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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.
The power density of electric machines is a critical factor in various applications, i.e. like the power train. A major factor to improve the power density is boosting the electric current density, which increases the losses in the limited volume of the electric machine. This results in a need for an optimized thermal design and efficient cooling. The dissipation of heat can be achieved in a multitude of ways, ranging from air cooling to highly integrated cooling solutions. In this paper, this variety is shown and analyzed with a focus on water cooling. Further various structures in electric machines are presented.
A planar testbench is built to systematically analyze water cooling geometries. The focus lies in providing different power loss distributions along cooling channels, accurate temperature readings in a multitude of locations, as well as the pressure drop across the channel. The test bench results are aligned with simulations and simplified analytical evaluation to support the development process.
The main goal in this paper is to determine temperature gradients in the material close to the stator to quantize the potential for future cooling jacket designs. One question ,to answer is: How large the gradient is considering a realistic power loss distribution. Another sensible point are the different thermal expansions of aluminum used in cooling jackets and the steel core of the stator. This can be bypassed by using a steel cooling jacket. In this case, the performance of a steel cooling jacket compared to an aluminum version is investigated and also if light weight construction can compensate the lower thermal conductivity of steel.
After the analysis, an outlook about future changes of the measurement methods are given and first potentials for future cooling jackets are proposed.
Battery electric vehicle (BEV) adoption and complex powertrains
pose new challenges to automotive industries, requiring
comprehensive testing and validation strategies for reliability and
safety. Hardware-in-the-loop (HIL) based real-time simulation is
important, with cooperative simulation (co-simulation) being an
effective way to verify system functionality across domains. Fault
injection testing (FIT) is crucial for standards like ISO 26262.
This study proposes a HIL-based real-time co-simulation
environment that enables fault injection tests in BEVs to allow
evaluation of their effects on the safety of the vehicle. A Typhoon
HIL system is used in combination with the IPG CarMaker
environment. A four-wheel drive BEV model is built, considering
high-fidelity electrical models of the powertrain components
(inverter, electric machine, traction battery) and the battery
management system (BMS). Additionally, it enables validation of
driving dynamics, routes and environmental influences and provides
a precise analysis of the effect of powertrain system faults on driving
behavior. A possible case for a fault injection is to introduce a shootthrough fault in the inverter. Through the co-simulation, it is possible
to analyze the effects on the powertrain and the vehicle dynamics in
different driving situations (e.g. snow). This work demonstrates that
co-simulation is a valuable tool for the development and validation of
BEVs, and presents specific fault cases introduced into the
powertrain and the resulting effects tested under different driving
conditions. In addition, the study discusses the system's limitations
and future possibilities such as controller hardware integration
(Controller-HIL) and autonomous driving system validation.
Bicycle-drawn cargo trailers with an electric drive to enable the transportation of high cargo loads are used as part of the last-mile logistics. Depending on the load, the total mass of a trailer can vary between approx. 50 and 250 kg, potentially more than the mass of the towing bicycle. This can result in major changes in acceleration and braking behavior of the overall system. While existing systems are designed primarily to provide sufficient power, improvements are needed in the powertrain control system in terms of driver safety and comfort. Hence, we propose a novel prototype that allows measurement of the tensile force in the drawbar which can subsequently be used to design a superior control system. In this context, a sinusoidal force input from the cyclist to the trailer according to the cadence of the cyclist is observed. The novelty of this research is to analyze whether torque impulses of the cyclist can be reduced with the help of Model Predictive Control (MPC). In addition, the powertrain of the trailer is intended to support the braking process of the system with regenerative braking. In the context of this research, a first MPC controller design is carried out and analyzed with the help of a Hardware-in-the-Loop (HIL) approach where the microcontroller of the power electronics is included as hardware to ensure the vehicle dynamics control interacts properly with the lower-level field-oriented control. The battery and motor subsystems are simulated in a Typhoon HIL 604, which is supplemented by a vehicle dynamics model of the trailer that is integrated as a Functional Mock-Up Unit (FMU). First results indicate that the MPC longitudinal dynamics controller supports the driver during acceleration, attenuates the sinusoidal oscillations and reduces the force with which the trailer pushes the bicycle during braking.
In today's AI-driven era, computer vision, including autonomous driving, robotics, and healthcare, is prevalent. How-ever, acquiring ample data while managing resources and privacy constraints is challenging. This article proposes a solution: synthetic data generation. We use CAD software to craft intricate 3D models, process them in Blender, and evaluate quality using metrics like Structural Similarity and PSNR (Peak Signal to Noise Ratio). Synthetic data achieves up to 90% similarity with real data and an average PSNR of 21dB. Our method offers a streamlined, dependable ap-proach for enhancing computer vision, especially in object detection, addressing data acquisition challenges.
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.
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 Diversität schulischer Beratungsanlässe (u.a. Gerich et al., 2014; Grewe, 2015a; Hertel & Schmitz, 2010) stellt Lehrkräfte vor viele Herausforderungen. Um diesen begegnen zu kön-nen, benötigen sie Beratungskompetenz (u.a. Baumert & Kunter, 2011; Hertel, 2009; Sauer, 2019). Die Zahl der Studien, die sich mit allgemeiner schulischer Beratungskompetenz aus-einandersetzen ist gering (Hertel, 2017), gleichzeitig zeigen erste Befunde die Mehrdimen-sionalität schulischer Beratungskompetenz (Bruder et al., 2010; Bülow, 2018; Gerich et al., 2015; Hertel 2009). Bisher wenig erforscht ist, ob auf Grund der Unterschiedlichkeit in den Beratungsanlässen schulische Beratungskompetenz auch situationsspezifisch zu betrachten bzw. zu modellieren ist. Strasser (2020a) postuliert das Erfordernis spezifischer Kompetenz-facetten bezogen auf die jeweiligen Beratungssituationen. Dies steht in Einklang mit den Ergebnissen der Kompetenzforschung, die zeigen, dass Kompetenzen mehrdimensional und situationsspezifisch zu betrachten sind (u.a. Blömeke et al., 2015) und situationsspezifische Handlungssituationen spezifisches Wissen und Fähigkeiten erfordern (u.a. Buiskool & Broek, 2012).
Eine schulische Beratungssituation, für die ein solches Modell denkbar wäre, stellt die Bera-tung bei hoher Begabung dar. Es handelt sich dabei um eine nicht alltägliche, jedoch rele-vante Beratungssituation (Müller-Oppliger, S., 2021; Nguyen & Sliwka, 2021), die im Beson-deren Grundschullehrkräfte adressiert (Hannig & Koop, 2016; Koop et al., 2015; Rothen-busch, 2016). Ziel dieser Arbeit war es daher, ein situationsspezifisches Modell für die Bera-tungskompetenz von Grundschullehrkräften bei hoher Begabung zu entwickeln und zu vali-dieren. Unter Berücksichtigung theoretischer und empirischer Grundlagen wurde ein 4-dimensionales Modell postuliert, welches die Dimensionen Wissen, Einstellungen und Über-zeugungen, Diagnostische Kompetenz und Beratungskompetenz mit jeweils relevanten Kompetenzfacetten (z. B. Förderung und Charakteristika bei hoher Begabung) einschließt.
