OpenOffice-Dateien als Arbeitsmaterialien in der physikalischen Lehre

Transkript

1 OpenOffice-Dateien als Arbeitsmaterialien in der physikalischen Lehre

2 Übersicht Ausgangspunkte des Projekts Umfrage im Fachbereich Bisherige Erfahrungen Perspektiven Anstiftung zum Mitmachen

3 Barrieren beim Einsatz elektronischer Medien in der Lehre Einarbeitung in Spezialsoftware Zur Erstellung von Lehrmaterialien Ausgangspunkte Zeitbedarf zur Erstellung der Materialien? Kompatibilität zu Originaldaten Zur Nutzung von Lehrmaterialien Spezielles Format oder sowieso vertrautes Programm

4 Barrieren beim Einsatz elektronischer Medien in der Lehre Einarbeitung in Spezialsoftware Zur Erstellung von Lehrmaterialien Ausgangspunkte Zeitbedarf zur Erstellung der Materialien? Kompatibilität zu Originaldaten Zur Nutzung von Lehrmaterialien Spezielles Format oder sowieso vertrautes Programm Spezialisierte Hörsaal-Ausstattung Verfügbarkeit Einarbeitungszeit

5 Barrieren beim Einsatz elektronischer Medien in der Lehre Einarbeitung in Spezialsoftware Zur Erstellung von Lehrmaterialien Ausgangspunkte Zeitbedarf zur Erstellung der Materialien? Kompatibilität zu Originaldaten Zur Nutzung von Lehrmaterialien Spezielles Format oder sowieso vertrautes Programm Spezialisierte Hörsaal-Ausstattung Verfügbarkeit Einarbeitungszeit Wie viel Daten braucht der Lernende? Fernsehfilme von Vorlesungen: Datenmenge, Zeitbedarf, Informationsdichte Interaktivität und Weiterentwicklungsfähigkeit der Materialien

6 Ausgangspunkte Elektronische Materialien: Digitales Skript oder Werkzeugkasten zur selbständigen Weiterarbeit?

7 Elektronische Materialien: Digitales Skript oder Werkzeugkasten zur selbständigen Weiterarbeit? HTML, JPG, MPG, PDF,... : Pretty Dead Files? Ausgangspunkte Nur eingeschränkte eigenständige Modifikation durch Lernenden möglich, keine Interaktivität (z.b. bei Diagrammdaten) Erstellung der Materialien erfolgt häufig in Office-Plattformen Studienleistungen erfordern häufig eigenständige Erstellung von thematisch verwandten Materialien durch Studierende

8 Elektronische Materialien: Digitales Skript oder Werkzeugkasten zur selbständigen Weiterarbeit? HTML, JPG, MPG, PDF,... : Pretty Dead Files? Ausgangspunkte Nur eingeschränkte eigenständige Modifikation durch Lernenden möglich, keine Interaktivität (z.b. bei Diagrammdaten) Erstellung der Materialien erfolgt häufig in Office-Plattformen Studienleistungen erfordern häufig eigenständige Erstellung von thematisch verwandten Materialien durch Studierende (Vermeidungswürdige?) digitale Abschreibarbeit

9 Elektronische Materialien: Digitales Skript oder Werkzeugkasten zur selbständigen Weiterarbeit? HTML, JPG, MPG, PDF,... : Pretty Dead Files? Ausgangspunkte Nur eingeschränkte eigenständige Modifikation durch Lernenden möglich, keine Interaktivität (z.b. bei Diagrammdaten) Erstellung der Materialien erfolgt häufig in Office-Plattformen Studienleistungen erfordern häufig eigenständige Erstellung von thematisch verwandten Materialien durch Studierende (Vermeidungswürdige?) digitale Abschreibarbeit Bereitstellung von Office-Dateien Proprietäre Formate weit verbreitet, aber Bereitstellung als Lernmaterial zwingt zur Anschaffung der jeweiligen Programm- und System-Plattformen Kompatibilität und Zukunftssicherheit

