Betreute Abschlussarbeiten (Auswahl)

2024

• Biotechnologie in der Schule Entwicklung eines Low-Cost 3D-gedruckten Bioreaktors zur Anwendung im naturwissenschaftlichen Unterricht.
• Das Wasseranalogiemodell aus dem 3D-Drucker – Ein praxisorientierter Entwurf zur Veranschaulichung elementarer Gesetzmäßigkeiten des elektrischen Stromkreises.
• „Muss das sein?“ - Eine empirische Untersuchung zum Motivationsverhalten von SchülerInnen mit dem Förderbedarf Lernen im Physikunterricht.
• Entwicklung von wassergefüllten Tischlinsen aus dem 3D-Drucker als Experimentiermaterial für Schülerinnen und Schüler.

2023

• Tellurium aus dem 3D-Drucker – Entwicklung eines kostengünstigen Modells für den Schulunterricht.
• Inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht – Planung und Gestaltung von Unterricht für Lernende mit Förderschwerpunkt Lernen.
• Die Faszination des Fliegens -Ein enaktiver Zugang zur Physik hinter dem Fliegen anhand eines Low-Cost 3D-gedruckten Modellflugzeugs.
• Mentale Modelle Schwarzer Löcher - eine quantitative Fragebogen-Analyse der persönlichen Vorstellungen von Lernenden.
• Die Schülerperspektive von einer realen und digitalen Wellenwanne - eine empirische Studie in der gymnasialen Oberstufe.
• Entwicklung und qualitative Erprobung eines Schülerexperimentes zu den physikalischen Eigenschaften von Solarzellen mittels Phyphox.
• Welche Mentale Modelle bestehen bei Schüler*innen zur Sonne?
• Ein Treibhaus für alle Fälle – Entwicklung von interdisziplinärem Unterrichtsmaterial.
• Didaktisches Kompetenzprofil einer Concept Inventory und methodische Perspektiven der Entwicklung.
• Analyse von mentalen Modellen zum Urknall Lernender unter Verwendung eines Mixed-Method-Designs an Gymnasien.
• Klassifizierung des Modellverständnisses von Studierenden mit Hilfe eines standardisierten Messinstruments.
• Einsatzmöglichkeiten des Arduinos am Beispiel von Schülerinnen und Schülern der Klassen Sieben und Acht einer Gesamtschule.
• Bieten 3D-gedruckte Würfel einen didaktischen Vorteil gegenüber Spielwürfeln? - Eine qualitative Studie zum Thema Radioaktivität in der Schule.

2022

• Wie bringt man neue Experimente in die Schule? - Implementationsforschung am Beispiel des Michelson Interferometers.
• Mentale Modelle zu Kometen und Sternschnuppen von Schülerinnen und Schülern.
• Diagnostikverständnis in der Schule - Ein Vergleich zwischen Physik- und Deutschlehrkräften.
• Qualitative Analyse und Beschreibung von mentalen Modellen zum Urknall.
• Die Welle mit Durchblick - Design-based Research orientierte Entwicklung von Lernmaterial für eine Low-Cost-Wellenwanne aus dem 3D-Drucker.
• Robotik – Bau, Programmierung und Experimente - Eine Untersuchung zum Einsatz des Mikrocontrollers Arduino im AG-Unterricht.
• Der Einsatz von tiptoi-Stiften bei der Bearbeitung von Modellierungsaufgaben im Mathematikunterricht.
• Low-Cost-Messgerät 2.0 - Kriteriengeleitete Weiterentwicklung eines Low-Cost-Experimentiergerätes mit Mikrocontrollern
• Wie bekommt man Planetensysteme in den Klassenraum? Konzeption und Implementation von Augmented-Reality- Linealen.
• Elektromotor aus dem 3D-Drucker für die Schule – Entwicklung eines permanenterregten Gleichstrommotors.
• Gemeinsam oder doch nur jeder für sich? Qualitative Analyse von kooperativem Lernen im Schülerexperiment.
• Alles in Waage? Entwicklung einer kostengünstigen Balkenwaage für den Schulunterricht.
• Eine qualitative Untersuchung der Verbreitung astrophysikalischer mentaler Modelle und fehlerhafter Vorstellungen bei Lernenden anhand Betrachtung empirischer Daten aus der Literatur.
• Qualitative Analyse und Beschreibung von mentalen Modellen zu Schwarzen Löchern.
• Kann man den Klimawandel messen? – Entwicklung eines Arduino gestützten Experiments zum Treibhauseffekt.