Präsentiert werden in dieser Studie die Ergebnisse aus einer Online-Befragung von Grund-schullehrkräften zur Überprüfung des postulierten Modells. Zur Validierung der z. T. eigen-ständig entworfenen Instrumente wurde eine zweite Stichprobe, bestehend aus Schulpsy-cholog*innen und Mitarbeitenden externer Beratungsstellen für hohe Begabung, erhoben. Entsprechend der Mehrdimensionalität des Modells und den Erfordernissen zur Kompe-tenzmessung erfolgten die Erhebung und die anschließenden Auswertungen multimethodal. Konkret wurde ein Wissenstest zur Erhebung der Dimension Wissen eingesetzt, welcher über ein nominales IRT Modell (Bock, 1972) ausgewertet wurde. Die Dimension Einstellun-gen und Überzeugungen wurde anhand persönlicher Einschätzungen in Form eines Fragebo-gens, eines semantischen Differenzials und eines bipolaren Fragebogens operationalisiert. Während die Auswertung des semantischen Differenzials und des Fragebogens zur Selbst-einschätzung über Scores bzw. Mittelwerte erfolgte, wurde der aus Single-Items bestehen-de bipolare Fragebogen über eine latente Klassenanalyse ausgewertet. Die Überprüfung der Dimensionen Diagnostische Kompetenz und Beratungskompetenz erfolgte mittels eines Si-tuational Judgment Tests, ausgewertet über einen Vergleich der Antwortoptionen mit den Bewertungen von Expert*innen. Im Anschluss an die Datenaufbereitung wurde eine Analyse anhand einer Strukturgleichungsmodellierung durchgeführt.
Die Ergebnisse stärken die Annahme, dass die Beratung von Kindern mit hoher Begabung durch Grundschullehrkräfte situationsspezifisch zu betrachten ist. Gleichzeitig zeigten sich Verschiebungen im Vergleich zu allgemeinen Modellen schulischer Beratungskompetenz, die dem postulierten Modell zugrunde gelegt wurden (Gerich et al., 2015). So scheint der Perspektivwechsel nicht einer Diagnostischen Kompetenz immanent zu sein, sondern eine eigene Kompetenzfacette darzustellen. Zudem ergeben sich aufgrund des vorliegenden Er-gebnisses Hinweise auf eine mögliche Existenz weiterer situationsspezifischer Modelle schulischer Beratungskompetenz. Dies hat wiederum Konsequenzen für die Anforderungen in anlassbezogenen Beratungssituationen für Grundschullehrkräfte, die kritisch diskutiert werden müssen und vertiefende Forschung zu situativer Beratungskompetenz implizieren.
In this report, we present a system architecture and technical infrastructure that allows for a seamless integration of a standard e-portfolio platform, suitable AI-based tool chains, and interactive dashboard applications for students and teachers. This is followed by a description of how the architecture's components interact in a typical analysis workflow. Furthermore, we examine the development of an integrated knowledge architecture for guiding the semantic analysis of e-portfolios considering two different knowledge resources. The proposed architecture is the first draft of an AI-supported e-portfolio analysis system to be used in real-life scenarios at the University of Education in Weingarten.
This report provides an in-depth analysis of the state-of-the-art research and technologies of e-portfolio analysis, and elicit the current situation and the needs of students and teachers in the context of e-portfolios in higher education. It summarizes the results of this problem and context analysis within the AISOP project and builds the foundation for developing a user-centred tool infrastructure for AI-based e-portfolio analysis.
Das Thema Unterrichtsqualität ist spätestens seit den Ergebnissen der internationalen Schulleistungsstudien PISA und TIMSS aktueller denn je und erhält sowohl in der Öffentlichkeit als auch in der Wissenschaft verstärkt Aufmerksamkeit. Auch wenn die Leistungsstudien wichtige Erkenntnisse zu den Ergebnissen der Bildungssysteme liefern, können sie dennoch keine konkreten Aussagen über die Qualität des Unterrichts und damit über den wesentlichsten Faktor der Schule machen, denn sie untersuchen keine unterrichtlichen Prozessmerkmale (z. B. Helmke, 2005, 2017; Helmke & Schrader, 2006; Reusser, Pauli, & Waldis, 2010). Dabei sind es gerade die Mikroprozesse des Unterrichts, von denen Schüler/innen im Schulalltag am meisten profitieren können (z. B. Helmke & Weinert, 1997; Helmke & Schrader, 1998; Hattie, 2003, 2009; Klieme, 2006).
Inzwischen haben zahlreiche empirische Untersuchungen verschiedenste Merkmale guten, d. h. lernförderlichen Unterrichtens herausgestellt. Diese Ergebnisse verweisen auf die hohe Bedeutung einer strukturierten und effektiven Unterrichtsführung, einer schülerorientierten und individualisierten Unterrichtsgestaltung sowie sämtlicher Merkmale des Lehrerhandeln, die den Lernenden eine vertiefte inhaltliche kognitive Auseinandersetzung mit dem Lerngegenstand ermöglichen (z. B. Helmke & Schrader, 1998; Gruehn, 2000; Einsiedler, 2002; Helmke 2005, 2017; Meyer, 2011; Kunter & Ewald, 2016; Lipowsky & Bleck, 2019). Allerdings sind diese Qualitätsmerkmale bisher fast ausschließlich in lehrerzentrierten Unterrichtsformen untersucht worden und das obwohl der Offene Unterricht aus der heutigen schulpädagogischen Diskussion um guten Unterricht nicht mehr wegzudenken ist und im schulischen Unterrichtsalltag inzwischen als angemessener Unterricht für heterogene Lerngruppen und differenziertes Lernen durchaus verbreitet ist (Brügelmann, 2001; Lipowsky, 2002; Bohl, 2001, 2009; Bohl & Kucharz, 2010; Kansteiner & Traub, 2016).
Die hier vorliegende Studie beschäftigt sich deshalb mit der Erforschung und Erfassung der Durchführungsqualität des derzeit praktizierten Offenen Unterrichts in der Grundschule und der qualitätsdifferenzierenden Prozessbeschreibung offener Unterrichtsrealitäten.
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.
Ethische Bildung ist einerseits die Fähigkeit zu begrifflicher Argumentation, Analyse und zur Begründung ethischer Handlungen. In diesem Text argumentiere ich dafür, dass ethische Bildung noch mehr bedeutet. Die zentralen Begriffe dabei sind Herz, Vernunft des Herzens und Herzensbildung. Diese werden in acht Aspekten erläutert: Herzensbildung hat Beziehungen zur Praxis des guten Lebens, zu Weisheit, zur Philosophie des Leibes/des Körpers, zur Spiritualität etc. Vernunft des Herzens ist, so die Schlussthesen, Sinn für das Unverfügbare und Sinn für Kreatürlichkeit.
Die Studie „Kulturen des Lehrens in der hochschulischen Erstausbildung von Hebammen in
Deutschland“ widmet sich der übergeordneten Frage, wie die Lehre in
Hebammenstudiengängen auf der institutionell-strukturellen und der personellen Ebene
gestaltet wird. Diese Frage wird im Rahmen einer qualitativ-rekonstruktiven Studie und über
eine between-method-triangulation bearbeitet. Dabei werden zwei Synopsen von
Strukturmerkmalen von Studiengängen (2019, 2021), eine Dokumentenanalyse der
Modulhandbücher (2019), Expert*innen-Interviews mit Studiengangsverantwortlichen (2019)
und berufsbiografisch-narrative Interviews mit Lehrenden durchgeführt (2019/2020).
