbeit verfolgt in einem ersten Schritt das Ziel, das Scham-Erleben hinsichtlich der Rechtschreibung, hier als Rechtschreib-Scham definiert, bei Schüler:inne:n mithilfe eines Fragebogens messbar zu machen. Dargestellt werden die Konstruktoperationalisierung und -validierung des latenten Konstrukts Rechtschreib-Scham, das reflektiv operationalisiert und durch ein Modell reliabel und valide erfasst wird. In einem zweiten Schritt erfolgt die Berechnung der Korrelation zwischen Rechtschreib-Scham und Rechtschreib-Leistung bei Neuntklässler:inne:n
Die Wichtigkeit von früher Bildung hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Kindertageseinrichtungen werden als zentrale Sozialisationsinstanzen für Kinder und deren frühkindlichen Bildungsprozessen angesehen. Dies löst die Frage aus, welche Kompetenzen pädagogische Fachkräfte benötigen, um frühkindliche Bildung zu initiieren und wie diese in der Aus- und Weiterbildung erworben werden können.
Die vorliegende qualitative Studie geht deshalb der Fragestellung nach, welche Auswirkungen eine sozialpädagogische Ausbildung auf die handlungssteuernden Strukturen und Prozesse von Lernenden an einer Fachschule für Sozialpädagogik haben. Konkret wurde in der explorativen Studie erhoben, ob das vermittelte Professionswissen bei den Fachschülerinnen handlungsleitende Funktionen in realen beruflichen Settings übernimmt. Anlass der Studie war die neu eingeführte praxisintegrierte Ausbildung (PIA) in Baden-Württemberg. Somit wird in der Arbeit neben der Frage nach der Veränderung von handlungsleitenden Strukturen durch eine Fachschulausbildung auch noch erfasst, ob es bei der Wirksamkeit der Ausbildung einen Unterschied zwischen der traditionellen Fachschulausbildung und der PIA-Ausbildung gibt.
Den theoretischen Bezugsrahmen bildet das handlungstheoretische Konzept, konkretisiert im Forschungsprogramm Subjektive Theorien. Dabei wird davon ausgegangen, dass Subjektive Theorien biografische erworbene, relativ überdauernde mentale Strukturen sind, die handlungsleitende Funktionen übernehmen. Die dem Forschungsprogramm zugrunde liegende Menschenbildannahme ist das epistemologische Subjektmodell.
In einem dreiphasigen Forschungsdesign wurden die Subjektiven Theorien von 14 Fachschülerinnen aus beiden Ausbildungsgängen erhoben und inhaltsanalytisch ausgewertet.
Mit diesem Vorgehen konnte gezeigt werden, dass die Fachschulausbildung Auswirkungen auf die handlungsleitenden Strukturen hat. Zudem zeigte sich, dass durch die praxisintegrierte Ausbildung dieser Effekt noch verstärkt wird.
Die von Arbeitgebern, Hochschulpolitik und Curriulumentwicklung geforderte bedarfsgerechte Entwicklung von Studiengängen stellt die Hochschulen nicht zuletzt im Zuge des Bologna-Prozesses vor große Aufgaben. Die vorliegende Arbeit widmet sich dieser Themenstellung und modelliert auf der Grundlage theoretischer Erkenntnisse und empirischer Forschungsmethoden eine bedarfsorientierte Studiengangsentwicklung. Es wird ein Modell entwickelt, das eine empirisch gestützte Studiengangsentwicklung in drei Phasen vorsieht. Für die zentrale Phase der Bedarfsermittlung wird die Delphi-Methode gewählt. Aufbauend auf einer eingehenden Analyse der Methode für den Einsatz in der Bedarfsermittlung und entsprechenden methodisch-wissenschaftlichen Überlegungen wird ein Konzept für eine triangulativ angelegte Delphi-Studie entwickelt, anhand derer zentrale curriculare Entscheidungen in einer Studiengangsentwicklung (Kompetenzziele, Studieninhalte, strukturelle Merkmale wie Module etc.) empirisch begründet getroffen werden können. Im zweiten Teil der Arbeit wird das Modell am Beispiel einer Studiengangsentwicklung an der Pädagogischen Hochschule Weingarten erprobt und detailliert vorgestellt. Dabei wird neben der konkreten Entwicklung eines neuen Studiengangs die gewählte Methodik des Modells reflektiert und diskutiert.
