Arbeitspaket 1a: Entwicklung von digital unterstützten Maßnahmen zur Förderung des fachspezifischen Problemlösens (Facette Inhalt/Kognition)
In den MINT-Studiengängen deutscher Universitäten sind im Vergleich zu anderen Studiengängen überdurchschnittlich hohe Abbruchquoten zu verzeichnen. Als Reaktion darauf ist mit dem Lernzentrum Physiktreff in der 1. und 2. Förderphase des Qualitätspakts Lehre des BMBF ein Unterstützungsangebot für Studierende in der Studieneingangsphase (1. bis 4. Semester) in das Department Physik der Universität Paderborn implementiert worden. Ziel war, die Studierenden in der Studieneingangsphase mit außercurricularen Angeboten zu begleiten und zu unterstützen und so die Studienabbruchsquote zu reduzieren.
Der Physiktreff ist mittlerweile zu der zentralen Beratungsinstitution für Studierende und Lehrende des Departments Physik weiterentwickelt worden. Ziel des Projektes ist nun, statt unverbundenen außercurricularen Angeboten eine Studieneingangsphase aus einem Guss zu gestalten. Dazu arbeiten die Lehrenden des Studienganges Physik eng mit der Leitung des Physiktreffs und der Studierendenschaft im Sinne einer community of practice (Aktionsforschung) zusammen, um die verschiedenen Angebote und Lehrveranstaltungen der Studieneingangsphase aufeinander bezogen und schrittweise aufeinander aufbauend zu durchdenken und passgenau weiterzuentwickeln.
Bisher wurden die Angebote des ersten Semesters (Vorbereitungskurs, Orientierungswoche, Lehrveranstaltung Experimentalphysik A) sowie die Beratungsstruktur grundlegend überarbeitet, evaluiert und erfolgreich implementiert. In der Abschlussevaluation hat sich gezeigt, dass die Studierenden eine systematische Unterstützung beim Erlernen des fachspezifischen Problemlösens benötigen.
Im Rahmen unseres Projektes wollen wir deswegen zwei Ziele erreichen. Zunächst wollen wir (digitale) Unterstützungsmaterialien zum fachspezifischen Problemlösen für die Studierenden entwickeln. Dabei werden u.a. digitale Worked-Examples erstellt, die typische fachspezifische Problemlösefähigkeiten mit steigendem Komplexitätsgrad anbahnen. Zudem werden Lehrende hochschuldidaktisch bei der Integration der Unterstützungsmaßnahmen in ihre Lehrveranstaltung unterstützt. Je nach Bedarf werden handlungsorientierte Kurztests zur Selbstüberprüfung eingesetzt (siehe AP4), damit die Studierenden eine Rückmeldung zu ihrem aktuellen Lernstand erhalten.
Die Unterstützungsmaterialien werden zunächst in die Übung der Lehrveranstaltung Experimentalphysik A integriert und hinsichtlich der Gestaltungsprinzipien und Lernwirksamkeit evaluiert. Das zweite Ziel des Projektes ist, grundsätzliche Gelingensbedingungen für die Entwicklung von Unterstützungsmaterialien zum fachspezifischen Problemlösen in der Physik abzuleiten. In einem zweiten Schritt werden dazu die Materialien, nach einer Untersuchung zu typischen Schwierigkeiten der Studierenden, für die Lehrveranstaltung Theoretische Physik A adaptiert und hinsichtlich ihrer Wirksamkeit überprüft. Ziel ist hier die zuvor abgeleiteten Gelingensbedingungen hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit auf Lehrveranstaltungen anderen Inhalts anzureichern, um so Aussagen über Möglichkeiten zur Übertragbarkeit auf strukturähnliche Fächer tätigen zu können.