Auf einer institutionell-strukturellen Ebene zeigen die Synopsen, die Dokumentenanalyse und
die Expert*innen-Interviews eine Studienlandschaft, welche sich im Hinblick auf verschiedene
Strukturmerkmale in einem Entwicklungsprozess befindet und personelle und zeitliche
Ressourcen erfordert. Anhand der dokumentarischen Interpretation der berufsbiografischnarrativ Interviews mit den Lehrenden in Hebammenstudiengängen lassen sich drei Lehrtypen rekonstruieren, welche sich in Bezug auf ihre habituellen Muster im berufsbiografischen Werdegang und der handlungsleitenden Orientierungen in Bezug auf die hochschulische Gestaltung von Lehre unterscheiden.
Die Studie beschreibt und rekonstruiert aus verschiedenen Perspektiven Kulturen des Lehrens
in der hochschulischen Erstausbildung von Hebammen und setzt einen Referenzpunkt für
weitere Entwicklungen. Die Ergebnisse betonen sowohl auf institutionell-struktureller Ebene
als auch auf der Ebene der Lehrenden die Relevanz personeller und zeitlicher Ressourcen für
die Implementierung einer kompetenzbasierten, wissenschaftsbasierten und
praxisintegrierenden hochschulischen Erstausbildung. Im Rahmen eines
professionstheoretischen Diskurses betonen die Ergebnisse die Bedeutsamkeit des
Strukturkerns hochschulischen Lehrhandelns für die Herausbildung eines professionellen,
wissenschaftsreflexiven Hochschullehrendenhabitus in Hebammenstudiengängen.
One of the great challenges facing Europe today is the fast integration of migrants into society and the labour
market. This is made even more challenging by the fact that a great number of migrants only have a low level of education. The EU-funded project Fast Track Integration in European Regions (FIER) allows European
project-partners from regions with a high influx of refugees to interconnect in order to develop, test and evaluate joint innovative measures and strategies for a sustainable and fast labour-market-integration.
Based on this background and as part of the FIER-project “Language training on the job (LaTJo)”, the Akademie
für wissenschaftliche Weiterbildung der Pädagogischen Hochschule Weingarten (AWW) has developed a training program for the position of “Mentor for Language Learning at the Workplace”. The training enables Germanspeaking
employees of the participating companies to assist
their new colleagues with their integration at the workplace, especially by mentoring them in the field of work-related language acquisition. Here the workplace serves as a valuable language-learning-space, and the job-related actions and activities as natural prompters for language mentoring. The training is presented in detail in this manual.
Erfolgreiches Lernen und damit auch eine erfolgreiche Schulkarriere kann als Grundlage für ein gelingendes Leben in einer Industrienation gesehen werden. Motivation und Selbstwirksamkeitsüberzeugungen der Lernenden sind dabei wichtige Grundlagen. In einer immer heterogener werdenden Gesellschaft stellt dies besondere Anforderungen an die Lehrenden. Weitere Herausforderungen ergaben sich durch die Schulschließungen im Zuge der Corona-Pandemie und dem damit verbundenen Fernunterricht. Digitale Medien können hilfreich sein, diesen Herausforderungen gerecht zu werden, sowohl im Präsenz-, als auch im Fernunterricht. In dieser kumulativen Dissertation wurden unterschiedliche Forschungsarbeiten veröffentlicht, die sich mit den skizzierten Anforderungen auseinandersetzen. In einem Review-Artikel wurden bisherige Forschungen auf Basis dieser Grundlagen gesucht und erfasst. Weitere Fachartikel, in denen digitale Medien als Lernbegleiter, Lernwerkzeug oder Experimentalwerkzeug eingesetzt wurden, wurden erarbeitet und veröffentlicht. Basis für diese Forschungen waren die Stärkung von Selbstregulation, Motivation und Lernerfolg in heterogenen Lerngruppen der Sekundarstufe I. Teilweise wurden die Forschungsergebnisse im Präsenzunterricht und teilweise im Fernunterricht erarbeitet. Da die Ergebnisse bereits in den publizierten Artikeln vorgestellt wurden, handelt es sich in dieser Dissertation um eine verkürzte Darstellung der Forschungsergebnisse.
Künstlerische Forschung erweitert unser Wissen anders als wissenschaftliche Forschung. Dies trifft analog auch auf eine nichtszientifische philosophische Forschung zu. Die Verwissenschaftlichung der Philosophie hat Vorteile, aber auch Nachteile: So wurde weitgehend die Perspektive der 1. Person verloren. Für eine philosophische Bildung, die mehr sein möchte als Wissenschaftspropädeutik und auch Arbeit an uns selbst, Charakterbildung und transformative Prozesse anzielt, brauchen wir eine Fachphilosophie, die wieder mehr die Perspektive der 1. Person einbezieht. Hier kann die künstlerische Forschung Impulse geben
In der vorliegenden Studie wurden ein Probandentest sowie eine Online-Umfrage zur Untersuchung der Akzeptanz unterschiedlicher Ansätze und Möglichkeiten, nachhaltige touristische Angebote zu bewerben bzw. nach nachhaltigen Angeboten auf Plattformen im Internet zu suchen, durchgeführt. Der Probandentest stellt hierbei eine qualitative Erhebung dar und diente zusätzlich als Pre-Test für die Online-Befragung.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die unterschiedlichen Darstellungsformen und Ansätze zur Präsentation nachhaltiger Angebote in einer touristischen Online-Plattform durchweg eine gute Akzeptanz aufweisen. Im Bereich der Kennzeichnung nachhaltiger Angebote erzielt das Icon als Nachhaltigkeits-Label eine deutlich bessere Akzeptanz als das Siegel oder die textuelle Darstellung. Eine vergleichbar hohe Akzeptanz erreicht ebenfalls das Nachhaltigkeits-Icon in der Kartendarstellung. Ein Nachhaltigkeits-Label auf Basis von Nutzerbewertungen wird recht kritisch gesehen und es wird in Frage gestellt, ob der Nutzer überhaupt in der Lage ist, die Nachhaltigkeit eines Angebots umfassend zu beurteilen.
Obige Ansätze zur Kennzeichnung nachhaltiger Angebote werden allerdings deutlich übertroffen von Ansätzen zum Filtern nachhaltiger Angebote. Hier erreicht das Filtern über das Nachhaltigkeitsprofil des Nutzers die höchste Akzeptanz aller Filtermethoden, gefolgt vom Filtern in der Katalogdarstellung und der Kartendarstellung. Eher kritisch gesehen wird die Verwendung einer abgestuften Nachhaltigkeit im Wesentlichen aufgrund einer zunehmenden Komplexität und mangelnden Transparenz der verwendeten Metrik.
Eine noch einmal bessere Akzeptanz erzielen schließlich die Ansätze zur Bereitstellung weiterführender Informationen. Hierbei wird die freie, d.h. sowohl textliche als auch bildliche Beschreibung deutlich besser eingestuft als die Beschreibung in Form einer Score-Card oder eines Nachhaltigkeitsprofils und erreicht die insgesamt höchste Akzeptanz aller Darstellungsformen.