Die Entwicklung von TPACK bei angehenden Lehrkräften durch medienbezogene Lernprozesse im Makerspace
(2022)
Um Technologien zielgerichtet und lernwirksam in den modernen Unterricht integrieren zu können, müssen Lehrkräfte heutzutage über komplexes technologisches, pädagogisches und inhaltsbezogenes Wissen (TPACK) verfügen (Mishra & Koehler, 2006). TPACK sollte deshalb frühzeitig als Teil der universitären Lehrerkräftebildung gefördert werden. Hierfür scheint die projektbezogene Arbeit in einem pädagogischen Makerspace vielversprechend, da er eine konstruktivistische Lehr-Lernumgebung zur selbstgesteuerten, technologie-gestützten Konzeption und Erstellung (digitaler) Lehr-Lernmaterialen für den Fachunterricht darstellt. Allerdings wurde die potentielle TPACK-Förderung durch projektbezogenes Arbeiten in einem Makerspace bislang nur unzureichend empirisch untersucht.
Die vorliegende Dissertation leistet daher einen wichtigen Beitrag zum bisherigen Forschungsstand, insb. der TPACK-Forschung in der Lehrkräftebildung, indem evaluiert werden sollte, inwieweit sich (1) ein pädagogischer Makerspace für die Entwicklung von TPACK – auch unter Berücksichtigung möglicher personeller Kontextfaktoren – bei angehenden Lehrkräften eignet, (2) wie aussagekräftig die in der Forschung hauptsächlich verwendeten standardisierten Selbsteinschätzungsskalen zur Messung des anwendungsbezogenen TPACK sind und (3) auf welche Herausforderungen angehende Lehrkräfte bei der Arbeit im pädagogischen Makerspace stoßen.
Um diese Ziele zu verfolgen und abgeleitete Forschungsfragen zu beantworten, wurde das Arbeiten im Makerspace als Intervention mit mehreren Kohorten angehender Lehrkräfte der Naturwissenschaften realisiert. TPACK wurde als Prä-Post-Variable einerseits mittels einer standardisierten Selbsteinschätzungsskala und andererseits mittels eines selbst entwickelten vignettenbasierten Leistungstest auf Basis von Fremdeinschätzungen gemessen. Darüber hinaus dienten prozessbegleitete Interviews der Identifikation wahrgenommener Herausforderungen und Problemlösestrategien der Studienteilnehmer.
Insgesamt zeigen die der Dissertationsarbeit zugrundeliegenden Studien einen pädagogischen Makerspace als vielversprechende Umgebung zur Förderung von TPACK auf. Außerdem lassen die vorliegenden Ergebnisse aus der Triangulation der Selbst- und Fremdeinschätzung von TPACK darauf schließen, dass Selbsteinschätzungsskalen mit Bedacht verwendet und im Rahmen empirischer Forschung um ein objektives Maß ergänzt werden sollten um die Validität der Schlussfolgerungen zu erhöhen. Die Ergebnisse werden unter Berücksichtigung sowohl der pandemiebedingten Einschränkungen als auch der von den angehenden Lehrkräften wahrgenommenen Herausforderungen während der Studiendurchführung hinsichtlich des Potenzials eines pädagogischen Makerspace kritisch diskutiert, und Empfehlungen zur Optimierung dieses Unterstützungspotenzials abgeleitet.
Geschäftliche Vorgänge werden zunehmend mit Hilfe des Internets abgewickelt. Die eindeutige Identifizierung der Kommunikationspartner muss dabei gewährleistet sein. Die Möglichkeit, eine fremde Identität anzunehmen oder eine Unterschrift zu fälschen, muss ausgeschlossen werden. Insbesondere muss eine nachträgliche Abänderung eines unterschriebenen Textes von den Kontrollmechanismen bemerkt werden. Hierfür dient die elektronische oder digitale Signatur. Im Sinne des Signaturgesetzes sind <elektronische Signaturen> Daten in elektronischer Form, die anderen elektronischen Daten beigefügt oder logisch mit ihnen verknüpft sind und die zur Authentifizierung dienen. [SIGG] Eine Chipkarte oder Smartcard bietet eine geeignete Hardware für die elektronische Signatur. In der vorliegenden Arbeit geht es um die Integration von Chipkarten in das Online Bestellwesen der FH Ravensburg-Weingarten. Für die digitale Signatur ist eine zentrale Kontrollstelle, eine Certification Authority (CA), unbedingt notwendig. Für das Bestellwesen-System wurde daher eine eigene CA aufgebaut. Zur Veranschaulichung der Funktionsweise von Chipkarten, wurde ein Programm entwickelt. Mit Hilfe dieses Programmes ist es möglich die Kommunikationsabläufe von einzelnen Kommunikationsschritten darzustellen.
