TY - JOUR A1 - Stanzel, Silke A1 - Junker, Elmar A1 - Graupner, Franziska T1 - Der Hörsaal als Labor: aktivierende Lehre auf dem Prüfstand JF - Die Neue Hochschule N2 - An der TH Rosenheim sind die Lehrenden der Physikgrundlagen für alle technischen Studiengänge in einer Fakultät beheimatet. Das erleichtert und befördert den Austausch nicht nur fachlicher Themen sondern auch didaktischer Fragestellungen. Das zunehmend heterogene Vorwissen der Studierenden sowie die Unzufriedenheit mit studentischen Prüfungsleistungen und eher passiver Unterrichtsbeteiligung gaben den Ausschlag, die Didaktik in den Blick zu nehmen um die Wirksamkeit der Lehre zu erhöhen. Das „Scholarship of Teaching and Learning“ gibt Auskunft darüber, ob das Ergebnis den Aufwand rechtfertigt. Der FCI-Konzepttest zeigt eindeutig die Wirksamkeit der verwendeten aktivierenden Lehrmethoden JiTT und PI. Die Prüfungsergebnisse erweisen sich nicht in gleichem Maße für eine quantitative Analyse als geeignet. Die Auswertung der Daten in Bezug auf Teilnahmeverhalten und Bestehensraten legt den Schluss nahe, dass bei Anwendung studierendenzentrierter und aktivierender Lehrmethoden signifikant mehr Studierende zu einem früheren Zeitpunkt die Klausur erfolgreich ablegen. KW - Scholarship of Teaching and Learning KW - aktivierende Lehre KW - Peer Instruction KW - Just in Time Teaching KW - Force Concept Inventory Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:861-opus4-17352 VL - 2021 IS - 2 SP - 20 EP - 23 PB - DUZ Verlags- und Medienhaus GmbH CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Stanzel, Silke A1 - Kellner, Robert T1 - Vorher lesen statt vorgelesen JF - Physik Journal N2 - Just-in-Time-Teaching ist eine Lehrmethode, bei der ein Teil des Wissenserwerbs in Vorbereitung einer Lehrveranstaltung vorausgeht. Online-Tests offenbaren hierbei den aktuellen Lernstand und regen die kritische Auseinandersetzung mit Fachthemen und dem eigenen Studierverhalten an. Die Ergebnisse dieser Tests erlauben es, den Unterricht auf die Bedürfnisse der Studierenden dynamisch anzupassen und zeitliche Freiräume für weitere aktivierende Lehrmethoden zu eröffnen. KW - aktivierende Lehre KW - Just in Time Teaching KW - Force Concept Inventory KW - Blended Learning Y1 - 2022 UR - https://www.pro-physik.de/physik-journal/juli-2022#section-280422 VL - 21 IS - 7 SP - 35 EP - 38 ER - TY - CHAP A1 - Schaefle, Claudia A1 - Graupner, Franziska A1 - Stanzel, Silke T1 - TOWARDS A THERMAL CONCEPTUAL ASSESSMENT FOR FIRST-YEAR ENGINEERING STUDENTS – TCA-1Y T2 - Proceedings of the 11th international conference on Physics Teaching in Engineering Education N2 - We report from an ongoing process to develop a thermal conceptual assessment that covers the essential concepts of first-year thermodynamics to be administered to engineering students. The goal is to develop a measurement instrument in order to investigate students’ pre-knowledge as well as the influence of teaching and learning settings. The assessment builds on known misconceptions and concept questions described in the literature. The original items have been modified significantly in the current version 3 of the test in order to create single-choice questions with four distracters each that address frequent misconceptions from student answers in a systematic way. The working process to create these distracters is described exemplarily. KW - Thermodynamics KW - SoTL KW - test development KW - concept assessment Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:861-opus4-18637 ER - TY - CHAP A1 - Stanzel, Silke T1 - Analyse studentischer Fehlvorstellungen mittels des Force Concept Inventory - Item Response Curves im internationalen Vergleich T2 - PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung 2023, Hannover N2 - Das Force Concept Inventory ist ein international etabliertes Diagnoseinstrument für das Konzeptverständnis der Newtonschen