Die Akzeptanz unterschiedlicher Darstellungsformen wird hierbei durchaus von gewissen sozio-demographischen Faktoren beeinflusst. So hat die Größe des Haushalts einen positiven Einfluss auf die Akzeptanz aller Darstellungsformen und somit offensichtlich auf den Stellenwert des Themas Nachhaltigkeit insgesamt. Der Einfluss des Alters der Befragten auf die Akzeptanz unterschiedlicher Darstellungsformen ist hingegen ambivalent. Ist das Nachhaltigkeits-Icon in der Kartendarstellung bei den 31- bis 50-Jährigen beliebter als bei anderen Altersgruppen, so sind die Möglichkeiten zum Filtern nachhaltiger Angebote sowie das umfassende Nachhaltigkeitsprofil des Nutzers bei jüngeren Menschen deutlich beliebter. Das Geschlecht der Befragten hat keinen Einfluss auf die Akzeptanz, mit Ausnahme des Nachhaltigkeits-Labels auf der Basis von Nutzerbewertungen, welches sich bei männlichen Befragten einer größeren Beliebtheit erfreut. Das im Rahmen der Befragung durchgeführte Nudging für das Thema Nachhaltigkeit hat schließlich überhaupt keinen nennenswerten Einfluss auf die Akzeptanz zur Präsentation nachhaltiger Angebote in Online-Plattformen.
Abschließend kann festgehalten werden, dass die gezielte Darstellung und Beschreibung nachhaltiger Angebote auf touristischen Onlineplattformen insgesamt einen erfolgsversprechenden Ansatz zur deren Bewerbung darstellt. Hierbei unterscheiden sich unterschiedliche Ansätze durchaus in ihrer Akzeptanz auch in Abhängigkeit demographischer Einflussfaktoren und eine gezielte Betrachtung und Untersuchung unterschiedlicher Darstellungsalternativen auch in weitergehenden Studien ist sinnvoll.
In diesem Beitrag wird das von der Akademie für wissenschaftliche Weiterbildung
der Pädagogischen Hochschule Weingarten (AWW) entwickelte
Trainingsprogramm
zur „Ausbildung als Sprachmentor*in am Arbeitsplatz“ vorgestellt.
Das Training befähigt deutschsprachige Mitarbeiter*
innen der teilnehmenden Unternehmen ihre neugewonnenen
Kolleg*innen bei der betrieblichen Integration,
insbesondere beim berufsbezogenen Spracherwerb zu fördern.
Dabei dient der Arbeitsplatz als wertvoller Sprachlernort
und die im Rahmen der beruflichen Tätigkeit auszuführenden
Handlungen als natürliche Sprachförderanlässe.
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
Semiautomatisierte Modellierungen der landschaftlichen Einheiten im Alpenvorland Oberschwabens
(2021)
Diese Arbeit richtet sich an Fachwissenschaftler*innen und Fachdidaktiker*innen,
Lehr*innen, Studierende der Geographie und Landschaftsplanung wie auch an fachlich interessierte Laien. Sie hat zum Ziel, den Blick für die Landschaften, speziell im Alpenvorland Oberschwabens, zu schärfen - fachwissenschaftlich wie fachdidaktisch. In diesem Zusammenhang war das zugehörige Forschungsprojekt folgerichtig am Zentrum für Regionalität und Schulgeschichte der Pädagogischen Hochschule Weingarten angesiedelt.
Das fachwissenschaftliche Ziel war, glazial geprägte Landformen und (Teil-)Landschaften mit Hilfe semiautomatisierter Methoden digital und möglichst objektiv zu erfassen und zu kartieren. So soll ein Beitrag zum besseren Verständnis von der Genese und den Zusammenhängen der Landschaft im Alpenvorland Oberschwabens geleistet werden. Bei der Arbeit kamen Geographische Informationssysteme (GIS) und objektbasierte Methoden (OBTA) zum Einsatz. Sie ermöglichten es, die hier entwickelten Algorithmen transparent zu machen und sie auf andere Räume mit vergleichbarer Ausstattung zu übertragen. Die klassifizierten Landschaftseinheiten wurden mit bereits vorhandenen, expertenbasierten und händischen Klassifikationen für das Untersuchungsgebiet verglichen. Dabei zeigte sich, dass diese trotz fehlender digitaler bzw. semiautomatisierter Methoden räumlich relativ genau sind und nur in einigen Aspekten hinter den hiesigen Ergebnissen zurückstehen. Die Vorteile des hier entwickelten Landschaftsmodells sind seine Nachvollziehbarkeit und spätere Übertragbarkeit.
Die Ergebnisse in mittel- bis großmaßstäbiger Perspektive könnten schließlich in Landschaftsplanung, Umweltschutz und geowissenschaftlicher Forschung Anwendung finden.
Gleichzeitig bieten die hier entwickelten Methoden auch das Potenzial, in schulischen Lehr- und Lernkontexten eingesetzt zu werden.
Fachdidaktisch steht der Umgang mit Digitalen Geländemodellen (DGM) beim Erkennen und Verstehen von Landschaften und deren Genese im Mittelpunkt. Der Mehrwert von DGM für die Lehre in Schule (und Hochschule) wird unterstrichen. Dabei wurde ein mittelmaßstäbiges Geographisches Informationssystem (GIS) für Baden-Württemberg (BaWü-GIS) entwickelt und bereitgestellt. Dieses erlaubt die Bearbeitung landschaftlicher Fragestellungen mit einer geringen Zahl an Eingangsdaten für das gesamte Bundesland. Mit den vorgestellten Lernmodulen sollen Lehrer*innen zum GIS-basierten Einsatz von DGM und anderen digitalen Geodaten ermutigt und dabei unterstützt werden.
Die Idee für diese Arbeit entwickelte sich aus einer Fachdiskussion über das Potenzial von digitalen Methoden für die geographische Bildung sowie für die wissenschaftliche Analyse von Landschaften.
Die beiden zentralen Forschungsfragen lauten: Ist es möglich, Algorithmen zu entwickeln, welche die „Maschine“ morphologisch-geologisch basierte Landschaftseinheiten in einer Glaziallandschaft erkennen und klassifizieren lässt? Kann diese Herangehensweise auch auf schulische Kontexte übertragen werden und entsprechende Lernmodule entwickelt werden? Beide Fragen können mit „Ja“ beantwortet werden.
Während der Arbeit im hiesigen Projekt zeigte sich, dass räumliche Sachverhalte in Landschaften, welche für das menschliche Auge offensichtlich erscheinen, maschinell mitunter sehr schwer umsetzbar sind. Gleichzeitig gibt es Situationen, in denen das semiautomatisierte Landschaftsmodell räumliche Zusammenhänge erkennt, die der menschlichen Wahrnehmung zunächst verborgen bleiben.
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.
In this text, I will give an example of philosophy as transformative practice. What happens when we fully understand the limitations of our knowledge? How can we describe the transformative potential when we realize that we somehow, as Kant and Lyotard put it, find ourselves on an island of knowledge in the middle of no-knowledge? This is the issue raised by several contemporary philosophers, such as Wittgenstein, Adorno, or Merleau-Ponty.
The vortex tube can separate a mass flow into a hot and cold mass flow. In this paper, the energy balance in the boundary layer of the vortex tube is analyzed with respect to a possible effect of temperature separation in the boundary layer by the viscous term of the enthalpy balance equation. A Large Eddy Simulation is used to generate the velocity profiles used for the computation of the viscous source terms. The dominant contributions of the source terms in the boundary layer of the vortex tube are identified and computed from the velocity fields. It is demonstrated how the strong velocity gradients in the boundary layer create a viscous flux of energy. An implementation of balance equations both with and without source term show the effect of energy separation in the boundary layer of the vortex tube.