Die Notwendigkeit, Dringlichkeit und vor allem auch die Alternativlosigkeit der digitalen Transformation ist hinreichend bekannt. Mit der Customer Company Matrix existiert bereits ein Ansatz, welches den Einfluss digitaler Technologien holistisch erfasst und mittels der Dimensionen Kundennutzen (Customer) und Effizienz der Leistungserzeugung (Company) abbildet. Mit dem hier vorgestellten i4X-Framework erweitern wir diesen Ansatz und zeigen wie Organisationen im Durchlaufen der vier Phasen insight, ignite, innovate und implement digitale Transformation erfolgreich bewerkstelligen können.
Es werden 1428 im Jahr 2013 verfügbare Neufahrzeugtypen hinsichtlich des
CO2-Ausstoßes und der Fahrzeugparameter analysiert.
Die gewonnenen Daten werden mit der CO2-Klassifizierung
nach der PKW-EnVKV sowie den
CO2-Flottenzielvorgaben nach EU-Verordnung 443/2009 verglichen.
Unter Verwendung dimensionsanalytischer Methoden wird der
Zusammenhang zwischen Kraftstoffverbrauch, Fahrzeugparametern
wie Fahrzeugmasse, Höchstgeschwindigkeit und Beschleunigung
aufgezeigt und physikalisch begründet.
Durch Analyse der Kennzahlen lassen sich Fahrzeugtypen
und Technologien mit hohem spezifischen Verbrauch identifizieren. Es
wird deutlich, welche Technologien zu geringen spezifischen Verbräuchen
führen.
Die dimensionslosen Kennzahlen werden verwendet, um eine Abschätzung
des Kraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen nach heutigem Technologiestand
zu machen.
Distribution of Cooling Structures in Water Cooled Electrical Machines using Localized Loss Profiles
(2023)
Cooling is a critical factor for improving power density in electrical appliances, especially in integrated drives for mobile applications. However, the issue of distributed losses in electric machines can lead to hotspots and temperature gradients within the electric drive. Traditional cooling jackets use unidirectional flow without or with evenly distributed cooling structures. This often aggravates the issue of hotspots, resulting in thermal derating and thus limiting the operation range. As well, a non-demand oriented distribution of cooling structures leads to unnecessary pressure losses.
This problem is addressed with a newly elaborated method for distributing cooling elements, i.e., pin fins with varying density distribution inside the cooling channel. Results from previous work, numerical simulations, and measurement data from a planar test bench are used. The approach segments the cooling channel by using a loss profile. This profile and analytic heat transfer calculations are used to determine the required density of cooling elements for dissipating the locally induced losses. For a linear channel with uniformly distributed losses, this results in an increasing number of cooling elements within the channel in fluid flow direction. With localized losses, this will result in an increased density distribution in the respective areas. The method is evaluated by applying it to a planar test channel and investigating the temperature distribution on a test bench. First results indicate that the newly developed cooling element distribution provides an advantageous temperature distribution. The temperature gradient along the cooling channel shows a reduction from 23 K to 9 K with the distributed cooling elements.
The method, previously tested in the linear planar channel, then is applied to the construction of a cooling jacket with a specifically designed two-layer cooling channel. This design is analyzed using CFD, a prototype is currently under production. Tests on the prototype will follow in further investigations.
Trotz Schulpflicht gibt es auch in Deutschland Menschen, die das Lesen und Schreiben nicht ausreichend beherrschen, um uneingeschränkt am gesellschaftlichen Leben teilhaben zu können. Volkshochschulen und andere Bildungsträger bieten seit vielen Jahren Alphabetisierungskurse an, die von engagierten, stets um die Qualität des Unterrichts bemühten, Lehrkräften geleitet werden. Offen ist allerdings, wie sich die Lehrenden selbst, ihr Wissen aktuell halten und ihr Lehren professionalisieren, da es weder verbindliche Standards noch einheitliche Regelungen oder gesetzliche Bestimmungen gibt. Deshalb wird der Frage nachgegangen, wie sich Lehrende in der Weiterbildung im Berufsalltag Wissen aneignen. In diesem Kontext ist die Frage nach der Praxis in der Alphabetisierungsarbeit interessant.