Mechanik. Wir haben über einen Zeitraum von zehn Jahren von knapp 5000 Studierenden der Ingenieurwissenschaften an der TH Rosenheim zu Studienbeginn Testdaten erhoben. Die Auswertung mittels Item Response Curves erlaubt für jede Frage die Analyse sowohl der richtigen als auch aller falschen Antwortoptionen. Insbesondere lassen sich auf diese Weise Distraktoren identifizieren, die gängige Fehlvorstellungen widerspiegeln. Es zeigt sich, dass die am häufigsten gewählten Distraktoren auf der Annahme beruhen, jeder Bewegung müsse eine Kraft in Bewegungsrichtung zu Grunde liegen. Daten von Universitäten der USA zeigen ein vergleichbares Ergebnis. Die vorgestellte Analyse dient als Grundlage zur Verbesserung von Lehrsequenzen. KW - Konzepttest KW - Item Response Curves KW - Fehlkonzepte KW - Conceptual Change Y1 - 2023 UR - https://ojs.dpg-physik.de/index.php/phydid-b/article/view/1339/1563 IS - 1 SP - 51 EP - 57 ER - TY - CHAP A1 - Schäfle, Claudia A1 - Stanzel, Silke A1 - Junker, Elmar A1 - Lux, Christine T1 - PTEE 2024 – Program and Abstracts BT - 12th Physics Teaching in Engineering Education Conference TH Rosenheim, 15-17 May; Facilitating Student Learning in a Changing World N2 - The 12th International Conference on Physics Teaching in Engineering Education (PTEE 2024) took place from 15th to 17th of May, 2024 at TH Rosenheim. This “Program and Abstracts” contains the conference time schedule as well as the abstracts and video links of the 3 keynotes and the abstracts of the 46 contributions. The contributions cover actual themes in teaching engineers at universities and universities of applied sciences. Among others they are related to: SoTL (Scholarship of Teaching and Learning), influence of the pandemic on teaching, artificial intelligence in learning and teaching including learning analytics, and innovative concepts for lectures and labs in physics and engineering subjects. T3 - Proceedings of the 12th International Conference on Physics Teaching in Engineering Education PTEE 2024 - 1 KW - Active Learning KW - Active Learning Spaces KW - Artificial Intelligence and Teaching KW - Flipped Classroom KW - Hybrid Lectures KW - HyFlex KW - Learning Analytics KW - Physics Education Research KW - Physics Labs KW - Physics Teaching in Engineering Education KW - SCALE-UP rooms KW - Tutorials in Introductory Physics Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:861-opus4-25953 ER - TY - JOUR A1 - Junker, Elmar A1 - Schäfle, Claudia A1 - Stanzel, Silke T1 - JiTT und PI im stürmischen Physikalltag: Warum, wie, weshalb? Ein Erlebnisbericht aus Sicht der Dozierenden. JF - DiNa 12/2016 - HD MINT Sonderausgabe Wege zum Verständnis bauen N2 - Wir sind begeisterte JiTTler. Nach mehr als drei Jahren JiTT (Just-In-Time Teaching) und PI (Peer Instruction) in sechs verschiedenen Physik- oder Bauphysik-Anfängervorlesungen wollen wir Ihnen unsere praktischen Erfahrungen vorstellen, die Sie als KollegInnen einladen und ermutigen könnten, sich auch auf dieses Experiment in Ihrer Grundlagenlehrveranstaltung einzulassen. Dabei ist JiTT die Basis und PI eine wesentliche Ergänzung für den Unterrichtsablauf. Die Methoden JiTT und PI sind in diesem Heft (vgl. Keller, Meissner und Fleischer, 2016) kurz erklärt mit entsprechenden Verweisen auf Literaturangaben, Details zu den Methoden finden sich auf der Seite des Projekts (HD MINT, 2016) und unsere Art der Umsetzung im zweiten Abschnitt. Wie sind wir vorgegangen? Wir haben unsere Lehrveranstaltungen als „didaktisches Labor“ betrachtet und verschiedene Methoden mit Varianten getestet. Bei der einen Lehrveranstaltung (LV) wurde der seminaristische Unterricht gleich als Ganzes auf die neue Methode umgestellt, während bei den anderen LVen JiTT und PI sukzessive eingeführt wurden. Über Studentenumfragen (Fragebogen im Rahmen der Evaluation und über Sonderfragebögen) sowie durch Einzelinterviews wurde Feedback