Ergänzend zu bestehenden Mobilitätskonzepten entwickeln sich derzeit neue Mikromobilitätskonzepte, die eine Beförderung von Lasten ermöglichen. Hier bieten elektrisch unterstützte Anhänger eine Option, in kommerzieller und privater Nutzung, Waren oder Lasten zu transportieren. Bereits verfügbare elektrisch unterstützte Anhänger benötigen eine Steuerungsverbindung zum Zugfahrzeug. In der vorliegenden Schrift wird als Alternative eine intelligente Zugdeichsel zur Steuerung des Anhängerantriebs ohne Steuerverbindung zum Zugfahrzeug vorgestellt. Dabei werden insbesondere die Sicherheitsaspekte genauer betrachtet.
Moderne demokratische Gesellschaften setzen Bildung als Grundlage für Teilhabe und Selbstbestimmung voraus. Dem Prozess der Literalisierung kommt dabei eine katalytische Rolle zu. Inwiefern fortschreitende Literalität ihre emanzipatorische und partizipatorische Kraft auch für junge neu zugewanderte Frauen entfalten kann, ist Gegenstand dieser Arbeit. Gefragt wird, inwiefern Literalisierungsprozesse Einfluss nehmen auf die Selbstermächtigung dieser jungen Frauen angesichts neu möglicher Zugänge zu Schriftlichkeit, Bildung und Chancengerechtigkeit. Mittels autobiographisch-narrativer Interviews wurde in sechs Portraits die Situation junger zugewanderter Frauen analysiert. Daraus wurde dann das theoretische Modelle der Literalisierung als Empowerment entwickelt. Dieses hält als zentrales Ergebnis fest: Literalisierung lässt sich als Verstärker, nicht aber als Automatismus hin zu einem Mehr an Empowerment, Urteilskraft und Teilhabe verstehen. Entwickelte Literalität und Bildung tragen wesentlich zu Selbstermächtigung bei. Verstärkende und dämpfende Faktoren treten aber auch quer zueinander auf. Empowerment ist ein vielschichtiger Prozess.
Für das Anliegen einer emanzipatorischen Grundbildung bedeutet das, dass auch für neu zugewanderte junge Frauen Bildungsteilhabe zum Türöffner für ein selbstbestimmtes Leben in einer stark schriftsprachlich orientierten Gesellschaft werden kann. Sprachliche Bildung im Rahmen der Institution Schule leistet dabei einen wichtigen Beitrag. Besonders wenn sie über alle Bildungs- und Jahrgänge hinweg als durchgängig praktiziert und diskriminierungskritisch reflektiert wird.
Wie kann man Verhalten gezielt beeinflussen bzw. verändern? Nach dem Reasoned Action Approach von Fishbein und Ajzen (u.a. 1975, 1985, 2010) sind die Einstellungen eines Menschen ein wesentlicher Ansatzpunkt, um künftiges Verhalten vorherzusagen bzw. darauf einzuwirken. Mit zunehmender Verfügbarkeit und Einsatz von Videos rücken das Medium „Film“ und das Storyformat in den Blick der Forschung, und es zeigt sich, dass Edutainment-Angebote bzgl. gezielter Veränderung von Einstellungen durch (mediale) kommunikative Mittel („Persuasion“) einigen Erfolg vorweisen können. Dieser ist aus Sicht der neueren Persuasionsforschung v.a. auf das narrative Format (im Gegensatz zum rhetorisch-argumentativen) zurückzuführen. Während argumentbasierte Persuasion die intensive gedankliche Auseinandersetzung mit den Inhalten und Argumenten („Elaboration“) erfordert und potentiell Widerstand hervorruft, setzt die Persuasion mit Geschichten darauf, dass sich Rezipient/innen die gezeigten Verhaltensweisen und Einstellungen u.a. über die Erfahrung, in die Geschichte einzutauchen, und die Identifikation mit den Figuren zu eigen machen.
In der Praxis geht Edutainment zuweilen über die Verwendung bloßer Geschichten hinaus und reichert diese mit zusätzlichen expliziten Informationen oder Argumenten an, um die Vorteile beider Formate zu nutzen. Da hier theoretisch verschiedene Persuasionsmechanismen greifen, wurde in dieser experimentellen Studie untersucht, wie videobasierte Informationsangebote mit „synchron-hybridem“ Inhaltsformat – die also videobasierte Geschichten und Argumente parallel darbieten – auf Einstellungen und andere Verhaltensdeterminanten wirken. Dabei wurde im Vergleich mit einem rein narrativen Format (1) die Wirksamkeit des synchron-hybriden Formats geprüft und (2) erstmalig dessen Wirkweise anhand von Modellen Narrativer Persuasion exploriert.
Die Befunde zeigen, dass das synchron-hybride Format signifikant höhere Persuasionswirkung entfaltet in den Bereichen, die die zusätzlichen parallelen Erklärungen inhaltlich abdecken, und dass v.a. Personen mit schlechteren kognitiven Voraussetzungen (z.B. geringe Aufmerksamkeit, wenig Interesse, …) davon profitieren. Die Erkenntnisse zur Wirkweise synchron-hybrider Inhaltsformate geben wertvolle Hinweise zur Weiterentwicklung der Theorie in diesem Bereich, insb. dass eine parallele und komplementäre Verarbeitung von narrativen und nicht-narrativen Inhalten möglich ist, wenn eine geringe inhaltliche Distanz besteht. Zugleich besteht weiterer Forschungsbedarf zur komplexen Rolle von Widerstand und wahrgenommenem sozialem Druck im Persuasionsprozess.
Diese Arbeit liefert einen wissenschaftlich fundierten Beitrag zu der Frage, wie eine systematische Professionalisierung von Lehrkräften den Aufbau eines zukunftsweisenden Berufsbildungssystems in Ägypten begünstigen kann. Zunächst wird eine umfangreiche Bestandsaufnahme des ägyptischen Berufsbildungssystems mit den bestehenden Strukturen
und Akteuren durchgeführt und theoretisch unterfüttern, wobei Luhmanns Theorie sozialer Systeme das theoretische Fundament dieser Arbeit bildet, auf dem weitere Theorieansätze aufbauen. Durch die leitfadengestützten Experteninterviews konnten wesentliche Handlungsund
Deutungsmuster in Bezug auf die Lehrkräfte beruflicher Schulen sowie mit ihnen verknüpfte systemrelevante Elemente rekonstruiert und schließlich im Rahmen der
Handlungsempfehlungen in einen Methodenkoffer eingespeist werden. Dieser enthält ein
Portfolio an Handlungsempfehlungen, die sich an verschiedene Entscheidungsträger und
Anspruchsgruppen richten und einen Impuls für Veränderungen des ägyptischen Berufsbildungssystems geben sollen.
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.
Robotic grasping has been a prevailing problem ever since
humans began creating robots to execute human-like tasks. The problems
are usually due to the involvement of moving parts and sensors. Inaccuracy in sensor data usually leads to unexpected results. Researchers have
used a variety of sensors for improving manipulation tasks in robots.
We focus specifically on grasping unknown objects using mobile service
robots. An approach using convolutional neural networks to generate
grasp points in a scene using RGBD sensor data is proposed. Two convolutional neural networks that perform grasp detection in a top down
scenario are evaluated, enhanced and compared in a more general scenario. Experiments are performed in a simulated environment as well as
the real world. The results are used to understand how the difference in
sensor data can affect grasping and enhancements are made to overcome
these effects and to optimize the solution.
Robotic grasping has been a prevailing problem ever since humans began creating robots to execute human-like tasks. The problems are usually due to the involvement of moving parts and sensors. Inaccuracy in sensor data usually leads
to unexpected results. Researchers have used a variety of sensors for improving manipulation tasks in robots.
This thesis focuses specifically on grasping unknown objects using mobile service robots. An approach using convolutional neural networks to generate grasp points
in a scene using RGBD sensor data is proposed. Two neural networks that perform grasp detection in a top down scenario are evaluated, enhanced and compared in
a more general scenario. Experiments are performed in a simulated environmentas well as the real world.
The results are used to understand how difference in
sensor data can affect grasping and enhancements are made to overcome these effects and to optimize the solution.
This thesis is an improvement on the works of Douglas Morrison, Peter Corke and Jürgen Leitner in their work Closing the Loop for Robotic Grasping: A Real-time,
Generative Grasp Synthesis Approach and Fu-Jen Chu, Ruinian Xu and Patricio A. Vela in their work Real-world Multi-object, Multi-grasp Detection.
Technologiegestütztes Lernen spielt auf allen Ebenen des Bildungswesens eine immer größere Rolle. Der Einsatz von computergestützten Lernumgebungen und der durch ihre Nutzung entstehenden Daten eröffnen vielfältige Möglichkeiten, um Lernangebote durch Personalisierung und individualisiertes Feedback auf die Bedürfnisse der Lernenden auszurichten. Insbesondere zur Entwicklung von komplexen, prozessbezogenen Kompetenzen sind solche auf den individuellen Lernprozess ausgerichteten Lernumgebungen notwendig.
Ziel dieser Arbeit ist es herauszufinden, nach welchen Gestaltungsprinzipien eine computergestützte Lernumgebung aufgebaut sein muss, um Studierende bei der Bearbeitung von prozessbezogenen Lernaufgaben individuell zu unterstützen und zu fördern. Im Rahmen eines entwicklungsorientierten Forschungsansatzes (Design-Based Research) wurde hierzu ein Architekturmodell entwickelt, das prototypisch umgesetzt und in mehreren iterativen Entwicklungszyklen im Hochschulkontext eingesetzt und evaluiert wurde. Das Architekturmodell umfasst im Wesentlichen zwei Komponenten: Lernprogramme mit semi-automatischem Assessment zur schrittweisen Bearbeitung von prozessbezogenen Lernaufgaben und eine Learning-Analytics-Infrastruktur zur Aufzeichnung und Auswertung der stattgefundenen Lösungsprozesse. Durch das Zusammenspiel von automatischen und manuellen Analysen auf verschiedenen Ebenen des Architekturmodells, lässt sich mit dem vorgeschlagenen System ein umfassender formativer Assessmentprozess in der Hochschullehre umsetzen.
Durch den erfolgreichen Einsatz eines prototypisch umgesetzten Lernprogramms mit semi-automatischem Assessment und der Learning-Analytics-Infrastruktur in drei Hochschul-veranstaltungen konnte die Praktikabilität und die Umsetzbarkeit des vorgeschlagenen Ansatzes gezeigt werden. Eine Befragung der teilnehmenden Studierenden sowie die Auswertung der im Rahmen der Evaluation automatisch aufgezeichneten Lerndaten in Bezug auf die beobachtete Nutzungshäufigkeit des Lernprogramms und die Nutzungsintensität der prozessbezogenen Rückmeldungen belegen die Akzeptanz dieses Unterstützungsangebots bei der selbständigen Aufgabenbearbeitung. Weiterführende Analysen der Lerndaten zeigten, dass durch statistische Auswertungen der Prozessaufzeichnungen kritische Punkte im Lösungsprozess erkannt werden können. Diese Punkte liefern Hinweise darauf, wann zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden sollten, um den Lernprozess zu unterstützen. Die an der Evaluation beteiligten Lehrenden bewerten den Einsatz von Lernprogrammen mit semi-automatischem Assessment und deren Einbindung in eine Learning-Analytics-Infrastruktur vorteilhaft und sehen sowohl in den Lernprogrammen als auch in den Auswertungen der aufgezeichneten Lerndaten einen didaktischen Mehrwert.
Mit der Übertragung des vorgeschlagenen Modells auf ein weiteres Anwendungsgebiet wurde gezeigt, dass sich das Modell als allgemeingültiger Ansatz für die prozessorientierte Lernunterstützung im Hochschulkontext eignet. Insgesamt wird mit dem vorgeschlagenen Modell aufgezeigt, wie eine innovative Lernumgebung und –infrastruktur aussehen kann, in der computergestütztes Assessment, Methoden aus dem Bereich Learning Analytics und menschliche Expertise kombiniert werden, um Studierende individuell und prozessorientiert zu unterstützen.
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 Arbeit untersucht den Einfluss von Aufgabenkontext, Leseverständnis, Wissenschaftsverständnis und Religiosität auf die Vorstellungen von Schülern zu Anpassung und Natürlicher Selektion. Mithilfe kognitionslinguistischer Modellierung des Alltagsverständnisses von Anpassung werden Schülervorstellungen strukturiert und daraus aufbauend Aufgaben entwickelt und empirisch untersucht. Die gewonnenen Daten tragen zu einem besseren Verständnis der genannten Faktoren und zu Konstruktion besser geeigneter Erhebungsinstrumente bei. Nicht zuletzt können sie Lehrkräfte bei der Planung von Unterricht unterstützen.
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.
Globalization has not only changed our society, it has also had a profound effect on education. Many schools deal with student populations which, due to migration, are increasingly multilingual. Politically, few argue against the importance of multilingualism; rather, it is promoted. However, in practical terms the challenges associated with teaching and educational policies have increased as a result of linguistic diversity among student bodies. Moreover, reading is certainly regarded as a key learning skill, but how is the students’ life-world multilingualism (LWMUL) taken into consideration? Previous research suggests that there are significant links between teachers’ beliefs and practices, making this a compelling issue. The overall aim of this study was thus to gain a deeper understanding on teachers’ beliefs and strategies when teaching reading in multilingual settings. Using a cross-disciplinary, qualitative research methodology approach, the empirical inquiry consists of case studies with different, linguistically diverse settings. The case studies include classroom observations as well as teacher interviews in German, Swedish and Chilean grade 4 classrooms. After a qualitative content analysis in three analysis procedures, the results suggest dualistic beliefs being exhibited by the teachers. The separation of languages is believed to be of major importance, thus providing space almost exclusively for the academic language of instruction. This is reflected in the teachers’ strategies, leading to a static implementation, in which the students’ life-world multilingual resources (MULR) are generally not included. A lack of professional competence could be observed in issues regarding multilingualism, allowing beliefs rather than evidence-based knowledge to be the deciding factor in the practice. Four types of strategies for teaching reading in multilingual settings were identified, and an inattentive type of strategy, including a blindness to difference, seems to dominate.
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.
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.
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.
Die Arbeit fokussiert die Lern- und Leistungsmotivation angehender Lehrerinnen und Lehrer im Primarstufenbereich. Die zentrale Forschungsfrage lautet: wie werden innerhalb des Lehr- und Lernmodells ABC 3plus angestrebten Lernprozesse, die getragen werden von der Idee des Selbstregulierten Lernens, von den Studierenden in Bezug auf ihre Lern- und Leistungsmotivation wahrgenommen und rekonstruiert? Ausgangspunkt für die Studie ist das Pilotprojekt ABC 3plus, welches den Lehramtsstudierenden die Möglichkeit bieten soll, einen umfassenden professionellen Habitus auszubilden. Dieser wird vor dem Theoriehintergrund des systemtheoretischen Konstruktivismus, dem Ansatz zum Selbstregulierten Lernen und einem Professionstheorem dargelegt.