Die Studie Effizienz von Weiter- und Fortbildung in der Alphabetisierung und Grundbildung, insbesondere der Diagnose- und Förderkompetenz im Schriftspracherwerb, aus der Perspektive der Lehrenden, ist eine aktuelle empirische Untersuchung zum Weiterbildungsverhalten von Lehrenden in Alphabetisierungskursen.
Nach einer allgemeinen Einführung in die Alphabetisierungsarbeit und einem kurzen Abriss der Schreibprozessforschung in Deutschland, wird auf die Teilaspekte der Förderung und Diagnostik eingegangen.
Auf Grundlage eines qualitativen Forschungsdesigns wird auf der Ebene der praktischen Umsetzung in der Förderung, die Effizienz von Weiterbildung für die Lehrenden selbst, aus der Sicht der Lehrenden, beschrieben.
In schulbuchgemäßen Unterrichtsgängen zur Linsenabbildung und Spektroskopie werden optische Phänomene und das Strahlenmodell nur unzureichend aufeinander bezogen. Zudem trennen viele Lernende kaum zwischen dem Modell des Lichtstrahls und dem Phänomen des Lichtbündels.
In modellorientiertem Unterricht zu Linsen, Prismen und Gittern wird das Strahlenmodell axiomatisch eingeführt. Nichtsdestotrotz wird das Strahlenmodell anhand des Phänomens eines Lichtbündels veranschaulicht. Die eigentlichen Phänomene (nämlich optische Bilder) kommen dabei oft zu kurz. Zudem wird das Strahlenmodell zu stark vom Wellenmodell abgegrenzt.
In phänomenbasiertem Unterricht werden die optischen Bilder ausgiebig beobachtet. Hierbei werden meist einzelne Bildpunkte betrachtet. Dies entspricht jedoch nicht der ganzheitlichen Sicht der Lernenden. Zudem wird das Strahlenmodell weitestgehend gemieden.
Vor diesem Hintergrund wird ein bildbasierter Zugang zur Linsenabbildung und Spektroskopie vorgestellt. Ausgehend von ganzen Bildern führt dieser Zugang zum Strahlenmodell und darüber hinaus zum Wellenmodell.
Der bildbasierte Zugang wird gemäß dem Modell der Didaktischen Rekonstruktion auf die Sicht der Forschenden und die Sicht der Lernenden abgestimmt. Für die fachliche Klärung werden Texte von Johannes Kepler und Vaibhav Vaish, von Isaac Newton und Matthias Rang, von Joseph Fraunhofer und José Lunazzi sowie von Albrecht Dürer analysiert. Für die Erfassung der Lernerperspektive werden bisherige Studien zusammengetragen und eigene Vermittlungsexperimente (Teaching experiments) durchgeführt. Für die didaktische Strukturierung werden die phänomenologische Methode und die Modellmethode zu einer phänomenbasierten Modellmethode zusammengeführt. Dadurch wird ein schrittweiser Übergang von der Phänomenwelt zur Modellwelt ermöglicht.
Der bildbasierte Zugang erfolgt in sechs Schritten: 1. Alltagsnahe Phänomene der Linsenabbildung und Spektroskopie beobachten. 2. Innerhalb des Linsenbildes und Spektrums ganze Einzelbilder offenbaren. 3. Linsenabbildung und Spektroskopie als Überlagerung von Einzelbildern betrachten. 4. Die räumliche Verteilung der Einzelbilder anhand von Verbindungslinien übersichtlich darstellen. 5. Die Verbindungslinien anwenden, um die Überlagerung der Einzelbilder zum Gesamtbild vorherzusagen. 6. Das Modellhafte dieser so genannten Strahlen besprechen.
Auf diese Weise werden Phänomenwelt und Modellwelt klar voneinander getrennt. Gleichzeitig werden die beobachtbaren Bilder und die hinzugedachten Strahlen klar aufeinander bezogen.
In Vermittlungsexperimenten mit Siebtklässlern und Studierenden konnte der bildbasierte Zugang genutzt werden, um die Lernenden von ihrem holistischen Standpunkt zum analytischen Standpunkt der Forschenden zu begleiten.
Darüber hinaus hat der bildbasierte Zugang zu fachwissenschaftlichen Erkenntnissen geführt. Diese werden ebenso dargestellt. Für die Linsenabbildung wird eine bildbasierte Konstruktionsmethode entwickelt. Sie enthält die herkömmliche Konstruktionsmethode als Spezialfall. Im Bereich der Spektroskopie wird ein einfaches Verfahren zur Spektralsynthese beschrieben (Superposition of Newtonian Spectra, SNS) und spektral kodierte Bildprojektion vorgestellt (Projected-Image Circumlineascopy, PICS). Analog dazu wird Newtons experimentum crucis umgedeutet. Zudem wird die abbildungsoptische Beschreibung des Spektroskops erweitert und eine hyperspektrale Bildgebungstechnik namens spatiospectral scanning eingeführt. An diesen Beispielen wird gezeigt, wie Didaktische Rekonstruktion zur wissenschaftlichen Konstruktion beitragen kann.