eingeholt und der Unterricht angepasst. Der Konzept-Test über Mechanik „Force Concept Inventory“ (FCI; Hestenes et al. 1992) dient als Instrument, um das Vorwissen der Studierenden und ihren Lernfortschritt zu messen. Er wird seit 2013 jedes Semester durchgeführt. KW - JiTT KW - PI KW - FCI Y1 - 2016 UR - https://diz-bayern.de/DiNa/12_2016 VL - 2016 IS - 12 SP - 99 EP - 116 PB - DiZ CY - Ingolstadt ER - TY - JOUR A1 - Stanzel, Silke A1 - Junker, Elmar A1 - Schäfle, Claudia T1 - Lernzuwachs in Mechanik: Messungen mit dem „Force Concept Inventory“ JF - DiNa 06/2017 Aktivierung in heterogenen Gruppen - was MINT-Lehre bewirken kann. N2 - In dieser Arbeit wird mit Hilfe des „Force Concept Inventory“, einem etablierten Diagnostik-Test, der Lernzuwachs im Konzeptverständnis von Studienanfängern in der Newtonschen Mechanik untersucht. Das Ergebnis wird aufgeschlüsselt nach dem Einfluss der Lehrmethode, der Studienzugangsberechtigung und dem Umfang schulischen Physikunterrichts. Die Daten basieren auf Testergebnissen von 778 Studierenden aus acht verschiedenen ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen an der Hochschule Rosenheim über den Zeitraum der drei Studienjahre 2013/14 bis 2015/16. Im Ergebnis zeigt sich, dass bei Verwendung aktivierender und auf das Konzeptverständnis hinzielender Lehrmethoden im Vergleich zu traditionellem seminaristischen Unterricht ein signifikant höherer Lernzuwachs im Bereich der Mechanik erzielt wird. Im Detail weisen die Daten im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen darauf hin, dass dieser Lernzuwachs nahezu gleich für die Gruppen mit unterschiedlicher Hochschulzugangsberechtigung bzw. unterschiedlichem Umfang schulischen Physikunterrichts ist. Das bedeutet insbesondere, dass die Heterogenität der Studienanfänger in ihrem Konzeptverständnis der Mechanik innerhalb des ersten Studienjahres erhalten bleibt. KW - Force Concept Inventory KW - FCI KW - Mechanik KW - MINT KW - Konzeptverständnis KW - aktivierende Lehrmethoden Y1 - 2025 SN - 1612-4537 IS - 06/2017 SP - 24 EP - 39 PB - DiZ CY - Ingolstadt ER - TY - JOUR A1 - Junker, Elmar A1 - Schäfle, Claudia A1 - Stanzel, Silke T1 - Die Heterogenität der Studienanfänger in den Ingenieurstudiengängen: Messungen mit dem „Force Concept Inventory“ JF - DiNa 06/2017 Aktivierung in heterogenen Gruppen - was MINT-Lehre bewirken kann N2 - In diesem Teil werden detaillierte Untersuchungen zum physikalischen Mechanik-Vorwissen von 1.556 Studierenden der Ingenieurwissenschaften im ersten Semester an der Hochschule Rosenheim über einen Zeitraum von drei Jahren vorgestellt. Mithilfe des standardisierten MechanikKonzepttests „Force Concept Inventory“ (FCI-Test) als Eingangstest (Vortest) am Anfang des ersten Semesters werden Rückschlüsse auf vorhandenes oder fehlendes Vorwissen bzw. Fehlkonzepte der Studierenden in Mechanik gezogen. In Verbindung mit einer gleichzeitig erfolgenden Abfrage des schulischen Hintergrunds lassen sich diese Ergebnisse nach Art der Hochschulzugangsberechtigung und Anzahl der Physikstunden in den letzten beiden Schuljahren weiter aufschlüsseln. Aus den Daten zeigt sich statistisch signifikant, dass mit steigender Zahl der wöchentlichen Physikstunden in der Oberstufe das Konzeptverständnis in Mechanik zunimmt, unabhängig davon, ob die Studierenden einen Abschluss der FOS/BOS-Technik oder des Gymnasiums haben. Im deutlichen Unterschied dazu erreichen Studierende von einer nicht-technischen FOS/BOS (meist mit Schwerpunkt Wirtschaft oder Soziales) im Mittel FCI-Test-Ergebnisse, die deutlich niedriger sind. Unsere Ergebnisse ähneln damit denen einer Studie aus dem Jahre 2001 [Girwidz et al. 2003]. Des Weiteren lässt sich eine Selbstselektion der Studierenden bezüglich der Studiengangwahl feststellen: in den Studiengängen Maschinenbau und Elektroinformationstechnik beträgt der Anteil Studierender mit nichttechnischem FOS/ BOS-Abschluss 