Das vorliegende Untersuchungsdesign erstreckt sich als Langzeitstudie über sechs Semester. Dies entspricht der gesamten Ausbildungszeit für den Studiengang Lehramt an Volksschulen bzw. Sonderschulen. Im Rahmen der triangulativ angelegten Studie werden für die qualitative Erhebung, an drei Messzeitpunkten Gruppendiskussionen mit den Studierenden der Pilotgruppe durchgeführt. Diese werden nach der Dokumentarischen Methode ausgewertet. Für die quantitative Erhebung werden, ebenfalls an den drei Messzeitpunkten, Lehramtsstudierende zu ihrer Lern- und Leistungsmotivation befragt. Die Ergebnisse aus dieser empirischen Studie geben Antworten auf relevante Fragen, die sich in der Lehrer/innenausbildung stellen. Im Besonderen zeigt sich, dass das Erfahren von Resonanzräumen im Studium wesentlich zur Lern- und Leistungsmotivation beiträgt. Das Schaffen von Möglichkeiten, in denen sich die Studierenden in ihrem professionellen Habitus wahrgenommen erleben, über sich und ihre Handlungen reflektieren können sowie ein Feedback über ihre Handlungen erhalten, ist laut den Ergebnissen der Studie relevant für ihre Professionalisierung. Außerdem verdeutlichen die Ergebnisse, dass die Übernahme von Verantwortung, wie sie im Rahmen von Citizenship Learning möglich ist, einer Begleitung bedarf, dass sie als sinnhaft für das eigene professionelle Handeln erkannt wird. Darin ist auch ein tertiärer Bildungsauftrag an der Pädagogischen Hochschule zu sehen. Eine weitere Erkenntnis der Studie ist relevant für die Schulpraktischen Studien. Sie nehmen aus Sicht der Lehramtsstudierenden den höchsten Stellenwert im Studium ein. Aus diesem Grund widmet sich die Arbeit zentral dem Aspekt des Theorie-Praxis-Transfers, da gerade dieser auch curricular das berufsfeldbezogene Studium stark charakterisiert. In der Gesamtschau der Arbeit nimmt des
Weiteren das Selbstregulierte Lernen einen wesentlichen Stellenwert ein, da die Studierenden sich über diese Lernform als autonom erleben können und damit das Studium als einen umfassenden Bildungsprozess erfahren.
Sprachliche Bildung und Partizipation sind wichtige pädagogische Querschnittsthemen (König & Friederich, 2014, S. 10; Prengel, 2016, S. 5). Als Querschnittsthemen haben sie einen weitreichenden Einfluss auf alle Bildungs- und Entwicklungsfelder, was auch bedeutet, dass sie sich wechselseitig beeinflussen (KM BW, 2011, S. 25; Naujok, 2014). Sprachliche Bildung im Kontext von Partizipation scheint bei der Professionalisierung frühpädagogischer Fachkräfte bisher jedoch zu kurz gekommen zu sein: so legt die aktuelle Forschung nahe, dass deutschen Fachkräften wissenschaftliches Begründungswissen fehlt, um Partizipative Sprachliche Bildung auf eine solide Basis zu stellen (König, 2009; König, Barkemeyer & Bethmann, 2015; List, 2014). Mit dieser qualitativen Studie wurde das Wissen frühpädagogischer Fachkräfte zu Partizipativer Sprachlicher Bildung in zwei Gruppendiskussionen erfasst und über eine qualitative Inhaltsanalyse ermittelt, über welches Wissen Fachkräfte in den zentralen Perspektiven einer Partizipativen Sprachlichen Bildung verfügen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass das Wissen überwiegend implizit und wenig systematisch und wissenschaftlich fundiert ist. Die wechselseitigen Zusammenhänge zwischen Partizipation und Sprache bzw. Sprachbildung werden nur ansatzweise erkannt: Zwar wird Sprache klar als Voraussetzung für partizipatives Handeln benannt, jedoch werden umgekehrt Partizipationsprozesse als Kontext für Sprachbildung nur vage wahrgenommen. Die Ergebnisse werden im Rahmen der Professionalisierung in der Frühen Bildung diskutiert.
The requirement of air conditioning in modern passenger cars need to fullfill enviromental standards with respect to refrigerant concerning global warming potential and ozone depletion with flour chlor carbon hydrogen mixtures.
This leads to compromises with respect to energy onsumption and cost of components.
As an alternative to standard refrigeration cycles, an inexpensive direct air cooling process is presented and discussed with respect to performance.
The process is specially suited for electric vehicles or vehicles equipped with an electric boosting device (E-charger).
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.
Während seine Zeichnungen zu Michael Endes "Jim Knopf"-Romanen und Otfried Preußlers "Hotzenplotz"-Trilogie weithin bekannt sind, wurde deren Urheber Franz Josef Tripp (1915–1978) bislang in Rezeption und Forschung kaum wahrgenommen. Dabei prägte Tripp nicht nur mit diesen Werken, sondern auch als Illustrator von mehr als 200 weiteren Büchern den deutschen Kinderbuchmarkt der 50er- bis 70er-Jahre entscheidend mit und war daneben als Autor, Journalist und Werbegrafiker tätig.
Die vorliegende Studie befasst sich mit Tripps kinderliterarischem Werk. Behandelt werden die genannten modernen Kinderklassiker mit Texten Endes und Preußlers sowie Tripps eigenes Kinderbuch "Marco und der Hai" aus dem Jahr 1956. Dafür wird mit der paratextorientierten Werkanalyse, die sich auf Genettes Konzept des Paratextes bezieht, ein Verfahren entwickelt, das die unterschiedlichen Werkanteile und Rollen der verschiedenen Beteiligten in Produktion und Rezeption fokussiert.
Die Analyse der Kinderbücher wird durch einen Überblick zu Tripps Biografie und Gesamtwerk kontextualisiert und um ein erstes ausführliches Werkverzeichnis ergänzt.
Verändert sich das Professionswissen von Lehrpersonen durch Fortbildung?
Dieser Fragestellungen wird in der vorliegenden Teilstudie des Forschungsprojektes Innovation naturwissenschaftlich-technischer Bildung in Grundschulen der Region Bodensee (INTeB) nachgegangen. Innerhalb des Projektes wurde ein mobiles Lernarrangement zum Thema Fliegen weiterentwickelt, um die naturwissenschaftlich-technische Interessens- und Wissensbildung von Kindern und Lehrpersonen im Primarschulbereich der Länder Deutschland, Österreich und der Schweiz zu fördern. Der Einsatz des mobilen, geöffneten, experimentellen Lernarrangements Fliegen ist mit Fortbildung gekoppelt.
Die Lehrpersonen erhalten zum Einsatz des mobilen Lernarrangements entweder eine lernprozess-, eine inhaltsorientierte oder keine Fortbildung. Dadurch soll u. a. der Frage nach Veränderungen bei den Lehrpersonen nachgegangen werden können: Wie verändert sich die Lehrkompetenz und das Professionswissen? Wie verändert sich die Lernbegleitung?
Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit liegt darin, zu untersuchen wie eine lernprozessorientierte bzw. inhaltsorientierte Fortbildung auf das Professionswissen der Lehrpersonen (Fachwissen, didaktisches Wissen) unter der Bedingung unterschiedlichen Vorwissens wirkt?
Die Daten wurden quantitativ mittels Fragebogen zu drei Messzeitpunkten erhoben, mittels SPSS aufgearbeitet und ausgewertet.
Die Befunde der vorliegenden Arbeit zeigen, dass sich das Professionswissen in seiner Gesamtheit (vgl. Shulman, 1986) nicht verändert. Das Professionswissen muss differenzierter betrachtet werden und in seine drei Wissensbereiche (Fachwissen-content knowledge; Fachdidaktisches Wissen-pedagogical content knowledge und Pädagogisches Wissen-general pedagogical knowledge [vgl. Shulman, 1986]) zerlegt werden.
In einer weiteren Fragestellung wird der Wirksamkeit von Fortbildung nachgegangen.
Der vorliegende technische Bericht zeigt Möglichkeiten auf, wie digitale Bildungsangebote durch einen User-centered Designprozess entwickelt werden können. Unterschiedliche Prozessmodelle und Methoden eines Usability Engineerings werden vorgestellt um einen Überblick zu geben. Als geeignetes Modell zur Entwicklung digitaler Bildungsangebote und Lernsysteme wird das erweiterte ISO 9241-210-Prozessmodell von Fraunhofer FIT vorgeschlagen und detailliert vorgestellt. Ergänzt wird dies durch die Vorstellung eines Vorgehensmodells zur Entwicklung gebrauchstauglicher Produkte. Damit kann ein guter Überblick über User-centred Design und Usability Engineering als zentrale Design- und Entwicklungsmethode gegeben werden, die sich im Wesentlichen an der internationalen Normenreihe ISO 9241 und dem Leitfaden ‚Usability‘ der DAkkS orientiert. Die Vorstellung verschiedener Modelle mit ihren unterschiedlichen Ausprägungen helfen dabei, ein grundsätzliches Verständnis für Usability und Usability Engineering und deren Bedeutung zu stärken.
Wie müssen schulische Rahmenbedingungen zur Unterstützung von Lehrkräften gestaltet werden, damit innovative Lernarrangements dauerhaft im Sachunterricht eingesetzt werden? Dieser und weiteren Fragestellungen wird in der vorliegenden Teilstudie des Forschungsprojektes Innovation naturwissenschaftlich-technischer Bildung in Grundschulen der Region Bodensee (INTeB) nachgegangen. Innerhalb des Projektes wurde ein mobiles Lernarrangement zum Thema Fliegen weiterentwickelt, um die naturwissenschaftlich-technische Interessens- und Wissensbildung von Kindern und Lehrkräften im Primarbereich der Länder Deutschland, Österreich und der Schweiz zu fördern. Der Einsatz des mobilen, geöffneten, experimentellen Lernarrangements Fliegen ist mit Fortbildung und Coaching-Elementen gekoppelt. Soll eine neue Lernumgebung wie das mobile Lernarrangement an Schulen etabliert werden, so muss zunächst geklärt werden, welche institutionellen und individuellen Bedingungen an der Einzelschule vorherrschen und wie Lehrkräfte diese interpretieren.
Die Unterrichtsforschung (vgl. z.B. Helmke, 2009) betont die Rolle von Kontextbedingungen für Unterricht. Die Personale Systemtheorie (vgl. König/Volmer, 2005) ermöglicht eine Ausdifferenzierung einzelner Bereiche. Für diese Ausdifferenzierung schulischer Rahmenbedingungen wurde in der vorliegenden Studie ein Modell im Rahmen der Personalen Systemtheorie entwickelt. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit liegt darin, die personal-systemtheoretischen Bedingungen als Voraussetzung nachhaltiger Wirkung einer innovativen Lernumgebung wie dem mobilen Lernarrangement Fliegen aus Sicht der Lehrkräfte zu identifizieren und somit den dauerhaften Einsatz zu unterstützen.
Die schulspezifischen Bedingungen in den drei beteiligten Ländern werden von 45 Lehrkräften in Konstruktinterviews (vgl. König/Volmer, 2005) thematisiert. Die Daten wurden qualitativ inhaltsanalytisch (vgl. Mayring, 2010) aufgearbeitet, konsensuell kodiert (vgl. u.a. Reinhoffer, 2008) und computerunterstützt ausgewertet. Deduktiv nach der Personalen Systemtheorie strukturierte Kategorien wurden induktiv ausdifferenziert.
Die Befunde der vorliegenden Arbeit zeigen die institutionellen und individuellen Bedingungen – mit ihren Wirkrichtungen als unterstützende beziehungsweise hemmende Faktoren – als Voraussetzung für den Einsatz des mobilen Lernarrangements Fliegen auf. Ausgehend von bisher isoliert betrachteten Einflussfaktoren liegt die Besonderheit dieser Arbeit in der Gesamtbetrachtung personal-systemtheoretischer Faktoren und ihren Wirkungsweisen. Ein Vergleich individueller Deutungen und Begründungen für einen Einsatz beziehungsweise Nicht-Einsatz des mobilen Lernarrangements ermöglichte Lehrertypen zu identifizieren und eine Vier-Felder-Matrix zu generieren.
Neben einer inhaltlichen und theoretischen Diskussion der Ergebnisse aus der Studie wird auch das methodische Verfahren kritisch beleuchtet. Weitere Forschungsfragen und die Relevanz der Befunde für die pädagogische Praxis werden ebenfalls erörtert. Die Ergebnisse, die unter anderem für die Bildungspolitik von Belang sind, geben wertvolle Hinweise zur Optimierung der Intervention und weisen ferner auf notwendige Veränderungen in den Faktoren des sozialen Systems Einzelschule hin, wenn naturwissenschaftlich-technische Innovation im Primarbereich der beteiligten Länder Deutschland, Österreich und der Schweiz forciert wird.
Die vorliegende Dissertation setzt sich mit dem Thema Migration als Herausforderung für schulische Bildung in Deutschland und Italien auseinander. Ziel der Arbeit ist es, die Kenntnisse über die Identität und die Wünsche hinsichtlich Schule und dem dazugehörigen Umfeld von Jugendlichen mit Migrationshintergrund zu vertiefen. In Italien sind dies hauptsächlich Schüler aus China, Albanien und Rumänien, in Deutschland Jugendliche mit diversen Migrationshintergründen. Hierzu werden als Erstes wesentliche Themenfelder der Migration herausgearbeitet, die einen Bezug zur Schule aufweisen wie Bildung und Schulerfolg der Jugendlichen mit Migrationshintergrund, Integration, Förderung von Schülern mit Migrationshintergrund, interkulturelle Erziehung. Das Ziel der Verfasserin ist darüber hinaus, aufzuzeigen, wie Jugendliche mit Migrationshintergrund über den Zusammenhang von Migration und Bildung in Deutschland bzw. Italien kommunizieren und welche Chancen und Herausforderungen sie dabei sehen. Das Forschungsdesign hat sich auf Schulen in der Mitte und im Südwesten Süddeutschlands und auf eine Region in Mittelitalien konzentriert. In beiden Regionen sind Gruppendiskussionen in je zehn Schulen durchgeführt worden, die inhaltsanalytisch ausgewertet wurden. Von diesen insgesamt 20 Gruppendiskussionen wurden 13 transkribiert und zwölf für eine Auswertung berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen, dass Jugendliche mit Migrationshintergrund aufgrund günstiger Akkulturationsverläufe (Kenntnisse verschiedener Fremdsprachen und Kulturen) guten Schulerfolg in der italienischen bzw. deutschen Schule erreichen können. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen diese Schüler von ihren Lehrern, den schulischen Institutionen und der Gesellschaft akzeptiert und auch unterstützt werden. Das in diesen Schülern verborgene interkulturelle Kapital sollte erkannt und gefördert werden.