Die Arbeit wendet sich an Studierende und Lehrer des Faches Physik in der Sekundarstufe I und verfolgt didaktische und methodische Ziele. Ein didaktisches Ziel ist es, die Genese physikalischer Begriffe sichtbar werden zu lassen. So wird an ausgewählten Beispielen gezeigt, wie man auch ohne die Kenntnis einer Maßeinheit und eines ausgereiften Messverfahrens zu quantitativen Aussagen gelangen kann. Die Frage nach der Rechtfertigung dieser Vorgehensweise führt zu der Einsicht, dass die Erarbeitung naturwissenschaftlichen Wissens ein steiniger Weg ist und dass die erworbenen Kenntnisse nie endgültig sind, sondern immer nur vorläufig sein können. Neue experimentelle Ergebnisse können stark veränderte Vorstellungen erfordern - wie Quantentheorie und Relativitätstheorie eindrucksvoll belegen.
Ein weiteres didaktisches Problem stellt im Unterricht der Gebrauch der Sprache dar; sie ist ein höchst einflussreiches Medium, und viele Lernschwierigkeiten sind darauf zurück zu führen, dass ein und dieselbe Vokabel in der Alltagssprache und in der Fachsprache des Physiklehrers jeweils eine ganz unterschiedliche Bedeutung besitzt. Dies kann eine präzise Begriffsbildung erschweren oder sogar blockieren, lässt sich aber bei Kenntnis dieser Probleme durchaus vermeiden.
Auf methodischem Gebiet wird ein Einstieg in die Elektrik über den historischen Weg - also über den Begriff der elektrischen Ladung - vorgestellt. Diese Entscheidung geht von der Überzeugung aus, dass es für Lerner der Sekundarstufe I leichter ist, den Zugang zur Elektrik nur über einen einzigen Begriff - den einer bestimmten "Menge an Elektrizität" - zu gehen als über den Begriff der Stromstärke, welcher die gleichzeitige Erfassung und die mathematische Verknüpfung von zwei Begriffen - den der elektrischen Ladung und den der Zeit - erfordert.
Bei einem weiteren Problem - nämlich der Deutung der Übertragungsgeschwindigkeit der elektrischen Energie von der Quelle zum angeschlossenen Elektrogerät - wird eine Modellvorstellung entwickelt, welche bewusst auf den Begriff der elektrischen Feldstärke verzichtet und dennoch das bestehende Phänomen zutreffend beschreibt.
Im Anhang wird durch eine vergleichende Betrachtung von elektrischen und magnetischen Feldern einerseits und dem Gravitationsfeld andererseits gezeigt, wie durch einen Analogieschluss ein schwieriges Problem in übersichtlicher Weise gelöst werden kann.
Carolina Staiger entwickelt in ihrer Dissertation ein erstes Konzept eines dynamischen Testverfahrens für den Bereich der Mathematikdidaktik und erprobte das Verfahren am Beispiel ausgewählter Themen der Bruchrechnung zu Beginn von Klasse 6.
Dynamische Testverfahren basieren auf Lew Wygotskis Theorie der Zone der nächsten Entwicklung, deren Ziel es ist, neben dem aktuellen Leistungsstand eines Lernenden vor allem dessen Leistungspotenzial einzuschätzen. Die Idee ist es, dieses Potenzial durch den Einsatz elaborierten Feedbacks mit gestuftem Unterstützungsgrad (z. B. Hinweise auf metakognitive, kognitive Strategien oder über das Angebot von Lösungsschritten) zu evozieren. Staiger untersuchte in ihrer Arbeit speziell, welche (meta-)kognitiven Prozesse durch die Vergabe von gestuften Feedbackkomponenten bei den Schülerinnen und Schülern hervorgebracht werden können.