10 Elektronische Materialien: Digitales Skript oder Werkzeugkasten zur selbständigen Weiterarbeit? HTML, JPG, MPG, PDF,... : Pretty Dead Files? Ausgangspunkte Bereitstellung von Office-Dateien Nur eingeschränkte eigenständige Modifikation durch Lernenden möglich, keine Interaktivität (z.b. bei Diagrammdaten) Erstellung der Materialien erfolgt häufig in Office-Plattformen Studienleistungen erfordern häufig eigenständige Erstellung von thematisch verwandten Materialien durch Studierende (Vermeidungswürdige?) digitale Abschreibarbeit Proprietäre Formate weit verbreitet, aber Bereitstellung als Lernmaterial zwingt zur Anschaffung der jeweiligen Programm- und System-Plattformen Kompatibilität und Zukunftssicherheit Openoffice.org Plattform-unabhängiges Open-source-Paket, XML-basiertes Format mit Filtern zur MS-Welt

11 Übersicht Ausgangspunkte des Projekts Keine Einarbeitung in Spezialsoftware Flexibler Einsatz nicht nur in Multimediaräumen Möglichkeit zur eigenständigen Weiterbearbeitung der Lernmedien durch Nutzer Umfrage im Fachbereich Bisherige Erfahrungen Perspektiven Anstiftung zum Mitmachen

12 Umfrage im Fachbereich Versand im Juli 23 per an 26 Kolleginnen und Kollegen Einmalige Mahnung im November 23 Rücklauf: 15 Fragebögen (Experimentalphysik TU fast vollständig, Theorie und GSI unter 5%) Ziel1: Ermittlung aktueller Medieneinsatzgewohnheiten im Fachbereich 15 Ja Nein k.a. 1 Umfrage 5 Beamer-Einsatz in VL Skript/Blätter Bereitstellung von Arbeitsmaterialien zur Vorlesung Dateien

13 Umfrage im Fachbereich Ziel 2: Ermittlung des Interesses an der Bereitstellung von Office-Dokumenten als Arbeitsmaterial zu Lehrveranstaltungen 15 Ja Nein k.a. Später 1 5 Umfrage Bereits OfficeDokumenten im Einsatz Interesse an Nutzung von Openoffice.org

14 Umfrage im Fachbereich Ziel 2: Ermittlung des Interesses an der Bereitstellung von Office-Dokumenten als Arbeitsmaterial zu Lehrveranstaltungen 15 Ja Nein k.a. Später 1 5 Umfrage Bereits OfficeDokumenten im Einsatz Interesse an Nutzung von Openoffice.org Experimentalphysik: Mehrheit der Kollegen verhält sich vorsichtigabwartend und hat noch keine eigenen Erfahrungen mit dem Einsatz von Office-Dokumenten in der Lehre. Nicht alle Kollegen sehen wesentliche Vorteile in Nutzung einer freien Software-Basis

15 Umfrage im Fachbereich Ziel 2: Ermittlung des Interesses an der Bereitstellung von Office-Dokumenten als Arbeitsmaterial zu Lehrveranstaltungen 15 Ja Nein k.a. Später 1 5 Umfrage Bereits OfficeDokumenten im Einsatz Interesse an Nutzung von Openoffice.org Theorie: Kein Bedarf für Office-Dokumente Hinweise auf andere Software-Kultur: LATEX und Computeralgebra-Programme Experimentalphysik: Mehrheit der Kollegen verhält sich vorsichtigabwartend und hat noch keine eigenen Erfahrungen mit dem Einsatz von Office-Dokumenten in der Lehre. Nicht alle Kollegen sehen wesentliche Vorteile in Nutzung einer freien Software-Basis

16 Umfrage im Fachbereich Ziel 3: Ermittlung von Vorstellungen über geeignete Zugangsregelungen für lebende OpenOffice.org-Dokumente Wichtige Aufgabe für die weitere Projektgestaltung Komplexe Abwägung verschiedener Aspekte: Manipulationsrisiko Urheberrecht Verlust von aktiven Teilnehmern an Präsenzveranstaltungen? Qualitätssicherung Datensicherheit Barrierefreiheit Vollständig frei Umfrage Teilnehmer der Veranstaltung Frei für TU Darmstadt Keine Angabe Veranstaltungs- und zielgruppenspezifische Lösungen?

