Dokumentation
Physik studieren per Internet
Frank Schweickert, Daniel Roth, Martin Menzel
und Hansjörg Jodl
Die Universität Kaiserslautern bietet die Einführungsvorlesungen des Hauptfachstudiums Physik auch als Fernstudium an... Multimediale Lehr- und Lernformen und der Einsatz des Internets eröffnen ... neue Gestaltungsmöglichkeiten für das Studium physikalischer Phänomene. ...
FiPS hat dabei keineswegs zum Ziel, den Präsenzstudiengang entbehrlich zu machen, sondern möchte einen Beitrag zur künftigen Physiklehre an Hochschulen leisten. Denn diese wird - nicht nur unserer Einschätzung nach - mit Sicherheit auch multimediale Fernstudienelemente in noch näher zu bestimmender Weise einbeziehen...
Multimediaeinsatz
... Fernstudenten, die sorgfältig produzierte Videofilme auf CD-ROM erhalten, die sie nach Belieben auch anhalten und erneut abspielen können, scheinen zumindest bezüglich der Demonstrationsexperimente nicht unbedingt im Nachteil zu sein gegenüber Präsenzstudenten, die solche Versuche auf einem großen Videoschirm in der letzten Reihe eines großen Hörsaals verfolgen.
FiPS-Studenten erhalten hierzu
auch interaktive, photorealistische Bildschirmexperimente (IBEs), die an der
Technischen Hochschule Berlin gefertigt werden. Dabei wird das reale Experiment in sehr vielen Einzelphasen
fotografiert und die Aufnahmen mit einer Multimedia-Autorensoftware so
aufbereitet, dass sich der Versuch scheinbar mit dem Mauszeiger bedienen und
durchführen lässt. Diese Technik ist besonders dort sinnvoll, wo es auf die
naturgetreue Wiedergabe eines Phänomens ankommt, das in seiner
charakteristischen Art oder in seiner subjektiven Wirkung nicht in einer
Computeranimation darstellbar ist. IBEs dokumentieren authentische Experimente
und bieten somit auch dem Fernstudium ein Element induktiver
Naturbeschreibung.
Ein
ganz anderes Thema sind Praktikumsexperimente. Sie bieten den Studierenden nach
wie vor die unersetzliche Gelegenheit, physikalischen Realitätssinn zu erwerben.
Nach Aussagen von Praktikumsbetreuern stellen die Teilnehmer jedoch nach
multimedialen Vorübungen, z.B. mit einem computersimulierten Oszilloskop,
regelmäßig überlegtere und zielstrebigere Fragen zu den durchzuführenden
Versuchen.
Daher besteht die Hoffnung, dass multimediale Fernstudientechniken auch die
Praktikumsvorbereitung wirksam unterstützen können.
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Ein einfaches IBE (Deutsches Museum München/TU Berlin) zeigt ein
Fadenstrahlrohr mit einer Ausschnittsvergrößerung rechts im Bild. Durch
horizontale Mausbewegung lässt sich das angezeigte Magnetfeld der
Helmholtz-Spulen variieren und die Ablenkung des Elektronenstrahls beobachten.
Eine Übungsaufgabe besteht darin, das für eine hier nicht mehr einstellbare
Bahnkrümmung erforderliche Magnetfeld zu errechnen. Dazu kann man zunächst den
Radius einer beliebigen Bahn geometrisch bestimmen und mit dem zugehörigen Feld
die konstante Beschleunigungsspannung errechnen. Die gefundene mathematische
Beziehung zwischen Feld und Radius lässt sich anhand anderer Einstellungen
experimentell überprüfen und schließlich gemäß der Aufgabenstellung
extrapolieren.
Ausblick
... Die multimediale, netzbasierte Physiklehre findet neue Einsatzfelder, die vom
klassischen Fernstudium bisher kaum berührt wurden:
- Spezialvorlesungen für
Haupt- und Nebenfachstudenten anderer Universitäten...
- Multimediale
Fernstudientechniken in der Präsenzlehre der eigenen Universität. Es treten
Mischformen von Präsenz- und Fernlehre an die Stelle des traditionellen Schemas
Vorlesung plus Übungen. Ein Beispiel ist Just in Time Teaching (JiTT), bei dem
die Präsenzveranstaltungen auf Webrückmeldungen der Studierenden
eingehen.
- Lehrerfortbildungen, für die
zwei verschiedene Studieninhalte denkbar sind:
- die fachliche Auffrischung
in Physik
- Anleitungen zum didaktisch-methodischen Einsatz von
Multimediaelementen im Physikunterricht.
- hochbegabte Schüler der
gymnasialen Oberstufe, die durch ausgewählte Fernstudienmaterialien der
universitären Physiklehre gezielt gefördert werden können.
Damit entschärft sich auch
die Frage, ob ein volles Fernstudium der Physik bis zum Diplom aus Sicht der
Physiker und Physikerinnen überhaupt wünschenswert sei. Denn wo angesichts neuer
technischer Möglichkeiten die Grenzen zwischen Fern- und Präsenzlehre
verschwimmen, da entstehen gänzlich neue Lehr- und Lernformen an den
Universitäten. Über deren Ausgestaltung sollte sich die Physikgemeinde
allerdings intensiv Gedanken machen, wobei natürlich immer zuerst Inhalte und
Ziele erwogen werden sollten, bevor man sich über die Form streitet. FiPS
liefert seinen Beitrag zu dieser Diskussion und ist umgekehrt dankbar für
Anregungen, Kritik oder interessierte Anfragen. Auf der FiPS-Internetseite
liegen weitere Informationen zu den Themen Multimedia und Fernbetreuung in der
Physiklehre bereit.
Auszugsweise Wiedergabe des Beitrags mit freundlicher Genehmigung des Verlages Wiley-VCH
aus: Physikalische Blätter 56 (2000) Nr.11 S. 63.
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