PIA - Physics is awesome

"Das Ziel des Projektvorhabens ist die Umsetzung des Physik-Lernangebots „PIA“ (Physics is awesome). PIA soll eine umfangreiche Physiklehre werden, die sich für alle Ingenieurstudiengänge eignet. Die Veranstaltung soll als blended learning Veranstaltung durchgeführt werden. Im Projekt wird umfangreiches Selbstlernmaterial erstellt und ergänzend dazu eine aktive projektbasierte Präsenzlehre etabliert. Um den Studierenden den Einstieg in die unterschiedlichen Themenbereiche leichter zu machen, werden diese anhand von alltäglichen Vorgängen eingeführt: für den Bereich der Mechanik wird dazu eine reale Fahrt mit dem Rad gefilmt und anschließend als Film produziert. Innerhalb des Films werden interaktive Markierungen gesetzt. Diese dienen dann als Sprungmarken zu den korrespondierenden Inhaltsseiten mit den Selbstlernmaterialien. Das Lernmaterial besteht aus einem Linkvideo (Screencast), einem Lernvideo (Screencast) sowie Übungen und Experimenten zum entsprechenden Thema. Exemplarisch wird aus dem Film der Radfahrt der Antriebsstrang mit einer Kettenschaltung markiert und verlinkt. Das Linkvideo beschreibt die Abstraktion der Kettenschaltung als eine Anwendung des Hebelgesetzes. Das Hebelgesetz selber wird in einem gesonderten Lernvideo (Screencast) beschrieben. Die Übungen und die Experimente beziehen sich dann auf das Verständnis des Hebelgesetzes. Im Präsenzteil der Veranstaltung wird dann problembasiert aktiv am Themenkomplex des Alltagsvorgangs gearbeitet. So werden am konkreten Beispiel Übersetzungen, Drehmomente, etc. experimentell vertieft. Für die unterschiedlichen Themengebiete (Mechanik, Optik, etc.) werden unterschiedliche Filme und begleitende Materialien erstellt. Konzeptionell werden in PIA die rein abstrakt wirkenden physikalischen Inhalte in
eine Anwendung des alltäglichen Lebens eingebettet. Durch dieses Vorgehen ergibt sich sowohl ein deduktiver als auch ein induktiver Zugang zum gesamten Lernmaterial. Durch ein verknüpftes Glossar werden alle physikalischen Inhalte auch direkt erreichbar. Dieser Zugang ist besonders geeignet, um Inhalte nachzuschlagen, nachdem der erste Durchgang abgeschlossen ist. An geeigneten Stellen werden auf den Inhaltsseiten Links zu anderen Modulen, die gegebenenfalls tiefergehenden korrespondierenden Lernstoff vermitteln, verknüpft. Beispielsweise wäre das eine Verknüpfung vom Hebelgesetz auf die Veranstaltung „technische Mechanik“ aus dem Maschinenbau-Curriculum. Um die Attraktivität für die Langzeitnutzung zu steigern wird es im Zugang über das Glossar auch eine Rubrik „Physik des Monats“ geben. An dieser Stelle werden aktuelle physikalische Entwicklungen von großer Tragweite vorgestellt und mit entsprechenden aufbereitet. Beispielhaft sind hierfür die Neudefinition des Kilogramms, das James Webb Teleskop oder auch die Pandemiemodellierung zu nennen. Die Maßnahmen im Projektvorhaben decken das gesamte Konzept ab. Die Startmaßnahme ist die Fortschreibung und der fachliche Ausbau des Konzepts. Im Folgenden werden alle Inhalte analysiert und Alltagssituationen wie der Fahrt mit dem Rad zugeordnet. Des Weiteren sind entsprechenden Einstiegsfilme zu erstellen, dies beinhaltet das Schreiben von Drehbüchern, den Dreh und die Produktion eben jener. Für die digitale Basis ist ein konsistenter Bereich auf dem LMS (ILIAS) zu entwickeln, der die notwendigen technischen Voraussetzungen zur Darstellung und Interaktion mit den Studierenden erfüllt. Schlussendlich müssen die Inhalte (Linkvideos, Lehrvideos, Übungen, Experimente) erzeugt werden und schon vorhandenes Material angepasst werden. Dies gilt auch für die Inhalte der entsprechenden Präsenzveranstaltungen. Innerhalb des Projektes werden Inhalte für die physikalischen Themenbereiche Mechanik, Thermodynamik, Optik, Atome und Kerne und Festkörperphysik adressiert. Abschließend wird ein vollständiger Durchlauf durch die Physik im Projekt für eine Kohorte eines Studiengangs mit PIA durchgeführt und das Feedback der Studierenden eingeholt."