Die Autorin gibt zu Beginn der Arbeit unter anderem Einblick in Wygotskis Theorie der Zone der nächsten Entwicklung, in die Grundzüge der Dynamischen Testdiagnostik, in die Feedbacktheorie sowie Feedbackforschung und leitet daraus ein auf die Bruchrechnung bzw. Mathematikdidaktik anwendbares Verfahren ab. Staiger arbeitet erstmals verschiedene Konzeptionen gestufter Unterstützungsmaßnahmen vor allem unter Betrachtung ihrer Wirksamkeit auf das Lernen auf und führt sie für die Umsetzung in einem dynamischen Testverfahren zusammen. In der Aufarbeitung zentraler mathematikdidaktischer und lernpsychologischer Modelle und Untersuchungen legt die Autorin offen, dass es bisher wenig forschungsbasierte Aussagen über die Wirkung gestufter Unterstützungsmaßnahmen gibt, woraus sie folgende zentrale Forschungsfrage in ihrer Dissertation bearbeitet: „Welche Wirkungsweise, speziell welche (meta-)kognitiven Prozesse lassen sich durch Vergabe der gestuften Hilfen (hier als Feedbackkomponenten benannt) in den ausgewählten Themenbereichen der Bruchrechnung und bei ausgewählten Sechstklässlern hervorbringen?
Staiger wählt ein qualitatives Forschungsdesign mit kategoriengeleitetem Auswertungsverfahren. Im Zentrum steht dabei die qualitative Inhaltsanalyse nach Mayring. Sie gibt einen ersten differenzierten Einblick in die metakognitiven und kognitiven Prozesse von Sechstklässlerinnen und Sechstklässlern einer baden-württembergischen Realschule im Umgang mit den exemplarisch konzipierten Feedbackkomponenten, die wiederum Rückschlüsse auf das Leistungspotenzial der Lernenden geben. Daraus entwickelte Beispielschülerprofile zeigt sie am Ende ihrer Arbeit auf.
Gerade nach den jüngsten Gewaltvorfällen hat die Frage nach den Möglichkeiten von Prävention erneut an Brisanz zugenommen. Betroffen hiervon sind nicht nur öffentliche Einrichtungen, Betriebe oder Unternehmen, sondern insbesondere Schulen. Als effektiver Ansatz wird die Implementierung von Krisenteams an Schulen als Teil des Bedrohungsmanagements bereits seit 2002 in Deutschland umgesetzt. Bislang lag allerdings der Fokus dieser Fortbildungen auf der Wissensvermittlung in klassischen Präsenzformaten. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob die spezifische Blended Learning-Struktur der Fortbildung von KomPass plus die Handlungskompetenz der schulischen Krisenteams fördern kann und welche positiven Einflussfaktoren sich in einer solchen Lernumgebung identifizieren lassen.
Evaluation eines Aggressionspräventionsprogramms für die Grundschule: Das Friedensstifter-Training
(2010)
Die vorliegende empirische Untersuchung prüft die Wirkung eines Programmes für Grundschüler, welches Konfliktlösung durch Verhandeln lernen und Mediation vermittelt. Es wird untersucht, ob das Friedensstifter-Training aggressionsreduzierende Wirkung besitzt und welchen Einfluss es auf das prosoziale Verhalten, das psychosoziale Befinden der Schüler und auf das Klassenklima hat. Das Friedensstifter-Training besteht aus vier Teilen und liegt in ausgearbeiteten Unterrichtseinheiten als Lehrerhandbuch vor (Gasteiger Klicpera & Klein, 2006). Im ersten Teil des Trainings geht es darum, was im Rahmen des Friedensstifter-Trainings unter Streit verstanden wird, welche Ziele Konfliktparteien bei Streitereien haben können und welchen Zusammenhang es zwischen diesen Konfliktzielen und dem Verhalten in Konflikten gibt. Im zweiten Teil lernen die Kinder dann die einzelnen Schritte einer Konfliktlösung durch Verhandeln kennen und üben und vertiefen diese solange, bis sie diese Schritte sicher beherrschen. Da man zum Verhandeln einen klaren Kopf braucht, vermittelt der dritte Teil des Friedensstifter-Training Techniken, wie die Kinder besser mit ihren Emotionen umgehen können, vor allem mit ihrer Wut und ihrem Ärger. Im Rahmen des vierten Trainingsteils lernen die Kinder, wie sie anderen Kindern beim Verhandeln helfen können. Dieser Trainingsteil beschäftigt sich mit Techniken der Mediation, z.B. welche Aufgabe ein Mediator hat und wie er bzw. sie sich verhalten sollte. Das Friedensstifter-Training basiert auf der Konflikttheorie von Johnson und Johnson und