PRo-Aktjv 2: Physik und Mathematik in Rosenheim – Aktiv kontinuierlich just-in-time verstehen

Hintergrund des Projekts

Um den Lernerfolg in MINT-Fächern zu verbessern und zu erhöhen, setzt das Projekt PRo-Aktjv 2 dort an, wo die fachlichen und methodischen Grundlagen für ein erfolgreiches Ingenieurstudium gelegt werden: in den curricularen Pflichtlehrveranstaltungen Physik, Mathematik und verwandten Fächern selbst.

Die Verbesserung der Lehrqualität geschieht auf zwei Ebenen, einerseits methodisch und andererseits fachspezifisch. Durch die Methoden der aktivierenden Lehrformate und einem unterstützenden neuen Raum- und Lehrkonzept SCALE-UP (student centered active learning environment for upside-down pedagogies) gelingt es, die Studierenden sehr gut in ihrem kontinuierlichen Lernen einzeln und als Team zu unterstützen.

Aktivierende Formate alleine sind jedoch nicht ausreichend. Oft werden die inhaltlichen Schwierigkeiten eines Fachs für die Studierenden unterschätzt. Um den Studierenden zu ermöglichen, ein vertieftes Verständnis zu entwickeln, ist es notwendig, die Erkenntnisse der Forschung an fachspezifischen Schwierigkeiten (Konzeptverständnis, z. B. Physics Education Research PER) zu berücksichtigen, dort entwickelte Aufgabenstellungen in die Lehrveranstaltung einfließen zu lassen und als Rückkopplung durch Konzeptverständnistests den Lernerfolg auch zu messen.

Projektziel

Die wesentlichen Ziele des Projekts sind:

• Den Lernerfolg in MINT-Fächern zu verbessern und zu erhöhen
  
• Das Konzeptverständnis in Physik und Mathematik verbessern
• Die Anwendung wissenschaftlich fundierter Lehrmethoden
  
• Erste Schritte mit dem innovativen Raum- und Lehrkonzept SCALE-UP (student-centered active learning environment for upside-down pedagogies) gehen
  

Projektablauf

Kompetent nutzen: Es erfolgt der Auf- und Ausbau didaktisch hochwertiger, digitaler Lehrmaterialien:

• Der Ausbau der Fragensammlung für Peer-Instruction-Fragen und der Moodle-Fragensammlung für JiTT-Online-Quiz in Physik und Mathematik, samt einer Erweiterung mit komplexen STACK-Aufgaben mit individuellem Feedback für JiTT.
• Die Erstellung qualitativ hochwertige Lehrvideos mit begleitenden Aktivitäten.
• Das Bereitstellen digitaler Bausteine für ein flexibles Physikpraktikum (Präsenz – online – Lab@Home – hybrid).
• Die Entwicklung von drei durch Physics Education Research basierten SMART-vhb-Einheiten (Freikörperbilder und Energiebilanzen 1 & 2).
• Die Entwicklung und der Aufbau von Teach-it-Yourself Arbeits­blättern (TIY) in Physik und Moodle-Bücher für asynchrone Lehre.
  

Ein traditioneller Hörsaal wird umgebaut in einen SCALE-UP Raum mit runden Tischen für Gruppenarbeiten und -diskussionen (www.th-rosenheim.de/scale-up).

Erfolgreich weiterentwickeln: Eine Fortführung der Untersuchungen findet mit dem Konzepttest Mechanik sowie eine Weiterentwicklung und erste Evaluation eines Thermodynamik Konzepttests findet statt.

Vernetzt verbreiten: Für die Vernetzung führt das Team Workshops an verschiedenen Hochschulen und Didaktikzentren durch und liefert eigene Beiträge auf Konferenzen. Eine weitere Vernetzung findet statt durch Leitung und Gestaltung des Fachdidaktikarbeitskreises Mathe / Physik beim Didaktikzentrum sowie einer Vielzahl eigener Beiträge. Details auf www.pro-aktjv.de/workshops und www.pro-akktjv.de/publikationen.

Innovation

Die aktivierenden und konzeptverständnisorientierten Lehrformate sind wirksamer als traditionelle Lehrformate und sind in die Online-Lehre gut übertragbar, sie werden weiterhin nachhaltig eingesetzt. Es zeigt sich, dass Lernzuwachs und studentische Zufriedenheit höher sind im Vergleich zu traditionellem, seminaristischen Unterricht.

Die Gestaltung von Lehrräumen prägt das Lernen. Der SCALE-UP Raum unterstützt das kollaborative und individuelle Lernen.