Evaluationsbericht. des Projekts elearnphysik an der Fakultät für Physik Umsetzungsjahr 07/08/09

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1 Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik an der Fakultät für Physik Umsetzungsjahr 07/08/09 Projektteam Doz. Dr. Franz Embacher Harald Höller, Bakk. Mag. Clemens Christoph Nagel Mag. Peter Reisinger Mag. Christian Primetshofer Brigitte Wolny

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort Seite 1 Umsetzungsjahr 07/08 und 08/09 Teilergebnisse 1. Einführungsblock Seite Einführung in die Physik I + II Seite Praktikum zur Einführung in die Physik I + II Seite Übungen zur Einführung in die Physik I + II Seite Einführung in die physikalischen Rechenmethoden I + II Seite Mathematische Grundlagen für das Physikstudium Seite Einführung in die Physik III Seite Praktika Seite Vorpraktikum für das Lehramt Seite Physikalisches Praktikum für das Lehramt Seite Physikalisches Praktikum I für AnfängerInnen Seite Physikalisches Praktikum II für AnfängerInnen Seite Übungen für ErnährungswissenschafterInnen Seite Mathematik Seite Analysis für PhysikerInnen Seite Lineare Algebra für PhysikerInnen Seite Theoretische Physik und Mathematische Methoden Seite Theoretische Physik I Seite Mathematische Methoden der Physik II Seite Mathematische Methoden der Physik III Seite Unterstützung zu T1 und M2 mit Schwerpunkt Computeralgebra und Wiki Seite Unterstützung zu T2 und M2 mit Schwerpunkt Computeralgebra und Wiki Seite Theoretische Physik für das Lehramt L1 Seite 21

3 4.7. Theoretische Physik für das Lehramt L2 Seite Unterstützung zu L2 mit Schwerpunkt Schulbezug Seite Material und Festkörperphysik Seite Festkörperphysik I Seite Fachdidaktik Seite Exkursionsdidaktik. Teil 2: Forschung und Technik Seite Didaktik der Astronomie Seite Multimediale Unterrichtsgestaltung im Physikunterricht Seite Physikunterricht und Schulpraxis Seite Fachdidaktische Vertiefung Grundlagen der Physikdidaktik Seite elearning im Physikunterricht Seite Physik besser verstehen mit Formeln? Seite 27 elearnphysik Umfrage WS08/09 Seite 28

4 Vorwort Projektteam Das Projekt elearnphysik wurde als Schwerpunktprojekt im Juli 2005 im Rahmen einer Ausschreibung des Rektors zur Entwicklung fakultärer E Learning Strategien eingereicht und im Dezember 2005 genehmigt. Das Projekt endete am Im Rahmen des Projekts wurde in den letzten drei Jahren eine E Learning Strategie für die Fakultät für Physik entwickelt, getestet und implementiert. Als Ziel wurde eine nachhaltige Integration von Elementen des E Learning (blended learning) in die fakultäre Lehre verfolgt. Die Konzipierung und Erprobung konkreter Lehr /Lernszenarien und der Aufbau eines Materialien Angebots für Lehrende und Studierende standen dabei im Zentrum. Ein besonderer Schwerpunkt wurde auf die Studieneingangsphase gelegt, da die StudienanfängerInnen sehr unterschiedliches Vorwissen aus den Schulen mitbringen und den Übergang Schule Universität zum Teil als sehr harten Bruch erleben. Des Weiteren richtete sich das Projekt an Lehramts Studierende, für die E Learning ein Teil ihrer zukünftigen Berufspraxis darstellt. Mit der Entwicklung von maßgeschneiderten Maßnahmen für unterschiedliche Lehrveranstaltungen sollte vor allem eine Verbesserung des Studienerfolgs in der Studieneingangsphase (Angleichung der Vorkenntnisse) und eine Senkung der Dropout Quote erreicht werden. Eine Unterstützung der Lernprozesse und eine erhöhte Selbstverantwortlichkeit im Lernen sollten helfen die Ziele zu erreichen. Die Anzahl der am Projekt beteiligten Lehrveranstaltungen stieg in den letzten drei Jahren von rund 20 auf 34 Lehrveranstaltungen und 200 Studierenden im Studienjahr 2008/9. Bei der Konzipierung der Maßnahmen wurden die Lehrenden in die Planung miteinbezogen. Die Seite der Studierenden war neben der Beteiligung der TutorInnen durch einen studentischen E Learning Beauftragten im Projekt stark vertreten. Für die Umsetzung der Maßnahmen in den Lehrveranstaltungen war ein Team von 15 etutorinnen maßgeblich. Detailliertere Informationen zu Ziele, Strukturen und Aktivitäten des Projekts sind auf den folgenden Websites dokumentiert: Beschreibung des Projekts: Projektdokumente inklusive Antrag, Projektteam. Webseite für Studierende: Informationen und Ressourcen. Wiki der Fakultät für Physik: Bereiche für eigenständiges Arbeiten der Studierenden, Ergänzende Materialien zu den Lehrveranstaltungen. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 1

5 Der vorliegende Bericht stellt eine Zusammenfassung der begleitenden Evaluationsmaßnahmen dar. Die Maßnahmen des Projekts im Bereich der Praktika wurden von Mag. Clemens Nagel im Rahmen seiner Dissertation und von Brigitte Wolny im Rahmen ihrer Diplomarbeit evaluiert. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 2

6 1. Einführungsblock Der Einführungsblock in das Physikstudium umfasst wichtige Lehrveranstaltungen im ersten und zweiten Semester Computerunterstützte Lehre in der Vorlesung Einführung in die Physik I + II (VO: WS07/08, SS08, WS08/09) Lehrende: Ao. Univ. Prof. Dr. Paul Wagner, Ao. Univ. Prof. Dr. Georg Reischl, V. Prof. Dr. Markus Arndt, Ao. Univ. Prof. Dr. Regina Hitzenberger etutoren: Harald Höller Bakk., Manuela Gober, Birgit Schörkhuber Bakk., Mathias Tomandl Die Vorlesung bildet den Hauptbestandteil des Einführungsblocks für StudienanfängerInnen. In ihr werden sowohl die zentralen Konzepte der Physik entwickelt als auch zahlreiche Experimente vorgeführt. Das Projekt elearnphysik unterstütze in den Studienjahren 07/08/09 die Lehrveranstaltung mit folgenden Maßnahmen: Parallel zur Vorlesung wurden ergänzende Materialien zu wichtigen Experimenten bereitgestellt. Einzelne Experimente wurden abfotografiert, abgefilmt, als Flash Video online gestellt und ausführlich beschrieben. Teilweise wurde auf einen bestehenden Fundus an abgefilmten Experimenten von Ao. Univ. Prof. Michael Higatsberger zurückgegriffen. Lehrveranstaltungsunabhängig wird den Studierenden eine Möglichkeit gegeben Skripten zu Lehrveranstaltungen ins Wiki der Fakultät für Physik zu laden. Unter Skripten von Studierenden finden sich auch Skripten zur Vorlesung Einführung in die Physik. Den Studierenden standen Diskussionsforen zu fachlichen und organisatorischen Fragen zur Verfügung. Ein Inhaltsverzeichnis und der aktuelle Stand der Vorlesung wurden im Wiki der Fakultät für Physik von den TutorInnen und von Studierenden am aktuellen Stand gehalten. Im Wintersemester 08/09 entstand auf Eigeninitiative eines Studierenden eine online Wiki Mitschrift zur Vorlesung. Während des Semesters wurden diverse hypermediale Materialien aus dem Wiki der Fakultät für Physik an passenden Stellen des Skriptums verlinkt. Schließlich wurde auf die Wichtigkeit der in den begleitenden Lehrveranstaltungen des Einführungsblocks durchgeführten Maßnahmen hingewiesen, und die für die Betreuung der Studierenden des Einführungsblocks zuständigen etutoren wurden zu Beginn der Vorlesung vorgestellt. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 3

7 Im WS07/08 wurde die Frage der Woche eine wöchentliche Verständnisfrage zu abgeschlossenen Stoffgebieten der Vorlesung ins Leben gerufen. Gemeinsam mit Prof. Wagner wurden Fragen, die auf das Konzeptverständnis der Studierenden abzielen, im Wiki gestellt und unter Moderation der etutorinnen online diskutiert. Im WS07/08 und SS09 haben die etutorinnen Grafiken für die Powerpoint Folien von Hr. Prof. Arndt angefertigt. Die Initiative war der Startschuss für die Erstellung eines Grafiken Pools für Lehrende. Folgende Ziele sollten durch die Computerunterstützung erreicht werden: Die Materialien dienen als Unterstützung und Vertiefung wesentlicher Themengebiete der Einführungsvorlesung. Das Diskussionsforum soll unverstandene Inhalte klären helfen und das Formulieren von physikalischen Fragestellungen fördern. Das Inhaltsverzeichnis sollte sowohl den Studierenden als auch den Lehrenden der Begleitlehrveranstaltungen einen Überblick über den aktuellen Stand der Vorlesung verschaffen. Die Frage der Woche sollte die Studierenden zum Diskutieren anregen. Ein besseres Verständnis wichtiger Konzepte sollte dadurch erreicht werden. Wichtige Themengebiete sollten in Diskussion noch einmal vertiefend betrachtet und wiederholt werden. Die Maßnahmen des Projekts elearnphysik wurden auf drei Weisen evaluiert: 1) Analyse der Logfiles bzw. Zugriffsdaten im Wiki der Fakultät für Physik 2) Befragung der Studierenden mit einem Fragebogen 3) Rückmeldungen der etutorinnen und Lehrenden Resümee: Die Übersichtlichkeit, bzw. die Erreichbarkeit des Wiki der Fakultät für Physik war im WS07/08 ein großer Kritikpunkt der Studierenden. Dieses Feedback bewog uns zu einer zentralen Linksammlung für das Studium ( sowie einer konsistenten und logischen Neustrukturierung des Wiki. Bei den Rückmeldungen der Studierenden im SS08 spielten diese beiden Kritikpunkte keine Rolle mehr. Aus den Rückmeldungen ist zu schließen, dass Studierende trotz Skriptenangebot am liebsten selber eine Mitschrift verfassen. Vorhandene Skripten von Studierenden werden gerne zur Kontrolle verwendet. Verfügbare Skripten haben unserer Erfahrung nach kaum messbare Auswirkungen auf die Hörerzahlen. Videos: Die Videos wurden von den Studierenden positiv angenommen. In Rückmeldungen wurde ein noch größerer Pool an Videos zur Vorlesung gewünscht. Diskussionsforum: Das Diskussionsforum zur Vorlesung wurde erst im Wintersemester 08/09 wirklich intensiv genutzt. Die plötzliche Aktivität im WS08/09 wird auf die studentische Wiki Mitschrift zurückgeführt. Inhaltsverzeichnis: Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 4

8 Das Inhaltsverzeichnis zur Vorlesung wurde in mehrerer Hinsicht positiv bewertet. Einerseits diente das Inhaltsverzeichnis anderen Übungsleitern zur Information über den aktuellen Stand der Vorlesung. Im WS08/09 entwickelte ein Student in Eigeninitiative aus dem geplanten Inhaltsverzeichnis ein Wiki Skriptum zur Vorlesung. Das Skriptum führte wiederum mehrere Studierende ins Wiki, was sich positiv auf die Nutzung des Diskussionsforums ausgewirkt hat. Das Skriptum ist ein großer Gewinn für die Initiativen um die Einführungsvorlesung, da es in den weiteren Semestern von Studierenden weiterverwendet und einfach erweitert und verbessert werden kann. Frage der Woche: Die Methode Frage der Woche wurde von den Studierenden nicht angenommen Computerunterstützte Lehre im Praktikum zur Einführung in die Physik I + II (PR: WS07/08, SS08, WS08/09) Lehrende: Ao. Univ. Prof. Dr. Paul Wagner, Ao. Univ. Prof. Dr. Georg Reischl, Ao. Univ. Prof. Dr. Wladyslaw Szymanski, Ao. Univ. Prof. Dr. Armin Fuith, Ao. Univ. Prof. Dr. Harald Posch, Paul Winkler, Nayla Sabbagh, Gerhard Steiner etutorinnen: Julia Burkart, Theresa Hanzer, Maria Hufnagl, Anne Maißer, Stefan Pavetich Die Lehrveranstaltung bot den Studierenden im ersten und zweiten Semester einen Einblick in die Konzepte und Methoden der experimentellen Physik. Das Praktikum bildet ein wichtiges Element im Einführungsblock des Physikstudiums. Es dient zur Wiederholung, Vertiefung, Veranschaulichung und Übung der Inhalte aus der Vorlesung "Einführung in die Physik". Anhand von Experimenten wurden grundlegende Konzepte und Methoden der Physik erläutert. Im Wintersemester umfassen die Themengebiete: Absolutmessung elektrischer Spannungen und Ströme, Untersuchung differentieller Widerstände, Kontakt, Thermo, Piezo und Pyroelektrizität, Resonanz in Wechselstromkreisen, Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Lecherleitung und Koaxialkabel, Abbildung durch Linsen, Gitterspektroskopie. Im Sommersemester befassen sich die Studierenden mit folgenden Themen: Messung von gravitativen und elektrostatischen Wechselwirkungskräften, Messung der Lichtgeschwindigkeit, Erhaltung von Energie und Impuls, Methoden zur Messung der Oberflächenspannung und der Viskosität von Flüssigkeiten, Untersuchung von Strömungsvorgängen in Flüssigkeiten und Gasen, Ausbreitung von Wellen, Temperaturmessung und Kalorimetrie. Das Projekt elearnphysik unterstütze in den Studienjahren 07/08/09 die Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 5

9 Lehrveranstaltung mit folgenden Maßnahmen: Weitere Materialien, die den Studierenden zur Vorbereitung dienen, wurden neu aufbereitet und mit multimedialen Elementen (Filmen und Fotos, Physlets, Animationen) ergänzt. Die Digitalisierung der Lehrveranstaltungsunterlagen ist im Studienjahr 09 abgeschlossen worden. Sämtliche Unterlagen für die Lehrveranstaltung stehen den Studierenden online zur Verfügung. Neben den Materialien finden sich noch Richtlinien und eine Hilfe zum Erstellen von Messprotokollen im Wiki der Fakultät für Physik. Folgende Ziele sollten durch die Computerunterstützung im Praktikum erreicht werden: Die Überarbeitung der Materialien mit neuen Texten, Abbildungen, Animationen und Videos soll die Vor und Nachbereitungsmöglichkeiten für die Studierenden verbessern, sowie die Prüfungsvorbereitung optimieren. Die Maßnahmen des Projekts elearnphysik wurden auf drei Weisen evaluiert: 1) Analyse der Logfiles bzw. Zugriffsdaten im Wiki der Fakultät für Physik 2) Befragung der Studierenden mit einem Fragebogen 3) Rückmeldungen der Tutorinnen und Lehrenden Resümee: Im Studienjahr 07/08 wurden sämtliche Materialien für die Lehrveranstaltung digitalisiert und mit multimedialen Elementen bereichert. Die Wiki Unterlagen lassen sich leicht den aktuellen Bedürfnissen und Veränderungen anpassen. Lehrende können unabhängig voneinander Änderungen an den Unterlagen vornehmen. Die Unterlagen für die Übungen sind nur über das Wiki der Fakultät für Physik zu beziehen. Entsprechend hoch sind auch die Zugriffsraten auf die Seiten der Lehrveranstaltung. Das Diskussionsforum im Wiki der Fakultät für Physik wurde von den Studierenden nicht verwendet. Der gute Betreuungsschlüssel im Praktikum machte das Diskussionsforum entbehrlich Computerunterstützte Lehre in den Übungen zur Einführung in die Physik I + II (UE, WS07/08, SS08, WS08/09) Lehrende: Ao. Univ. Prof. Dr. Regina Hitzenberger (Koordination), Ao. Univ. Prof. Dr. Gerhard Krexner, Ao. Univ. Prof. Dr. Karl Kratky, Mag. Dr. Andreas Tröster, Ao. Univ. Prof. Mag. Dr. Caslav Brukner, Georg Rieckh, Bianca Mladek, Philip Walther, Daniela Strigl, Daniela Wimmer, Michael Grünwald, Wolfgang Lechner, Domagoj Javor etutor: Harald Geyer, Harald Höller Bakk., Siegfried Schobesberger, Florian Wanka Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 6

10 In den Studienjahren 07/08/09 kamen in der Lehrveranstaltung folgende Maßnahmen zum Tragen: Die Studierenden wurden auf die vom etutor für den gesamten Jahrgang angebotenen Einschulungen in Mathematica hingewiesen. Ein Teil der in den Rechenübungen zur Einführung in die Physik ausgegebenen Übungsaufgaben eigneten sich zur Bearbeitung mit elektronischen Werkzeugen (vor allem Computeralgebra). In den Übungen wurde den Studierenden (auf freiwilliger Basis) die Möglichkeit gegeben, die Lösungen der Aufgaben auf dem zur Verfügung gestellten PC zu präsentieren. Die von den Studierenden vorbereiteten digitalen Daten (zumeist Mathematica Notebooks) wurden am Tag zuvor per an den Kursleiter/die Kursleiterin geschickt, auf einem USB Stick in die Übungsstunde mitgebracht oder direkt in Mathematica eingegeben. Zur Lösung allfälliger technischer Probleme stand ein etutor zur Verfügung. Weiters wurden ergänzende Materialien (Skripten, Formelsammlungen, Applets, Beispiele von Mathematica Notebooks...) zu bestimmten ausgewählten Rechenbeispielen im Wiki der Fakultät für Physik zur Verfügung gestellt. Auf Wunsch von Studierenden gab es im WS08/09 ein Rechentutorium im Wiki der Fakultät für Physik, wo der zuständige etutor Fragen zu schwierigen Rechenbeispielen beantwortete. Das Inhaltsverzeichnis, als Maßnahme in der Vorlesung Einführung in die Physik, wurde bei den Übungen zur Abstimmung auf die Vorlesung verwendet. Die Maßnahmen des Projekts elearnphysik wurden auf drei Weisen evaluiert: 1) Befragung der Studierenden im ersten Semester mit einem Fragebogen. 2) Analyse der Logfiles bzw. Zugriffsdaten im Wiki der Fakultät für Physik 3) Rückmeldungen der TutorInnen und Lehrenden Resümee: Das Rechentutorium verzeichnete im WS08/09 mit Abstand die meisten Zugriffe. Aktiv stellten die Studierenden vergleichsweise wenige Fragen, doch aufgrund der hohen Zugriffe ist darauf zu schließen, dass die Hinweise von den etutoren als sehr hilfreich empfunden wurden. Die Studierenden haben bei den Rückmeldungen die schnellen Antworten auf gestellte Fragen hervorgehoben. Die Lehrveranstaltung wurde von den Studierenden als sehr zeitintensiv und schwierig wahrgenommen. Es war hier besonders schwierig die unterschiedlichen Interessen von Lehrenden und Studierenden zu vereinen. Die Studierenden hätten sich von den etutorinnen noch konkretere Lösungsansätze gewünscht, die Lehrenden fanden die Hinweise zu den einzelnen Übungen zum Teil schon zu Nahe an der Lösung der Rechenbeispiele. Das Inhaltsverzeichnis hat sich als sehr gute Methode zur Abstimmung mit Begleitlehrveranstaltungen herausgestellt. Zu unabhängigen Zeiten konnten unterschiedliche ÜbungsleiterInnen auf den aktuellen Stand der Vorlesung Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 7

11 zugreifen und somit individuell den weiteren Verlauf der Übungen planen Computerunterstützte Lehre in der Einführung in die Physikalischen Rechenmethoden I+II (VO + UE: WS07/08. SS08, WS08/09) Lehrende: Univ. Prof. Mag. Dr. Christoph Dellago, Übungsleitende: Mag. Harald Oberhofer, Mag. Wolfgang Lechner etutorin: Brigitte Wolny In den Studienjahren 07/08/09 kamen in der Lehrveranstaltung folgenden Maßnahmen zum Tragen: Teil 1 VO: In der (in einem 14 tägigen Block zu Semesterbeginn abgehaltenen) Vorlesung wurden die Studierenden auf die im Rahmen der zugehörigen Übungen angebotenen Web Ressourcen Einstieg in die physikalischen Rechenmethoden ( (Übungsaufgaben auf freiwilliger Basis mit Hinweisen zum Kennen lernen elektronischer Werkzeuge, insbesondere des Computeralgebra Systems Mathematica) hingewiesen. Teil 1 UE: Im Rahmen der (in einem 14 tägigen Block zu Semesterbeginn abgehaltenen) Übungen zur gleichnamigen Vorlesung wurden den Studierenden auf der Seite Einstieg in die physikalischen Rechenmethoden ( ergänzende Aufgaben auf freiwilliger Basis zur Verfügung gestellt, die anhand der grundlegenden Begriffe der Vorlesung Hinweise zum Kennen lernen elektronischer Werkzeuge (insbesondere des Computeralgebra Systems Mathematica) boten. Teil 2 VO: In der (in einem 7 wöchigen Block abgehaltenen) Vorlesung wurden die Studierenden auf die in den zugehörigen Übungen angebotene Möglichkeit hingewiesen, Computertechniken einzusetzen. Den Studierenden stand ein Skriptum im Wiki der Fakultät für Physik zur Verfügung. Das Wiki der Fakultät für Physik wurde zur Kommunikation allgemeiner Informationen genutzt. Schließlich wurden die Studierenden auf die vom Team der etutorinnen für den gesamten Jahrgang angebotenen Einschulungen in Mathematica und die Wiki Software hingewiesen. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 8