17 Übersicht Ausgangspunkte des Projekts Keine Einarbeitung in Spezialsoftware Flexibler Einsatz nicht nur in Multimediaräumen Möglichkeit zur eigenständigen Weiterbearbeitung der Lernmedien durch Nutzer Bedenken gegenüber Einsatz von elektronischen Medien allgemein Bedenken gegen Weitergabe bearbeitbarer Materialien Fachspezifische Softwarenutzungskulturen Umfrage im Fachbereich Bisherige Erfahrungen Perspektiven Anstiftung zum Mitmachen

18 Erfahrungsbasis Seminar Fachdidaktik Physik (FB, RF, NN, WS3/4) Diskussion und praktische Arbeiten zum Einsatz von Tabellenkalkulationsblättern zur Veranschaulichung von Meßdaten und zu Fragen des Schulstoffs Vorlesungen Rechenmethoden der Physik (RF, WS3/4) Skript im OOo-Format (write), teilweise ergänzt durch Tabellenkalkulations-Beispiele Erfahrungen Physik für Bauingenieure (NN, SS4) Sämtliche Projektionen zur Vorlesung (impress), Tabellenkalkulationsblätter zu fast allen quantitativen Zusammenhängen. Teilweise direkter Bezug einzelner Übungsaufgaben zu den Tabellenkalkulationsblättern Festkörperphysik (RF, SS4) Punktuell eingesetzte Materialien sowie Kurzfassungen zu allen Themen, vollständige Umsetzung des Stoffs in Projektionen wegen Evaluation durch Studierende nicht durchgeführt (Entwicklungen an Tafel offenbar zumindest für aktuelle Studierendengeneration leichter nachvollziehbar)

19 Erfahrungsbasis Seminar Fachdidaktik Physik (FB, RF, NN, WS3/4) Diskussion und praktische Arbeiten zum Einsatz von Tabellenkalkulationsblättern zur Veranschaulichung von Meßdaten und zu Fragen des Schulstoffs Vorlesungen Rechenmethoden der Physik (RF, WS3/4) Skript im OOo-Format (write), teilweise ergänzt durch Tabellenkalkulations-Beispiele Erfahrungen Physik für Bauingenieure (NN, SS4) Sämtliche Projektionen zur Vorlesung (impress), Tabellenkalkulationsblätter zu fast allen quantitativen Zusammenhängen. Teilweise direkter Bezug einzelner Übungsaufgaben zu den Tabellenkalkulationsblättern Festkörperphysik (RF, SS4) Punktuell eingesetzte Materialien sowie Kurzfassungen zu allen Themen, vollständige Umsetzung des Stoffs in Projektionen wegen Evaluation durch Studierende nicht durchgeführt (Entwicklungen an Tafel offenbar zumindest für aktuelle Studierendengeneration leichter nachvollziehbar) Generelle Herausforderung für Vorlesungen am Projektor Ausweg: Langsamer Aufbau von Projektionen (eventuell unter Nutzung von Animationsfunktionen) Studierende eventuell mit Entanimation überfordert (Feedback aus Physik für Bauingenieure )

20 Gedämpfter harmonischer Oszillator: m x k x Dx=F anreg t Position [m], Äussere Beschleunigung [m/s^2] Beispiel: Schwingungen mit calc,35 Position [m] Äußere Beschleunigung [m/s^2],3,25,2,15,1,5 -,5 -,1 -,15 -,2 -,25 -,3 -, Erfahrungen Zeit [s]

21 Gedämpfter harmonischer Oszillator: m x k x Dx=F anreg t,35 Position [m] Äußere Beschleunigung [m/s^2],3,25,2,15,1,5 -,5 -,1 -,15 -,2 -,25 -,3 -, Zeit [s] Erfahrungen Vergleich von analytischer HF und numerischer Lösung bzw. numerische Experimente NF zur Erarbeitung eines qualitativen Verständnisses Position [m], Äussere Beschleunigung [m/s^2] Beispiel: Schwingungen mit calc

22 Gedämpfter harmonischer Oszillator: m x k x Dx=F anreg t Erfahrungen Vergleich von analytischer HF und numerischer Lösung bzw. numerische Experimente NF zur Erarbeitung eines qualitativen Verständnisses Position [m], Äussere Beschleunigung [m/s^2] Beispiel: Schwingungen mit calc,35 Position [m] Äußere Beschleunigung [m/s^2],3,25,2,15,1,5 -,5 -,1 -,15 -,2 -,25 -,3 -, Zeit [s] Pogo-Stick

23 Gedämpfter harmonischer Oszillator: m x k x Dx=F anreg t Erfahrungen Vergleich von analytischer HF und numerischer Lösung bzw. numerische Experimente NF zur Erarbeitung eines qualitativen Verständnisses Position [m], Äussere Beschleunigung [m/s^2] Beispiel: Schwingungen mit calc,35 Position [m] Äußere Beschleunigung [m/s^2],3,25,2,15,1,5 -,5 -,1 -,15 -,2 -,25 -,3 -, Zeit [s] Pogo-Stick m x = x k x Dx F anharmonisch x G F sprung x, x

24 Position [m], Äussere Beschleunigung [m/s^2] Beispiel: Schwingungen mit calc Gedämpfter harmonischer Oszillator: m x k x Dx=F anreg t Vergleich von analytischer HF und numerischer Lösung bzw. numerische Experimente NF zur Erarbeitung eines qualitativen Verständnisses,35 Position [m] Äußere Beschleunigung [m/s^2],3,25,2,15,1,5 -,5 -,1 -,15 -,2 -,25 -,3 -, Kraft in N Erfahrungen Zeit [s] Kräfte und Auslenkung Pogo-Stick 45 Beschleu-nigung Geschwin-digkeit Position Gesamtkraft Feder- und SchwerKraft Muskelkraft,25,2,15 5,1 4, ,5 1 -,1 -,15-1 -,2-2 -,25,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Zeit in s m x = x k x Dx F anharmonisch x G F sprung x, x

25 Akzeptanz bei den Studierenden Erfahrungen Evaluation: Elektronische Angebote polarisieren Sensibilität für offene vs. kommerzielle Software vor allem bei Studierenden in niedrigen Semestern nicht besonders ausgeprägt Nebenfach: sehr geringes Interesse an der eigenständigen Vertiefung von Vorlesungsthemen durch numerische Experimente, solange dies nicht als klausurrelevant wahrgenommen wird. Trotzdem: Vermittlung eines Wissens um mögliche Problemlösungsstrategien? Erstsemester: Zunächst: überraschend geringer Computerisierungsgrad, noch keine eigenständige Erstellung von Materialien mit dem Computer.

26 Akzeptanz bei den Studierenden Erfahrungen Evaluation: Elektronische Angebote polarisieren Sensibilität für offene vs. kommerzielle Software vor allem bei Studierenden in niedrigen Semestern nicht besonders ausgeprägt Nebenfach: sehr geringes Interesse an der eigenständigen Vertiefung von Vorlesungsthemen durch numerische Experimente, solange dies nicht als klausurrelevant wahrgenommen wird. Trotzdem: Vermittlung eines Wissens um mögliche Problemlösungsstrategien? Erstsemester: Zunächst: überraschend geringer Computerisierungsgrad, Mittlerweile: noch keine eigenständige Erstellung von Materialien mit dem Nutzung von OpenOffice als Arbeitsplattform für Computer. informelle Arbeitsgruppen (insbesondere für Mathematik) Gruppeninterne Absprachen: Bearbeitbare Dateien nur für die, die eigenständig mitarbeiten. Zaungäste bekommen nur PDF-Versionen

27 Akzeptanz bei den Studierenden Erfahrungen Evaluation: Elektronische Angebote polarisieren Sensibilität für offene vs. kommerzielle Software vor allem bei Studierenden in niedrigen Semestern nicht besonders ausgeprägt Nebenfach: sehr geringes Interesse an der eigenständigen Vertiefung von Vorlesungsthemen durch numerische Experimente, solange dies nicht als klausurrelevant wahrgenommen wird. Trotzdem: Vermittlung eines Wissens um mögliche Problemlösungsstrategien? Erstsemester: Zunächst: überraschend geringer Computerisierungsgrad, Mittlerweile: noch keine eigenständige Erstellung von Materialien mit dem Nutzung von OpenOffice als Arbeitsplattform für Computer. informelle Arbeitsgruppen (insbesondere für Mathematik) Gruppeninterne Absprachen: Bearbeitbare Dateien nur für die, die eigenständig mitarbeiten. Zaungäste bekommen nur PDF-Versionen