bezieht Elemente der Sozialen Lerntheorie von Bandura und der Theorie der Sozialen Informationsverarbeitung von Crick und Dodge mit ein. Zudem wird Bezug genommen auf den Ansatz des Sozialen Problemlösens von Shure. Das Training beinhaltet auch Elemente der Mediation. Die empirische Untersuchung erfolgte im Versuchs-Kontrollgruppen-Design an 15 Münchner Grundschulen über einen Zeitraum von zwei Schuljahren. Insgesamt wurden 30 Lehrer und 721 Schüler befragt. Die Befragungen wurden zu vier Messzeitpunkten mittels standardisierten Fragebögen durchgeführt. Erwartet wurde eine aggressionsreduzierende Wirkung des Friedensstifter-Trainings sowie eine Verbesserung des prosozialen Verhaltens bei Schülern der Interventionsklassen verglichen mit dem Verhalten der Schüler der Kontrollklassen. Erwartet wurde zudem auch eine Reduzierung im Ausmaß der Hyperaktivität, der Aufmerksamkeits- und Motivationsprobleme sowie der emotionalen Probleme der Schüler der Interventionsklassen. Bei den auf die Konfliktlösung bezogenen sozialen Fähigkeiten der Schüler der Interventionsklassen wurde eine Verbesserung erwartet, ebenso wie bei der Qualität des Klassenklimas und bei der psychosozialen Befindlichkeit der Schüler. Betrachtet wurde die Verhaltensentwicklung bezüglich der fünf Fragestellungen im Vergleich zwischen Interventions- und Kontrollklassen, im Vergleich der Mädchen der Interventionsklassen mit den Jungen der Interventionsklassen sowie im Vergleich der Interventionssklassen, in denen die Inhalte des Friedensstifter-Trainings langfristig von den Lehrern weiter geübt wurden, mit den Interventionsklassen, in denen die Lehrer dies nicht getan haben. Es zeigt sich, dass vor allem die Jungen der Interventionsklassen vom Friedensstifter-Training profitiert haben. Ihr aggressives Verhalten hat sich reduziert und ihr prosoziales Verhalten hat zugenommen. Die Situation der Mädchen der Interventionsklassen gestaltet sich komplexer. Obwohl das aggressive Verhalten der Mädchen der Interventionsklassen zunahm und ihr prosoziales Verhalten zurückging, gibt es Hinweise darauf, dass auch die Mädchen der Interventionsklassen vom Friedensstifter-Training profitiert haben. Gerade dieser geschlechtsspezifische Effekt liefert wichtige Hinweise für eine zukünftige Weiterentwicklung des Friedensstifter-Trainings. Bei der Frage, wie sich langfristiges Übung und Vertiefen der Friedensstifter-Inhalte auf die Effekte des Trainings auswirkt, zeigte sich deutlich, dass langfristiges Üben und Vertiefen sich durch deutlich positivere Effekte auszahlt, als wenn dies nicht geschieht.
Fahrdynamiksimulation von einem Fahrrad mit Anhänger zur Lastenbeförderung in der Mikromobilität
(2023)
Diese Arbeit befasst sich mit der Modellierung und Validierung eines Simulationsmodells in MATLAB/SIMULINK. Es wird untersucht, ob Simulationsergebnisse ähnlich wie in der PKW-Simulation auch für die Mikromobilität (hier Fahrrad plus Anhänger) genutzt werden können. Dafür wurde im Voraus ein Pacjeka Reifen Modell mit der Magic For-mula auf Basis eines Fahrradreifens erstellt. Das Simulationsmodell wurde mit Hilfe eines Anhänger-Prototypen und Realfahrtests validiert. Für die Validierung war es wichtig ein Fahrer-Regler in das System zu integrieren und für die Fahrtests auszulegen. Dieser Fah-rer ist für die Längs- und Querregelung verantwortlich und wurde mit Referenzkurven aus den Messdaten versorgt.
Die Auswertung zeigt eine große Übereinstimmung der Fahrdynamik-Messwerte bei dem hier benutzten Einspurmodell. Um möglichst eindeutige Messergebnisse für den Ver-gleich zu erhalten, muss der Einfluss des Fahrers bei den Testfahrten so klein wie möglich gehalten werden. Es ist möglich ein solches Simulationsmodell mit der Realität zu ver-gleichen und dieses für Fahrdynamik-Regelungen zu nutzen.
Die vorliegende Masterarbeit ist im Rahmen des vom Schweizerischen Nationalfonds
(SNF) geförderten Projekts Integrative Förderung auf der Sekundarstufe I (IFCH Sek-I)der Pädagogischen Hochschule Zürich sowie der Universität Fribourg entstanden. Im Fokus steht die förderprozessorientierte Kooperation im Rahmen der Integrativen Förderung.
