Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

To celebrate the 270th anniversary of the De Gruyter publishing house, the company is providing permanent open access to 270 selected treasures from the De Gruyter Book Archive. Titles will be made available to anyone, anywhere at any time that might be interested. The DGBA project seeks to digitize the entire backlist of titles published since 1749 to ensure that future generations have digital access to the high-quality primary sources that De Gruyter has published over the centuries.

Physik. --- SCIENCE / Physics / General.

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Bedingt durch die zunehmende Heterogenität der Studierendenschaft rücken die Studienschwierigkeiten in der Studieneingangsphase immer mehr in den Fokus naturwissenschaftsdidaktischer Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. In den bisherigen Untersuchungen werden die beim Übergang in die Hochschule auftretenden Lern-, Reflexions- und Entscheidungsprozesse allerdings kaum betrachtet. Vor diesem Hintergrund beschreibt die vorliegende Arbeit anhand des Lernzentrums 'Physiktreff' an der Universität Paderborn die evidenzbasierte Entwicklung und Gestaltung geeigneter Unterstützungsmaßnahmen. Das Maßnahmenpaket des universitären Lernzentrums 'Physiktreff' wurde mit einem Design-Based-Research-Ansatz in mehreren Zyklen entwickelt und mithilfe von schriftlichen Fragebogenerhebungen und leitfadengestützten Interviews evaluiert. Die Analyse von Nutzungstypen stellte je nach Typ unterschiedliche Wirkungen des 'Physiktreffs' fest, z.B. zeigt der 'Physiktreff' Wirkungen in transitionsbedingten Krisen und bei der Vorbereitung auf Prüfungen. Außerdem konnte eine zunächst theoretisch begründete Modellierung der Prozesse in der Studieneingangsphase empirisch fundiert werden.

Physics. --- Studieneingangsphase --- Unterstützungsmaßnahmen --- Physik-Studium --- Design-Based Research --- Mixed Methods

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Magnetische Phänomene sind die Grundlage für eine Vielzahl technologischer Anwendungen und deshalb für unseren Alltag hochrelevant. Auch in der schulischen und universitären Lehre wird das Themenfeld Magnetismus traditionell berücksichtigt. Trotz der unbestrittenen Bedeutung dieses Inhaltsbereiches, weist der aktuelle fachdidaktische Forschungsstand auf Defizite der existierenden Vermittlungsansätze hin. Das Projekt Magnetismus hoch 4 strebt die Entwicklung eines neuartigen und anschlussfähigen Lehrkonzeptes zum Magnetismus an. Die Entwicklung des Lehrkonzeptes beinhaltet eine fachdidaktisch fundierte Sachstruktur, experimentelle Zugänge sowie digitale Medien und fokussiert in der vorliegenden Arbeit die Erscheinungsformen Diamagnetismus, Paramagnetismus und Ferromagnetismus als Lerninhalte der Hochschullehre. Im Sinne des Design-Based Research-Ansatzes erfolgt die konzeptionelle Erarbeitung des Designs zunächst auf Grundlage theoretischer und empirischer Befunde. Nachfolgend an die Entwicklungsarbeit sieht die Methode die praktische Erprobung der Inhalte mit ergänzenden empirischen Untersuchungen vor. Beide Phasen werden für das Projekt Magnetismus hoch 4 ebenfalls im Rahmen dieser Arbeit dargestellt.

Natural sciences --- Education. --- Magnetismus --- Physik --- Didaktik --- Experimente --- Digitale Medien

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Die Lehrkräftebildung in den Naturwissenschaften hat die Aufgabe, die angehenden Lehrkräfte der Biologie, Chemie und Physik auf die Gestaltung des Unterrichts der Zukunft vorzubereiten. Dabei wurden in den letzten Jahren verstärkt neue Lehr-Lern-Formate, Technologien und Methoden an einzelnen Hochschulstandorten entwickelt, um dieser Herausforderung gerecht zu werden. Dieses Buch gibt einen praxisbezogenen Einblick in Innovationen der Lehrkräftebildung in den Naturwissenschaften und macht sie damit auch für den Einsatz an weiteren deutschsprachigen Hochschulen zugänglich. Dazu präsentieren die Autorinnen und Autoren von über 30 Hochschulen in Deutschland, Österreich und der Schweiz neue Ansätze zu Unterstützungsmöglichkeiten der Kompetenzentwicklung, zum Einsatz von Medien und zur Förderung der Planung und Reflexion von Unterricht. Unterstützt wird dies durch umfassende Onlinematerialien, was die Nutzung an anderen Hochschulstandorten begünstigen und damit die Weiterentwicklung der Lehrkräftebildung in den Naturwissenschaften insgesamt fördern soll.