28 Unzulänglichkeiten bei OOo-Diagrammen Sehr komplexe Anforderungen zur Grafikformatierung in Diagrammen Erfahrungen Diagrammtypen (Linie, Punkt, 2D, 3D,...) Formatierung von Achsen, Datenreihen, Einzelpunkten,... Mehrere Achsen, unterschiedliche Ordinatenwerte für unterschiedliche Datenreihen,... Benutzerfreundlichkeit Nachträgliches Einfügen von Daten Skalierungsverhalten von Beschriftungen,... Missbrauch von Formatierungstricks für didaktische Zwecke Kein 1:1-Import aus Excel Viele von Excel vertraute Optionen nicht verfügbar Festes Versprechen von OpenOffice.org: Bei Version 2. wird alles besser

29 Übersicht Ausgangspunkte des Projekts Keine Einarbeitung in Spezialsoftware Flexibler Einsatz nicht nur in Multimediaräumen Möglichkeit zur eigenständigen Weiterbearbeitung der Lernmedien durch Nutzer Bedenken gegenüber Einsatz von elektronischen Medien allgemein Bedenken gegen Weitergabe bearbeitbarer Materialien Fachspezifische Softwarenutzungskulturen Umfrage im Fachbereich Microsoft-hat-doch-jeder-was-wollt-ihr-denn-Argumente Zeitlich nachgelagerte Vorteile v.a. von Erstsemestern nicht sofort erkannt; später Nutzung in Arbeitsgruppen Kein Interesse an der quantitativen Erarbeitung von nicht unmittelbar prüfungsrelevanten Sachverhalten in Nebenfach (Noch) ungenügende Calc-Grafik im Vergleich zu Excel Bisherige Erfahrungen Perspektiven Anstiftung zum Mitmachen

30 Wie geht es weiter? Perspektiven... in Darmstadt Einsatz einzelner Elemente aus Physik für Bauingenieure in Lehrveranstaltungen anderer Kollegen Tabellenkalkulation wiederum Thema in Fachdidaktik-Seminar Zweiter Durchgang Physik für Bauingenieure im Sommersemester bei OpenOffice.org Hoffentlich bald erste stabile Builds zur Version anderswo in Deutschland Schaffung eines Netzwerks von OpenOffice-Ressourcen für die physikalische Lehre in Schule und Hochschule... wer würde gerne mitmachen?

31 Perspektiven r e en s d n u r G k c to d n a h r : o e v n d. e i s i l t b i a 4 i e r r k i e e t s B Ma y h p. n a w w w

32 Übersicht Ausgangspunkte des Projekts Keine Einarbeitung in Spezialsoftware Flexibler Einsatz nicht nur in Multimediaräumen Möglichkeit zur eigenständigen Weiterbearbeitung der Lernmedien durch Nutzer Bedenken gegenüber Einsatz von elektronischen Medien allgemein Bedenken gegen Weitergabe bearbeitbarer Materialien Fachspezifische Softwarenutzungskulturen Umfrage im Fachbereich Microsoft-hat-doch-jeder-was-wollt-ihr-denn-Argumente Zeitlich nachgelagerte Vorteile v.a. von Erstsemestern nicht sofort erkannt; später Nutzung in Arbeitsgruppen Kein Interesse an der quantitativen Erarbeitung von nicht unmittelbar prüfungsrelevanten Sachverhalten in Nebenfach (Noch) ungenügende Calc-Grafik im Vergleich zu Excel Bisherige Erfahrungen Perspektiven Anstiftung zum Mitmachen Transfer in andere Veranstaltungen Langzeitbeobachtungen OOo-Ressourcensammlung: Wer macht mit?

33 Perspektiven r e en s d n u r G k c to d n a h r : o e v n d. e i s i l t b i a 4 i e r r k i e e t s B Ma y h p. n a w w w