Auf der Grundlage einer inhaltlich strukturierenden qualitativen Inhaltsanalyse nach Kuckartz und Rädiker (2022) werden anhand von acht ausgewählten Sekundarschulen im Kanton Zürich Voraussetzungen und Vorgaben auf verschiedenen Ebenen des Bildungssystems analysiert und untersucht, wie diese Vorgaben auf der jeweils nachfolgenden Systemebene von den einzelnen Schulen sowie den Lehrpersonen rekontextualisiert und in ihrer Praxis umgesetzt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits auf der Makroebene des Bildungssystems klärende Vorgaben für die förderprozessorientierte Kooperation der Regel- und Förderlehrpersonen gemacht werden. Viele Aspekte wie beispielsweise Rollen, Aufgaben und Verantwortlichkeiten sowie die Organisation der Förderplanung und des gemeinsamen Unterrichts werden auf den nachfolgenden Systemebenen, d.h. in den Schulen und in den Klassenteams, weiter geklärt. Andere Vorgaben der Makroebene werden in den Schulen nicht mehr weiter konkretisiert und bleiben daher allgemein. Schliesslich definieren und organisieren die Schulen und Lehrpersonen in der Praxis die Vorgaben zur Kooperation in Abhängigkeit der vorhandenen Rahmenbedingungen und situationalen Gegebenheiten,
wobei für die unterrichtsbezogene Zusammenarbeit vor allem die Beziehung der
Kooperationspartner:innen entscheidend ist. Für eine Steuerung durch die Mesoebene können ein kooperationsförderliches Schulleitungshandeln sowie institutionalisierte Zusammenarbeitsgefässe mit festgelegten Zeitfensterns als zentrale Gelingensbedingungen genannt werden, wobei deren Potential von den Schulen noch nicht ausgeschöpft wird.
In Einklang mit den genannten theoretischen Ansätzen wird selbstgesteuertes Lernen in der präsentierten Studienreihe sowohl als individuelles Geschehen wie auch als Element der sozialen Interaktion verstanden. Was die sozialen Konstellationen anbelangt, wird das kooperative Lernen näher betrachtet. Die empirischen Erkenntnisinteressen weisen in drei Richtungen: (1) Welche Aspekte der Selbststeuerung werden in dyadischen Lernsituationen aktualisiert? (2) Inwieweit kann die Einführung metakognitiver Lernhilfen ("prompts") das Auftreten kognitiver und metakognitiver Aktivitäten sowie von Dialogmerkmalen fördern? (3) Lässt sich die vielfach postulierte Lernwirksamkeit kognitiver und metakognitiver Strategien sowie von Dialogmerkmalen im Hinblick auf Wissenserwerb und -transfer nachweisen? Grundlage der Analysen ist ein experimentelles Kontrollgruppendesign: 80 Studierende (Studie 2: 104 Studierende) werden per Zufall drei Lernarrangements zugeordnet: Freie Kooperation, Wechselseitiges Lehren und Lernen und geleitete Befragung. Die Datenauswertung erfolgt auf flexible Weise: Zur Anwendung kommen Sinneinheiten, Episoden und Fallbeispiele. Die Datenerfassung basiert in wesentlichen Teilen auf Videoanalysen. Ihre Auswertung geschieht mit Hilfe von Dialog- und Interaktionsanalysen, die quantitative und qualitative Befunde produktiv miteinander verknüpfen. Die Ergebnisse bestätigen die vorgefassten Erwartungen nur partiell. Während Aspekte der metakognitiven Kontrolle durch prompts gefördert werden, ist dies für den Einsatz kognitiver Strategien nicht der Fall. Im Rahmen promptgesteuerter Lernszenarios kommen Strategien der metakognitiven Kontrolle häufiger zum Vorschein. Es finden sich mehr Beispiele für die Planung, Überwachung und Evaluation des eigenen Lernens. Konflikte werden überwiegend unter den Bedingungen des Wechselseitigen Lehrens und Lernens gelöst. Übereinstimmend mit den vorgefassten Erwartungen werden Wissenskonstruktion und -transfer im Dialog durch die Anwendung kognitiver Strategien gefördert. Metakognitive Strategien spielen dagegen eine geringere Rolle. Nur in der 2. Studie können metakognitive Strategien als zentrale Determinanten von Wissenserwerb und -transfer angesehen werden.