Hochschule --- Unterricht --- Kompetenz --- Reflexion --- Planung --- Medien --- Bildung --- Fachdidaktik --- Innovation --- Digital --- Biologie --- Physik --- Chemie --- Lehramt --- Aus- und Weiterbildung --- Erwachsenenbildung --- Hochschule; Unterricht; Kompetenz; Reflexion; Planung; Medien; Bildung; Fachdidaktik; Innovation; Digital; Biologie; Physik; Chemie; Lehramt; Aus- und Weiterbildung

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Die Inspektion von Werkstücken auf Formabweichungen und Defekte ist ein Bereich der Messtechnik, der sich auf Grund hoher Stückzahlen und des dadurch erreichbaren Einsparpotentials für die Automatisierung anbietet. Eine Vielzahl von industriellen Produkten wie beispielsweise Karosserieteile, Wasserarmaturen, oder optische Bauteile weist spiegelnde Eigenschaften auf. Die automatisierte Untersuchung dieser Oberflächen mittels optischer Messmethoden erfordert spezielle Herangehensweisen. Im Gegensatz zur Untersuchung matter Oberflächen kann beispielsweise weder eine direkte Auswertung von Grauwertbildern noch einfache Triangulation verwendet werden. Um eine dreidimensionale Vermessung spiegelnder Oberflächen zu ermöglichen, werden in dieser Arbeit unterschiedliche bestehende und neu entwickelte Verfahren beschrieben. Hierzu wird der physikalische Zusammenhang bei spiegelnder Reflexion erläutert, sowie die prinzipiellen Voraussetzungen an einen Messaufbau erläutert. Bei dem gewählten Messverfahren Deflektometrie wird gezielt die spiegelnde Reflexion eines bekannten Musters am zu untersuchenden Objekt ausgewertet. Mit Hilfe eines Datenprojektors wird eine Folge von Streifenmustern auf einer Projektionsfläche dargestellt. Die Reflexion dieser Muster am zu untersuchenden Objekt wird mit einer digitalen Kamera beobachtet und auf einem Computer zur weiteren Verarbeitung eingelesen. Mittels Phasenverschiebung der projizierten periodischen Muster ist die Bestimmung des Strahlengangs für alle das Muster erfassende Kamerapixel gleichzeitig möglich. Das Prinzip eines selbst entwickelten Messaufbaus wird erläutert und ein speziell entworfenes Kalibrierverfahren beschrieben sowie auf seine Genauigkeit überprüft. Es zeigt sich, dass aus den direkt gemessenen deflektometrischen Daten keine eindeutige Rekonstruktion möglich ist. Verschiedene Ansätze, die eine Rekonstruktion unter Verwendung von Zusatzwissen oder der Verknüpfung mehrerer Messungen ermöglichen, werden hergeleitet und erläutert. Hierzu wird unter anderem der Polarisationsgrad des reflektierten Lichts ausgewertet. Der Zusammenhang zwischen benachbarten Messpunkten wird mittels Markov-Zufallsfeldern modelliert. Eindeutige Merkmale auf einer spiegelnden Oberfläche lassen sich durch stereoskopische Auswertung lokaler Krümmungsmerkmale bestimmen. Diese sind für die Realisierung eines Regionenwachstumverfahrens notwendig. Letztlich werden die mit dem entwickelten Messaufbau und den implementierten Algorithmen realisierten dreidimensionalen Rekonstruktionsergebnisse diskutiert. Unter Verwendung von Optimierungsverfahren konnten diese Daten weiter verbessert werden. Die Eignung verschiedener numerischer Methoden wie etwa Iterated Conditional Modes oder Gauß-Seidel-Relaxation wurde untersucht und an Hand der erzielten Verbesserung bewertet.

dreidimensionale Rekonstruktion --- Optimierung --- Streifenprojektion --- spiegelnde Oberflächen --- Deflektometrie --- Spiegelung --- Stereosehen --- Oberflächenprüfung --- Formmessung --- Optische Messtechnik --- Dreidimensionale Rekonstruktion --- Sichtprüfung --- Reflexion