10%, im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen 40%. KW - FCI KW - Force Concept Inventory KW - Fehlkonzepte KW - Mechanik KW - Physics Education Research Y1 - 2025 UR - https://bayziel.de/wp-content/uploads/DiNa_2017-06.pdf VL - 2017 IS - 06 SP - 13 EP - 23 PB - DiZ CY - Ingolstadt ER - TY - JOUR A1 - Schäfle, Claudia A1 - Stanzel, Silke A1 - Junker, Elmar A1 - Zimmermann, Manuela T1 - Aktivierende und konzeptorientierte Lehrmethoden JF - DiNa 06/2017 Aktivierung in heterogenen Gruppen - was MINT-Lehre bewirken kann N2 - Jeder und jede Lehrende an der Hochschule stellt sich vermutlich früher oder später die Frage, wie er oder sie die Studierenden dazu motivieren kann, bereits ab der ersten Semesterwoche kontinuierlich mitzuarbeiten und die Selbstlernzeiten sinnvoll zu nutzen, um nicht erst kurz vor oder in den Prüfungen festzustellen, was nicht verstanden ist. Dazu kommt der Wunsch, dass alle Studierenden unabhängig von ihrer Lernbiographie vom Unterricht jeweils maximal profitieren, indem sie bestenfalls schon vorbereitet in die Lehrveranstaltung kommen und sich mit ihren Fragen aktiv einbringen. Mögliche Antworten auf diese Fragen und Wünsche können die Lehrmethoden Just-in-Time-Teaching, Peer Instruction und spezielle Tutorials bieten. Im vorliegenden Artikel wird ein Überblick über das didaktische Konzept gegeben, das die drei genannten Lehrmethoden beinhaltet. Damit wurden in der Physikausbildung in Ingenieurstudiengängen an der Hochschule Rosenheim sehr gute Erfahrungen gemacht. Die Wirkungen der Lehrmethoden werden durch Erfahrungen der Dozenten beschrieben, aufwändig ausgewertete Lehrevaluationen stellen die Studierendensicht dar und das Aufwand/Nutzen-Verhältnis der beschriebenen Methoden wird diskutiert. KW - Aktivierende Lehrmethoden KW - JiTT KW - Just-in-Time-Teaching KW - Peer Instruction KW - PI KW - Tutorials Y1 - 2025 UR - https://bayziel.de/wp-content/uploads/DiNa_2017-06.pdf VL - 2017 IS - 06 SP - 5 EP - 12 PB - DiZ CY - Ingolstadt ER - TY - CHAP A1 - Schäfle, Claudia A1 - Stanzel, Silke A1 - Lux, Christine T1 - Dem gemeinsamen Lernen Raum geben - das SCALE-UP Raum- und Lehrkonzept T2 - DPG (Hg.) 2024 – Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft N2 - Studierendenzentrierte und aktivierende Physiklehre an Hochschulen kann durch eine spezielle Raumgestaltung besonders unterstützt werden. In den SCALE-UP-Lehrräumen der TH Rosenheim (SCALE-UP ist das Akronym für student-centered active learning environment for upside-down pedagogies, Beichner et al., 2007) arbeiten Studierende an runden Gruppentischen in 2-3er Teams an anspruchsvollen Aufgaben, die an fachdidaktischer Forschung, insbesondere der Physics Education Research, orientiert sind. Dabei werden u.a. Lernaktivitäten wie Peer Instruction, Whiteboards, Tutorial-Arbeitsblätter (McDermott & Shaffer, 2002) und kleinere Experimente eingesetzt. Während so die reine Vorlesungszeit auf ein Minimum reduziert wird, findet die Hinführung zum Inhalt in der studentischen Vorbereitungszeit gemäß dem Just-in-Time Teaching Lehrformat statt. Im Beitrag wird das umgesetzte SCALE-UP Raum- und Lehrkonzept vorgestellt und Ergebnisse aus Lehrveranstaltungsbeobachtungen im Hinblick auf das kognitive Engagement im Rahmen des ICAP-Modells (Chi & Wylie, 2014) präsentiert. Es zeigt sich, dass die Studierenden mehr als zwei Drittel der Präsenzzeit in den hohen modes interactive und constructive arbeiten. Schließlich werden Daten zum Lernzuwachs der Studierenden mittels Konzepttests gezeigt. KW - Innovative Lehrräume KW - Studierendenzentrierung KW - Physics Education Research KW - Research-based instructional strategy KW - ICAP-Framework Y1 - 2026 ER - TY - GEN A1 - Schäfle, Claudia A1 - Stanzel, Silke A1 - Lux, Christine A1 - Neubert, Julia T1 - Aktives Lernen in MINT-Fächern mit dem ICAP-Modell charakterisieren, planen und reflektieren N2 - Um aktives Lernen in