2020

• Kräfte messen - Entwicklung eines kostengünstigen Kraftmessers aus dem 3D-Drucker für den schulischen Einsatz.
• Wie erstellt man digitale Bildmaterialien von physikalischen Naturphänomenen für die Schule?
• Optimierung der Sektormodelle mit 3D-Druck.
• Potential von Low-Cost CNC Fräsen für die Herstellung von Experimentiermaterial im Physikunterricht.
• Jahrgangsspezifische Einführung und Einsatz von Arduino an einer Realschule.
• Kriterienbogen zur Modellevaluation getestet am Beispiel verschiedener Modelle des Orbitalmodells.
• Bau und Einsatz von Experimentiermaterial im Unterricht – Chance oder Risiko?
• Entwicklung eines Katalogs zum Einsatz von Film- und Serienszenen im Physikunterricht anhand didaktischer Kriterien.
• Empirische Erhebung von Schülervorstellungen zu Quantenobjekten in einer 12. Klasse.
• Ein Low-Cost-Messgerät für das computergestützte Experimentieren mit Arduino und Phyphox.
• Low-Cost-Spektrometer mit Arduinos und LEDs für die Schule.
• Interaktive Lernmedien im Physikunterricht - Entwicklung eines digital erweiterten Workbooks im Inhaltsfeld „Ionisierende Strahlung und Kernenergie“ unter Einsatz der Methode tiptoi®.

2019

• Frequenzanalyse mit dem Arduino - Entwicklung eines Stimmgerätes für den Physikunterricht.
• Wie entsteht ein Stau? Verkehrsmodelle zum Anfassen mit Arduino.
• Wie können audio-digitale Lernstifte einen sprachsensiblen Physikunterricht unterstützen?
• Ein low-cost pH-Messgerät für den MINT-Unterricht.
• So werden Schüler*innen zum Überflieger -  Entwicklung einer schulgeeigneten Bauanleitung für ein low-cost-Flugzeug mit Gummiband-Motor.
• Ardugreenhouse – Konzeption und Nutzung eines automatisierten Gewächshauses mithilfe des Arduinos in der Schule.
• Lernen mit optischen Pulsmessern.
• Praxiseinsatz von interaktiven Arbeitsblättern bei Lernenden mit körperlich-motorischer Beeinträchtigung.
• Computergestütztes Experimentieren an der Schiefen Ebene - Entwicklung und Konstruktion eines Experiments im Physikunterricht zur Echtzeit-Messwerterfassung mit dem Arduino.
• Inklusion im Physikunterricht – geht denn das? - Eine Analyse von Lernzielen für Schülerinnen und Schüler mit sonderpädagogischem Förderbedarf.
• Wie bringt man Plastik zum Sprechen? Entwicklung von “sprechenden Bändern”, mithilfe von 3D-Druck.
• Comics im Physikunterricht – Können Comics dabei helfen, Schülervorstellungen aufzudecken?
• Wie wird klassischer Physikunterricht zu einem inklusiven Physikunterricht?
• Warum werden Animationen und Simulationen im Physikunterricht verwendet? - eine Interviewstudie mit Lehrkräften.
• Ist das "Universal Design for Learning" ein geeignetes Konzept zur Gestaltung und Umsetzung inklusiven Physikunterrichts?
• