Lehrerfortbildung Ferngesteuerte Experimente und deren Verwendung im Physikunterricht

Die Fortbildung wurde von Prof. Dr. Andreas Schadschneider (Universität zu Köln, Institut für Physikdidaktik), Prof. Dr. Johannes Stollenwerk (TH Köln, Institut für Fahrzeugtechnik) und Dr. Mohamed Ait Tahar (TH Köln, Institut für Physik) organisiert, um herauszufinden, in wie weit sich die Erfahrungen der TH Köln mit FREI (Ferngesteuerte reale Experimente über das Internet) auf Schulen übertragen lassen. Hierzu führen die Uni Köln und die TH Köln ein gemeinsames Projekt (Dauer: zwei Jahre) durch, welches von der Rheinenergie Stiftung gefördert wird.

Studierende der Fakultät für Informations-, Medien- und Elektrotechnik, der Fakultät für Fahrzeugsysteme und Produktion und der Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme der TH Köln absolvieren im Laufe ihres Studiums verschiedene Physikpraktika und FREI Versuche. Sinn der FREI Versuche besteht darin, die während des Studiums durchzuführenden physikalischen Praktika zu ergänzen.

In der Fakultät für Fahrzeugsysteme und Produktion nutzen beispielsweise im laufenden akademischen Jahr im Studiengang Fahrzeugtechnik alle Erst- und Zweitsemester einen FREI Versuch, im Studiengang Produktion und Logistik im fünften Fachsemester. Dies entspricht in Summe etwa 350 FREI Versuchsterminen, die von zu Hause durchgeführt werden und somit die Laborräume entlasten.

Die FREI Versuche werden im Institut für Physik an der Fakultät für Fahrzeugsysteme und Produktion von dem Techniker Benjamin Meier betreut, der sich auch im Vorfeld um die Einrichtung der Versuchszugänge gekümmert hat und für einen reibungslosen technischen Ablauf sorgt.

Die teilnehmenden Lehrer und Lehrerinnen hatten bei der Fortbildung vor Ort die Möglichkeit, die Versuchsräume zu besichtigen und so einen Überblick über den technischen Stand und die Möglichkeiten der FREI Versuche zu gewinnen. Außerdem konnten sie sich über das Internet einloggen und zwei Versuche ferngesteuert durchführen. Dazu gehörte das Herunterladen von Materialien, die Aufnahme von Messwerten, die Beobachtung des laufenden Versuchs durch eine WEBCAM, das Sichern und Herunterladen der Messwerte sowie die grafische Auftragung und Auswertung der Versuche.

Prof. Johannes Stollenwerk (li.), Dr. Mohamed Ait Tahar (hintere Reihe, 3. v. li.) und Prof. Andreas Schadschneider (hintere Reihe, 2. v. re.) mit den Teilnehmern der Lehrerfortbildung am 24.04.2018 (Bild: Stephanie Macht/TH Köln)

Im Anschluss fand eine Feedbackrunde statt, bei der sich herauskristallisierte, dass an den Schulen im Bereich des Physikunterrichts eine neue Situation entstanden ist. Das Schulministerium gibt vor, dass der Physikunterricht an Hand von 25 Experimenten im Grund- und Leistungskurs durchzuführen ist. Diese 25 Experimente sind aber nicht an allen Schulen vorhanden, da sie den Schuletat überschreiten. Viele Schulen verfügen nur über knapp die Hälfte der Versuche. Hier eröffnet sich für die Zukunft ein neues Feld für die Zusammenarbeit zwischen Schule und Hochschule.

Ebenso wurde festgestellt, dass die bisherigen Schülerlabore eine reine Präsensveranstaltung darstellten, bei der Schulklassen die Fakultät bzw. TH Köln besuchten, um im Labor zu experimentieren. Dies soll auch in Zukunft so bleiben, aber durch FREI ergänzt werden. Einige der teilnehmenden Lehrerinnen und Lehrer hatten in der Vergangenheit bereits Schülerlabore der TH Köln besucht.

Auf Nachfrage der Teilnehmer und Teilnehmerinnen, auch im Nachgang auf das FREI Portal der TH zugreifen zu können, wurden ihnen für die Dauer des laufenden Rheinenergie-Projektes Zugänge eingeräumt. Die Fakultät und die Hochschulleitung sind nun gefragt, das vom FREI Team aufgebaute Angebot weiter zu unterstützen.

FREI soll als neues Angebot der TH an die Schulen verstanden werden,

• um Schulen zu unterstützen,
• um rechtzeitig engagierte Schulen und damit auch engagierte Schüler als potentielle Studierende für die Hochschule zu binden und
• um das Netzwerk zwischen Schulen und der TH Köln weiter auszubauen.

Das FREI Angebot ist seit vier Jahren fester Bestandteil des Lehrangebots unserer Fakultät und damit derzeit ein Alleinstellungmerkmal der TH Köln in NRW.

28.05.2018
Text: Stephanie Macht