12 1.5. Computerunterstützte Lehre in Mathematische Grundlagen für das Physikstudium 2 und 3 (VO + UE: WS07/08, SS08, WS08/09) Lehrende: Doz. Dr. Franz Embacher etutorinnen: Brigitte Wolny (WS 07/08, SS08), Florian Wanka (WS08/09) Die Lehrveranstaltungen sind für Lehramtsstudierende im ersten Studienabschnitt die nicht Mathematik als Zweitfach gewählt haben. Die Lehrveranstaltungen decken in zwei Semestern die gesamte Mathematik ab, die die Studierenden für das Physikstudium benötigen. Für die meisten Studierenden sind die Lehrveranstaltungen die einzigen Mathematik Lehrveranstaltungen, die sie in ihrem Studium besuchen. In den Studienjahren 07/08/09 kamen in der Lehrveranstaltung folgenden Maßnahmen zum Tragen: Ein großer Teil der von den Studierenden zu lösenden Übungsaufgaben eignete sich zur Bearbeitung mit elektronischen Werkzeugen (vor allem Computeralgebra). Die Aufgaben waren, gemeinsam mit Hinweisen auf den effizienten Einsatz elektronischer Tools (vor allem dem Computeralgebra System Mathematica), im Online Skriptum zu Vorlesung und Übungen enthalten. Die Lösungen der Übungsaufgaben konnten von den Studierenden wahlweise an der Tafel oder mit dem im Hörsaal fix installierten PC präsentiert werden. Die Nutzung von Computeralgebra zur Bearbeitung der Übungsaufgaben war in einigen Kapiteln obligatorisch. Eine entsprechende Auswahl von Aufgaben war von allen Studierenden zu lösen und in elektronischer Form abzugeben. Neben dem Präsenzbetrieb der Übungen war auf freiwilliger Basis ein Arbeiten in Gruppen nach folgendem Modus möglich: Eine Gruppe von 3 4 Studierenden erhielt eine vertiefende Aufgabenstellung, die sich für kooperatives Arbeiten eignete. (Die Aufgaben konnten auf der Informationsseite zu Vorlesung und Übung eingesehen werden). Die Studierenden erhielten bis Ende des Semesters Zeit, um gemeinsam eine Online Ausarbeitung zu erstellen. Die Arbeit erfolgte in einem eigens dafür eingerichteten Wiki Bereich. Die Online Ausarbeitung wurde in einer allgemein zugänglichen Wiki Seite publiziert. Am Ende des Semesters wurden die Ausarbeitungen von den beteiligten Studierenden präsentiert. In der Aufgabenstellung wurden die Studierenden eigens darauf hingewiesen, ihren Text so zu gestalten, dass ihre SemesterkollegInnen davon profitieren konnten. Die gesamte Arbeitsphase wurde in fachlicher und technischer Hinsicht von einem etutor/einer Tutorin betreut. Die Teilnahme an einer solchen Gruppe wurde im Ausmaß einer Präsentation an der Tafel angerechnet. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 9

13 In der Aufgabenstellung wurden die Studierenden eigens darauf hingewiesen, ihren Text so zu gestalten, dass ihre SemesterkollegInnen davon profitieren. Die E Learning Plattform WebCT Vista wurde zur Kommunikation allgemeiner Informationen und Verlautbarungen sowie zur Abgabe der oben erwähnten obligatorischen Bearbeitungen von Übungsaufgaben genutzt. Im WS08/09 wurde die neue universitätsweite Lernplattform Fronter in gleicher weise verwendet. Die Nutzung von Computeralgebra zur Bearbeitung der Übungsaufgaben war in einigen Kapiteln obligatorisch. Eine entsprechende Auswahl von Aufgaben war von allen Studierenden zu lösen und in elektronischer Form (über die E Learning Plattform WebCT Vista/Fronter) abzugeben. Schließlich wurden die Studierenden auf die vom Team der etutorinnen für den gesamten Jahrgang angebotenen Einschulungen in Mathematica und die Wiki Software hingewiesen. Die Maßnahmen des Projekts elearnphysik wurden auf vier Weisen evaluiert: 1) Analyse der Logfiles bzw. Zugriffsdaten im Wiki der Fakultät für Physik 2) Rückmeldungen der TutorInnen und Lehrenden Resümee: Beinahe alle LehrveranstaltungsteilnehmerInnen beteiligten sich an den freiwilligen Gruppenarbeiten. Mathematica als Präsentationswerkzeug in der Vorlesung wurde von den Studierenden sehr positiv bewertet. Die LehrveranstaltungsteilnehmerInnen gaben an, schwierige und abstrakte Probleme mit Visualisierungen in Mathematica besser verstanden zu haben. Auch in dieser Vorlesung hat sich gezeigt, dass das zur Verfügungstellen von Mitschriften keine Auswirkungen auf die Hörerzahlen hat Computerunterstützte Lehre in der Vorlesung Einführung in die Physik III (VO: WS08/09) Lehrende: V. Prof. Dr. Markus Arndt, Ao. Univ. Prof. Mag. Dr. Caslav Brukner, Ao. Univ. Prof. Dipl. Ing. Dr. Robin Golser Die Lehrveranstaltung richtete sich an Studierende des Bachelor Studienplans Physik. Die Vermittlung von Grundlagen zur Quantenoptik und Quantenmechanik und Atom und Kernphysik standen im Mittelpunkt der Lehrveranstaltung. In der Lehrveranstaltung wurden folgende Maßnahmen umgesetzt: Im Wiki der Fakultät für Physik wurden Unterlagen der Vortragenden für die Studierenden bereitgestellt. Für Fragen fachlicher und organisatorischer Natur stand den Studierenden ein Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 10

14 Diskussionsforum zur Verfügung. Resümee: Bemerkenswert an der Umsetzung dieser Maßnahmen war, dass diese allein auf Wunsch der Lehrenden entstand. Die Lehrenden sind an uns mit einem eigenen Konzept herangetreten, das wir versucht haben umzusetzen. Das Diskussionsforum wurde von den Studierenden gewünscht, wurde jedoch nicht genutzt. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 11

15 2. Praktika 2.1. Vorpraktikum für das Lehramt (VO: WS07/08, WS08/09) Lehrende: Ass. Prof. Dr. Wilhelm Markovitsch, Mag. Clemens Nagel, Ao. Univ. Prof. Dr. Alfred Korner, Mag. Clemens Mangler, Ao. Univ. Prof. i.r. Dipl. Ing. Dr. Peter Bajons, Mag. Dr. Erhard Schafler, Ass. Prof. Dr. Viktor Schlosser Die Lehrveranstaltung richtet sich an Studierende des Lehramts. Im Mittelpunkt steht eine Einführung in physikalische Messverfahren und Untersuchung von Messunsicherheiten anhand von Experimenten aus Mechanik, Schwingungs und Wellenlehre und Elektrizität. Folgende Maßnahmen wurden in der Lehrveranstaltung umgesetzt: Bereitstellung digitaler Vorbereitungstexte zu 8 Kurstagen mit insgesamt 24 Experimenten als pdf Dateien mit Hyperref Funktionalität. Bereitstellung referenzierter, nützlicher Web Tools (Applets, Simulationen, Links,...) zur Vorbereitung um selbstorganisiertes Lernen zu fördern. Informationen, Web Anmeldung, Vorbereitungsunterlagen auf der Praktikumshomepage zentral zur Verfügung gestellt. Obligatorische und fakultative computergestützte Experimente im Praktikum entwickelt und eingebunden. Computerlabor mit 6 Arbeitsplätzen (für je 2 Personen) inklusive Datalogger Grundausstattung mit 2 Systemen, Farblaserdrucker und zahlreichen Sensoren für die Studierenden zur Vorbereitung, zum Experimentieren und zur Auswertung von Daten bereitgestellt. 6 zusätzliche neue Computerarbeitsplätze in den Praktikumsräumen bereitgestellt Physikalisches Praktikum für das Lehramt (VO: SS08) Lehrende: Ass. Prof. Dr. Wilhelm Markovitsch, Mag. Clemens Nagel, Ao. Univ. Prof. Dr. Alfred Korner, Mag. Clemens Mangler, Mag. Dr. Erhard Schafler, Ass. Prof. Dr. Viktor Schlosser, Mag. Harald Rennhofer, Mag. Dr. Marcus Rennhofer, Mag. Daria Setman, Mag. Gerd Steiner Folgende Maßnahmen wurden in der Lehrveranstaltung umgesetzt: Bereitstellung digitaler Vorbereitungstexte zu 12 Kurstagen mit insgesamt 33 Experimenten als pdf Dateien mit Hyperref Funktionalität. Bereitstellung referenzierter, nützlicher Web Tools (Applets, Simulationen, Links,...) Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 12

16 zur Vorbereitung um selbstorganisiertes Lernen zu fördern. Informationen, Web Anmeldung, Vorbereitungsunterlagen auf der Praktikumshomepage zentral zur Verfügung gestellt. Obligatorische und fakultative computergestützte Experimente im Praktikum eingebunden. Computerlabor mit 6 Arbeitsplätzen (für je 2 Personen) inklusive Datalogger Grundausstattung mit 2 Systemen, Farblaserdrucker und zahlreichen Sensoren für die Studierenden zur Vorbereitung, zum Experimentieren und zur Auswertung von Daten bereitgestellt. 6 zusätzliche neue Computerarbeitsplätze in den Praktikumsräumen bereitgestellt Physikalisches Praktikum I für AnfängerInnen (VO: WS07/08, WS08/09) Lehrende: Dipl. Ing. Dr. Albert Biedermann, Ao. Univ. Prof. i.r. Dipl. Ing. Dr. Peter Bajons, Ao. Univ. Prof. Mag. Dr. Herwig Peterlik, Ao. Univ. Prof. Dr. Alfred Philipp, Ao. Univ. Prof. Dr. Wolfgang Pichl, Ass. Prof. Mag. Dr. Franz Sachslehner, Ao. Univ. Prof. Mag. Dr. Thomas Waitz, Ao. Univ. Prof. Dr. Bogdan Sepiol, Ass. Prof. Dr. Wilhelm Markovitsch, Mag. Michael Leitner, Mag. Martin Peterlechner, Mag. Florian Spieckermann, Mag. Dr. Erhard Schafler, Mag. Gerd Steiner, Ass. Prof. Dr. Viktor Schlosser, Mag. David Geist, Mag. Clemens Nagel, Mag. Dr. Stephan Puchegger, Folgende Maßnahmen wurden in der Lehrveranstaltung umgesetzt: Bereitstellung digitaler Vorbereitungstexte zu 12 Kurstagen mit insgesamt 39 Experimenten als pdf Dateien mit Hyperref Funktionalität. Bereitstellung referenzierter, nützlicher Web Tools (Applets, Simulationen, Links,...) zur Vorbereitung um selbstorganisiertes Lernen zu fördern. Informationen, Web Anmeldung, Vorbereitungsunterlagen auf der Praktikumshomepage zentral zur Verfügung gestellt. Obligatorische und fakultative computergestützte Experimente im Praktikum eingebunden. Computerlabor mit 6 Arbeitsplätzen (für je 2 Personen) inklusive Datalogger Grundausstattung mit 2 Systemen, Farblaserdrucker und zahlreichen Sensoren für die Studierenden zur Vorbereitung, zum Experimentieren und zur Auswertung von Daten bereitgestellt. 6 zusätzliche neue Computerarbeitsplätze in den Praktikumsräumen bereitgestellt. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 13

17 2.4. Physikalisches Praktikum II für AnfängerInnen (VO: SS08) Lehrende: Dipl. Ing. Dr. Albert Biedermann, Ao. Univ. Prof. Mag. Dr. Herwig Peterlik, Ao. Univ. Prof. Dr. Alfred Philipp, Ao. Univ. Prof. Dr. Wolfgang Pichl, Ass. Prof. Mag. Dr. Franz Sachslehner, Ao. Univ. Prof. Mag. Dr. Thomas Waitz, Ao. Univ. Prof. Dr. Bogdan Sepiol, Ass. Prof. Dr. Wilhelm Markovitsch, Mag. Michael Leitner, Mag. Martin Peterlechner, Mag. Florian Spieckermann, Mag. Gerd Steiner, Mag. David Geist Folgende Maßnahmen wurden in der Lehrveranstaltung umgesetzt: Bereitstellung digitaler Vorbereitungstexte zu 12 Kurstagen mit insgesamt 30 Experimenten als pdf Dateien mit Hyperref Funktionalität. Bereitstellung referenzierter, nützlicher Web Tools (Applets, Simulationen, Links,...) zur Vorbereitung um selbstorganisiertes Lernen zu fördern. Informationen, Web Anmeldung, Vorbereitungsunterlagen auf auf der Praktikumshomepage zentral zur Verfügung gestellt. Obligatorische und fakultative computergestützte Experimente im Praktikum eingebunden. Computerlabor mit 6 Arbeitsplätzen (für je 2 Personen) inklusive Datalogger Grundausstattung mit 2 Systemen, Farblaserdrucker und zahlreichen Sensoren für die Studierenden zur Vorbereitung, zum Experimentieren und zur Auswertung von Daten bereitgestellt. 6 zusätzliche neue Computerarbeitsplätze in den Praktikumsräumen bereitgestellt. Resümee (zu Kapiteln ): In der Umsetzungsphase des Projektes elearnphysik wurden die entwickelten und getesteten blended learning Konzepte für alle Lehrveranstaltungen im Bereich der physikalischen Grundpraktika nachhaltig implementiert. Für die Praktika Vorpraktikum für das Lehramt und Praktikum für das Lehramt wurde eine quantitative, kriterienbasierte Evaluation im Rahmen einer Dissertation durchgeführt. Diese Evaluation zeigt, dass die Studierenden durch die neue Lernumgebung ein selbstorganisiertes Lernen in der Vorbereitung ermöglicht wird. Weiters bestätigt die Evaluation, dass die zur Verfügung gestellten Webtools (abgesehen von den Anleitungstexten) von einer Mehrheit der Studierenden in der Mehrheit aller getesteten Fälle zur Vorbereitung genutzt werden. Ebenso zeichnet eine deutliche Mehrheit der Studierenden die zur Verfügung gestellten Lernhilfen als geeignet zum Ausgleich von mangelndem oder fehlendem Vorwissen aus. Die Detailergebnisse werden in der Dissertation von Mag. Clemens Nagel veröffentlicht werden. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 14

18 2.5. Übungen für ErnährungswissenschafterInnen (VO: WS08/09) Lehrende: Ass. Prof. Dr. Wilhelm Markovitsch, Ass. Prof. Dr. Viktor Schlosser, Ao. Univ. Prof. i.r. Dipl. Ing. Dr. Peter Bajons, Mag. Dr. Erhard Schafler, Ao. Univ. Prof. Dr. Alfred Korner, Mag. Dr. Stephan Puchegger, Michael Edinger, Brigitte Wolny, Markus Sauer, Ing. Bernhard Wenzel, Bakk., Adriana Milic, Sabine Wimmer, Bettina Wutzl, Bernd Steiger, Dipl. Ing. Jakob Liebl Folgende Maßnahmen wurden in der Lehrveranstaltung umgesetzt: Didaktische Rekonstruktion der Lehrveranstaltung und Neuorganisation: Addressatenspezifische Experimente (u.a. computergestützte Videoanalyse) Adaptierung einer bestehenden hypermedialen Lernumgebung für die Zwecke der Lehrveranstaltung. Erstellung von Interaktiven Bildschirmexperimenten zum Thema Geometrische Optik / Mikroskop und Bereitstellung derselben in der hypermedialen Lernumgebung. Computerlabor mit 6 Arbeitsplätzen (für je 2 Personen) inklusive Datalogger Grundausstattung mit 2 Systemen, Farblaserdrucker zum Experimentieren und zur Auswertung von Daten bereitgestellt. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 15

19 3. Mathematik 3.1. Analysis für PhysikerInnen (VO + UE + Tutorium: WS 08/09) Lehrende: Univ. Prof. Dr. Herbert Muthsam, Übungsleiter: Mag. Eva Mundprecht, Privatdoz. Mag. Dr. Stefan Haller, MMag. Christoph Ableitinger TutorInnen: Hannes Grimm Strele, Natalie Happenhofer (WS08/09) Die Lehrveranstaltung ist zusammen mit Lineare Algebra für PhysikerInnen die zentrale mathematische Ausbildung der Physikstudierenden. Die Pflichtlehrveranstaltung erreicht nahezu alle Diplomstudierenden (der Physik, Astronomie, Meteorologie) im ersten und zweiten Semester. Die beiden Lehrveranstaltungen sind als einzige Lehrveranstaltungen im Studienplan verankert, die von der Fakultät für Mathematik an der Fakultät für Physik abgehalten werden. Die E Learning Maßnahmen wurden vor allem durch die etutorinnen in den begleitenden Tutorien eingesetzt. Im WS 08/09 wurden folgende Maßnahmen umgesetzt: Zur Lehrveranstaltung fand ein wöchentliches etutorium mit Präsenzterminen statt. Das Computeralgebrasystem Mathematica spielte im etutorium eine zentrale Rolle. Im Wiki der Fakultät für Physik wurde die organisatorische Abwicklung der Lehrveranstaltung durchgeführt. Begleitend zu den Lehrveranstaltungen konnten die Studierenden Fragen in einem Diskussionsforum zur Vorlesung und zu den Übungen stellen. Die Fragen wurden sowohl online von den TutorInnen beantwortet. Wichtige Fragen wurden in der Präsenzphase im Begleittutorium behandelt. Neben den Unterrichtsmaterialien zu Vorlesung und Übungen wurden Mathematica 6 Notebooks zu speziellen Themen bereitgestellt. Die Maßnahmen wurden wie folgt evaluiert: 1) Analyse der Logfiles bzw. Zugriffsdaten im Wiki der Fakultät für Physik 2) Rückmeldungen der TutorInnen und Lehrenden Resümee: Die Diskussionsseite wurde von den Studierenden sowohl aktiv als auch passiv intensiv genutzt. Mit ~3300 Zugriffen (Stand: Februar 09) pro Semester gehört die Lehrveranstaltung zu den meist besuchten Seiten im Wiki der Fakultät für Physik. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 16

20 3.2. Lineare Algebra für PhysikerInnen (VO + UE + Tutorium: WS08/09) Brückenstoff zwischen Schule und Studium (mit Selbsttests) Mathematische Spiele mathe online Galerie multimedialer Lernhilfen Lehrender: Privatdoz. MMag. Dr. Norbert Kaiblinger ÜbungsleiterInnen: Dipl. Math. Dr. Gero Fendler, Mag. Florian Wisser, Mag. Clemens Hanel, Mag. Christian Spreitzer, Mag. Harald Stockinger etutorinnen: Carina Karner, Simon Rößler (WS08/09) Die Lehrveranstaltung ist zusammen mit Analysis für PhysikerInnen die zentrale mathematische Ausbildung der Physikstudierenden. Die Pflichtlehrveranstaltung erreicht nahezu alle Diplomstudierenden (Physik, Astronomie, Meteorologie) im ersten und zweiten Semester. Die beiden Lehrveranstaltungen sind als einzige Lehrveranstaltungen im Studienplan verankert, die von der Fakultät für Mathematik an der Fakultät für Physik abgehalten werden. Die E Learning Maßnahmen wurden vor allem durch die etutorinnen in den begleitenden Tutorien eingesetzt. Im WS 08/09 wurden folgende Maßnahmen umgesetzt: Zur Lehrveranstaltung fand ein wöchentliches etutorium mit Präsenzterminen statt. Das Computeralgebrasystem Mathematica spielte im etutorium eine zentrale Rolle. Im Wiki der Fakultät für Physik wurde die organisatorische Abwicklung der Lehrveranstaltung durchgeführt. Begleitend zu den Lehrveranstaltungen konnten die Studierenden Fragen in einem Diskussionsforum zur Vorlesung und zu den Übungen stellen. Die Fragen wurden sowohl online von den TutorInnen beantwortet. Wichtige Fragen wurden in der Präsenzphase im Begleittutorium behandelt. Neben den Unterrichtsmaterialien zu Vorlesung und Übungen wurden Mathematica 6 Notebooks zu speziellen Themen bereitgestellt. Die Maßnahmen wurden wie folgt evaluiert: 1) Analyse der Logfiles bzw. Zugriffsdaten im Wiki der Fakultät für Physik 2) Rückmeldungen der TutorInnen und Lehrenden Resümee: Die Seiten zur Lehrveranstaltung zählen mit ~3000 Zugriffen pro Semester zu den meist besuchten Seiten im Wiki der Fakultät für Physik. Die aktive Nutzung der Diskussionsseite zeugt von einer guten Einbettung des Wikis der Fakultät für Physik in das Lehrveranstaltungskonzept. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 17

21 4. Theoretische Physik und Mathematische Methoden 4.1. Theoretische Physik I (VO + UE: WS 08/09) Lehrende: Ao. Univ. Prof. Dr. Franz Schöberl Übungsleitende: Ao. Univ. Prof. Dr. Helmut Rumpf, Ao. Univ. Prof. Dr. Reinhold Bertlmann etutor: Nicolai Friis (WS08/09) Theoretische Physik I ist für die Studierenden im Bachelor Studienplan die erste Lehrveranstaltung zur theoretischen Physik. In der Lehrveranstaltung werden die theoretischen Grundlagen der klassischen Mechanik vermittelt. Folgende Inhalte stehen im Mittelpunkt der Lehrveranstaltung: Struktur der Physik, Newtonsche Mechanik, Lagrange Formulierung der Mechanik, Kleine Schwingungen, Starrer Körper, Hamiltonsche Mechanik und Kontinuumsmechanik. Das Wiki der Fakultät für Physik diente zur Organisation der Lehrveranstaltung und als Materialiensammlung. Zur Vorlesung wurde eine unterstützende Lehrveranstaltung Unterstützung zu T1 und M2 mit Schwerpunkt Computeralgebra und Wiki abgehalten (siehe unten) Mathematische Methoden der Physik II (VO + UE: WS 08/09) Lehrende: Dr. Jean Bernard Bru Übungsleitende: Dr. Jean Bernard Bru, Ao. Univ. Prof. i.r. Dr. Helmuth Urbantke In den Lehrveranstaltungen werden die grundlegenden mathematischen Konzepte der theoretischen Physik vermittelt. Folgende Inhalte stehen im Mittelpunkt der Lehrveranstaltung: Fourierreihen und Fourierintegrale, elementare Theorie der Distributionen, Methode der Greenschen Funktionen, lineare partielle Differentialgleichungen (Laplace, Wellen, Diffusionsgleichung), spezielle Funktionen, orthogonale Polynome, lineare Operatoren im Hilbertraum, Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitsrechnung (zufällige Variable, Wahrscheinlichkeit, Unabhängigkeit, zentraler Grenzwertsatz). Das Wiki der Fakultät für Physik diente zur Organisation der Lehrveranstaltung und als Materialiensammlung. Zur Vorlesung wurde eine unterstützende Lehrveranstaltung Unterstützung zu T1 und M2 mit Schwerpunkt Computeralgebra und Wiki abgehalten (siehe unten). Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 18

22 4.3. Mathematische Methoden der Physik III (VO + UE: WS 08/09) Lehrende: Ao. Univ. Prof. Dr. Bernhard Baumgartner Übungsleiter: Ao. Univ. Prof. Dr. Bernhard Baumgartner In den Lehrveranstaltungen werden die mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik vermittelt. Folgende Inhalte stehen im Mittelpunkt der Lehrveranstaltung: Abstrakte lineare Räume und ihre physikalische Bedeutung, Hilbertraum und Banachraum, lineare Operatoren im Hilbertraum, Unbeschränkte Operatoren, Spektralsatz, C* Algebren, von Neumann Algebren, GNS Konstruktion. Das Wiki der Fakultät für Physik diente zur Organisation der Lehrveranstaltung und als Materialiensammlung Unterstützung zu T1 und M2 mit Schwerpunkt Computeralgebra und Wiki Unterstützungslehrveranstaltung zu T1 und M2 (WS08/09); T1 und M1 (WS07/08) Lehrende: Doz. Dr. Franz Embacher etutoren: Harald Höller Bakk., Mag. Marcus Huber Die Lehrveranstaltung richtete sich an jene Studierende, die mit dem Zyklus Theoretische Physik bzw. Methoden der Theoretischen Physik beginnen. Für viele Studierende bilden diese Lehrveranstaltungen die größten Hürden im Studium. Ziel der Lehrveranstaltung war es, die in der Vorlesung vermittelten Inhalte und Konzepte einerseits mit Hilfe von modernen Medien zu erarbeiten, andererseits durch Vorträge und möglichst offene Diskussionen zu vertiefen und zu festigen. Folgende Maßnahmen wurden in der Begleitlehrveranstaltung umgesetzt: Das Lehrveranstaltungskonzept Unterstützungslehrveranstaltung mit Schwerpunkt... wurde von Doz. Dr. Franz Embacher, Harald Höller Bakk. und Hartmuth Hofstätter Bakk. im Sommer 2007 entwickelt und WS07/08 erstmals durchgeführt. Das Wiki der Fakultät für Physik diente als Organisations und Diskussionsplattform im Sinne eines Blended Learning Konzeptes. Online gestellte Fragen wurden im Wiki diskutiert und/oder in den Präsenzterminen besprochen. Abstrakte Probleme und Fragestellungen wurden mit Hilfe von Mathematica 6.0 bearbeitet, visualisiert und diskutiert. Studierende arbeiteten in Kleingruppen (2. 3. Gruppen) an vorlesungsbezogenen Themen. Die Ausarbeitung erfolgte in eigenen Arbeitsbereichen im Wiki der Fakultät für Physik. Die Ergebnisse wurden in der Lehrveranstaltung von den Studierenden in Form eines kurzen Referats präsentiert und anschließend im Plenum diskutiert. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 19

23 Spezielle Übungsaufgaben wurden von den Studierenden in Gruppen im Wiki oder als Mathematica Notebook ausgearbeitet. Sämtliche Materialien für Vorlesung und Übung wurden im Wiki bereitgestellt. Englischsprachige Einheiten mit Referaten, Materialien und Vorträgen wurden durchgeführt. Resümee: Das Lehrveranstaltungskonzept der Begleitlehrveranstaltung mit Schwerpunkt Computeralgebra und Wiki hat sich für den Lehrveranstaltungskomplex der theoretischen Physik als sehr erfolgreich herausgestellt. Von den Studierenden wurde das (gezielt geförderte) offene Gesprächsklima in den Gruppen besonders positiv bewertet. Die Studierenden gaben an durch die Erarbeitung von Aufgaben sehr viel im Umgang mit Mathematica gelernt zu haben. Studierende hoben bei der Befragung hervor, dass die Visualisierungen und Animationen zu einem besseren Verständnis von Vorlesungsinhalten beigetragen haben. Englischsprachige Einheiten wurden von den Studierenden sehr positiv bewertet und noch vermehrt gewünscht Unterstützung zu T2 und M2 mit Schwerpunkt Computeralgebra und Wiki Unterstützungslehrveranstaltung zu T1 und M2 Lehrende: Doz. Dr. Franz Embacher etutoren: Harald Höller Bakk., Mag. Marcus Huber Die Lehrveranstaltung richtete sich an jene Studierende, die in den betreuten Semestern die Vorlesungen und Übungen zur theoretischen Physik besucht haben. Ziel der Lehrveranstaltung war es, die in der Vorlesung vermittelten Inhalte und Konzepte mit Hilfe von modernen Medien zu erarbeiten. Folgende Maßnahmen wurden in der Begleitlehrveranstaltung umgesetzt: Diverse Aufgabenstellungen aus der theoretischen Physik wurden mit Hilfe von Computeralgebra (Mathematica) bearbeitet. Abstrakte Probleme und Fragestellungen wurden mit Hilfe von Mathematica 6.0 visualisiert und animiert. Studierende arbeiteten in Kleingruppen (2. 3. Gruppen) an vorlesungsbezogenen Themen. Die Ausarbeitung erfolgte in eigenen Arbeitsbereichen im Wiki der Fakultät für Physik. Die Ergebnisse wurden in der Lehrveranstaltung von den Studierenden präsentiert. Spezielle Übungsaufgaben wurden von den Studierenden in Gruppen im Wiki oder als Mathematica Notebook ausgearbeitet. Sämtliche Materialien für Vorlesung und Übung wurden im Wiki bereitgestellt. Englischsprachige Einheiten mit Referaten, Materialien und Vorträgen wurden Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 20

24 durchgeführt. Resümee: Das Lehrveranstaltungskonzept der Begleitlehrveranstaltung mit Schwerpunkt Computeralgebra hat sich für den Lehrveranstaltungskomplex der theoretischen Physik als sehr erfolgreich herausgestellt. Die Studierenden bewerteten die Lehrveranstaltung sehr positiv und hoben hervor, dass die Erarbeitung eigener Themen stark zu einem besseren Verständnis der Vorlesungsinhalte beigetragen hat. Die Studierenden gaben an vor allem durch die Erarbeitung von Aufgaben sehr viel im Umgang mit Mathematica gelernt zu haben. Studierende hoben bei der Befragung hervor, dass die Visualisierungen und Animationen zu einem besseren Verständnis von Vorlesungsinhalten beigetragen haben Theoretische Physik für das Lehramt L1 (VO + UE: SS08) Lehrende: Ao. Univ. Prof. Dr. Bernhard Baumgartner (SS08), Privatdoz. Mag. Dr. Beatrix Hiesmayr (SS09) Übungsleiter: Ao. Univ. Prof. Dr. Bernhard Baumgartner (SS08), Hartmuth Hofstätter Bakk. (SS08), Privatdoz. Mag. Dr. Beatrix Hiesmayr (SS09), Mag. Marcus Huber (SS09) Die Lehrveranstaltung ist die erste Lehrveranstaltung im Studienplan zur theoretischen Physik für Lehramtsstudierende. Grundlagen der theoretischen Physik zur klassischen Mechanik und zur Elektrodynamik stehen im Mittelpunkt der Lehrveranstaltung. In der Lehrveranstaltung wurden folgende E Learning Maßnahmen umgesetzt: Das Wiki der Fakultät für Physik diente in der Lehrveranstaltung als Informationsund Organisationsplattform. Den Studierenden stand ein Diskussionsforum für fachliche und organisatorische Inhalte zur Verfügung. In den Übungen wurden in Zweiergruppen Referate im Wiki ausgearbeitet und präsentiert. Resümee: Im SS08 haben die Studierenden ihre Referate im Wiki ausgearbeitet. Sowohl der Umfang der Ausarbeitungen als auch die Nutzung der Diskussionsseiten zeugt von einer guten Einbindung der Lernplattform in das Lehrveranstaltungskonzept. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 21

25 4.7. Theoretische Physik für das Lehramt L2 (VO + UE: WS07/08, WS08/09) Lehrende: Ao. Univ. Prof. Dr. Bernhard Baumgartner (WS07/08), Privatdoz. Mag. Dr. Beatrix Hiesmayr (WS08/09) Übungsleiter: Ao. Univ. Prof. Dr. Bernhard Baumgartner (WS07/08), Hartmuth Hofstätter Bakk. (WS07/08), Privatdoz. Mag. Dr. Beatrix Hiesmayr (WS08/09), Mag. Marcus Huber (WS08/09) Die Lehrveranstaltung bildet zusammen mit dem ersten Teil die einzige theoretische Ausbildung der Lehramtsstudierenden. Grundlagen der theoretischen Physik zur Quantenmechanik und Statistischen Physik stehen im Mittelpunkt der Lehrveranstaltung. In der Lehrveranstaltung wurden folgende E Learning Maßnahmen umgesetzt: Das Wiki der Fakultät für Physik diente in der Lehrveranstaltung als Informations und Organisationsplattform. Den Studierenden stand ein Diskussionsforum für fachliche und organisatorische Inhalte zur Verfügung. In den Übungen wurden in Zweiergruppen Referate im Wiki ausgearbeitet und präsentiert. Im WS07/08 wurden in der Übungsgruppe des etutors Fragen der Woche zu vorlesungsrelevanten Themengebieten gestellt, die die Studierenden im Wiki zu beantworten hatten. Im WS07/08 wurde des Weiteren eine freiwillige Fragestunde am Ende des Semesters nur auf der Diskussionsseite abgehalten. Resümee: Im WS08/09 wurden keine kollaborativen Gruppenarbeiten durchgeführt. In dem genannten Semester wurden in den Übungen vor allem Rechenbeispiele zur Quantenmechanik bearbeitet. Die freiwillige Frage der Woche wurde im WS07/08 von vielen Studierenden aufgerufen und auch von einem kleinen Prozentteil in Anspruch genommen. Die Diskussionsseite ist in jedem Semester gut besucht und auch aktiv genutzt worden Unterstützung zu L2 mit Schwerpunkt Schulbezug (UE: WS08/09) Lehrender: Mag. Peter Reisinger etutor: Peter Poier Die Lehrveranstaltung diente der weiteren Vertiefung theoretischer Inhalte sowie die Herstellung eines Schulbezugs zu Inhalten aus den Gebiet der Quantenmechanik und der Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 22

26 Statistischen Physik, soweit sie in der Vorlesung L2 im WS08/09 behandelt wurden. Als weiteres Ziel wurde die Vermittlung grundlegender Kompetenzen zum Lösen und Visualisieren von Aufgabenstellungen aus der theoretischen Physik angegeben. In der Lehrveranstaltung wurden folgende E Learning Maßnahmen umgesetzt: Das Wiki der Fakultät für Physik diente in der Lehrveranstaltung als Informationsund Organisationsplattform. Diverse Aufgaben zu Inhalten aus den Übungen wurden von den Studierenden im Wiki der Fakultät für Physik erarbeitet. Vorlesungsbezogene Inhalte wurden in Gruppenarbeiten mit neuen Medien bearbeitet. Eine umfassende Linkliste zu Quantenmechanik und Schule wurde den Studierenden bereitgestellt. Im Sinne des blended learning wurden Online und Präsenzphasen durchgeführt. Die Studierenden mussten Online Aufgaben zu vorlesungsbezogenen Themen bearbeiten. Resümee: Ungefähr die Hälfte der TeilnehmerInnen hat die Unterstützungslehrveranstaltung als Zusatz zu L2 besucht. Die andere Hälfte der TeilnehmerInnen kam aus Interesse. TeilnehmerInnen der Unterstützungslehrveranstaltung vielen in der Lehrveranstaltung L2 durch ihre guten Noten und ihr großes Engagement in der Vorlesung auf. Die Studierenden haben das Lehrveranstaltungskonzept sehr positiv bewertet. Vor allem der Schulbezug (Unterrichtskonzepte, Anwendungsbeispiele, Programmbeispiele, ) wurde von den Studierenden sehr positiv hervorgehoben. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 23

27 5. Material und Festkörperphysik 5.1. Festkörperphysik I (VO + UE: WS08/09) Lehrende: O. Univ. Prof. Dr. Gero Vogl, Ao. Univ. Prof. Dr. Bogdan Sepiol Übungsleiter: Mag. Michael Leitner etutor: Gerfried Wiener Ziel der Lehrveranstaltung war der Erwerb von Kenntnissen des Aufbaus und der Eigenschaften fester Körper unter besonderer Berücksichtigung aktueller Forschung. Die Vorlesung richtete sich neben den Bachelorstudierenden auch an Studierende im alten Diplomstudienplan. Folgende Maßnahmen wurden in der Vorlesung umgesetzt: Das Wiki der Fakultät für Physik diente als Informations und Organisationsplattform. Im Wiki entstand eine Sammlung von Java und Flash Applets sowie Mathematica Notebooks zur Festkörperphysik. Der aktuelle Stand der Vorlesung wurde mit einem Inhaltsverzeichnis transparent gemacht. Das Inhaltsverzeichnis wurde mit hilfreichen externen E Learning Materialien verlinkt. Evaluationsbericht des Projekts elearnphysik 07/08/09 Seite 24