Lehrveranstaltungen zu klassifizieren, bietet das ICAP-Modell (Chi & Wylie, 2014) eine vierstufige Taxonomie, die in der Lehrpraxis anwendbar ist. Das von außen beobachtbare Verhalten wird in Kombination mit den von den Studierenden erzeugten „Produkten“ (z.B. ihren schriftlichen und mündlichen Äußerungen) verwendet, um das kognitive Engagement der Studierenden in Lehrveranstaltungen hinreichend gut einzuordnen (𝐼 Interactive, 𝐶 Constructive, 𝐴 Active und 𝑃 Passive). Die ICAP-Hypothese postuliert, dass es eine Hierarchie der ICAP-Stufen 𝐼 > 𝐶 > 𝐴 > 𝑃 hinsichtlich der Tiefe der zu erwartenden Lernergebnisse gibt. In diesem Beitrag berichten wir über Erkenntnisse aus systematischen Beobachtungen hinsichtlich des ICAP-Modells in Physik- und Mathematik-Lehrveranstaltungen an der TH Rosenheim. Die Lehrveranstaltungen finden nach dem SCALE-UP Raum- und Lehrkonzept statt (Beichner et al., 2007). Studierenden arbeiten dabei größtenteils an unterschiedlichen Lernaktivitäten in kleinen Gruppen an runden Tischen, während die Lehrperson die Rolle eines „guide on the side“ einnimmt. Das Verhalten der Studierenden und der Lehrperson wird in zweiminütigen Zeitintervallen zusammen mit dem „output“ der Studierenden registriert und auf die ICAP-Stufen abgebildet. Die Ergebnisse dienen der Reflexion und unterstützen die Planung und Verbesserung geeigneter Lernaktivitäten, insbesondere um zwischen den Stufen 𝐶 und 𝐴 zu unterscheiden. KW - Active Learning KW - ICAP KW - Classroom Observation KW - Innovative Lehrräume KW - SCALE-UP Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:861-opus4-32422 ER - TY - GEN A1 - Schäfle, Claudia A1 - Junker, Elmar A1 - Stanzel, Silke T1 - Impact of Teaching Methods on Heterogeneity KW - Active Learning Methods KW - Force Concept Inventory KW - Heterogeneity KW - Just-in-Time Teaching KW - Peer Instruction Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:861-opus4-32498 ER - TY - GEN A1 - Stanzel, Silke T1 - Analysis of student conceptual development using the Force Concept Inventory N2 - The Force Concept Inventory (FCI) is a widely established diagnostic tool for the conceptual understanding of Newtonian mechanics. It consists of 30 multiple-choice questions on kinematics and forces. Many of the distractors reflect widespread preconcepts or misconceptions. By analyzing the frequency of all answers rather than only the correct ones conclusions can be drawn on the conceptual development of students. Using the method of "item response curves" (Morris 2006), the relative frequency of all answers is plotted for each question as a function of the total score achieved in the test. By this, distractors that address common misconceptions can be identified. Furthermore, the conceptual development becomes visible. We have analyzed the results of the FCI over a period of nine years from almost 5000 first-year engineering students at the TH Rosenheim. We compare data taken at the very beginning of physics class with data taken at the end of the term as well as with data from universities in the USA. The consistency of the data is very high. The most frequently selected answers include misconceptions about Newton's third law and the assumption that every movement is based on a force in the direction of the movement. The analysis presented serves as a basis for improving teaching. KW - conceptual understanding KW - FCI KW - Force Concept Inventory KW - Item Response Curves KW - Misconceptions Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:861-opus4-32484 ER - TY - GEN A1 - Schäfle, Claudia A1 - Stanzel, Silke A1 - Lux, Christine A1 - Neubert, Julia A1 - Dölling, Hanna T1 - Using the ICAP model with classroom observations to improve active learning KW - ICAP KW - Classroom Observation KW - SCALE-UP KW - Active Learning KW - Whiteboard Activities Y1 - 2026 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:861-opus4-32833 ER -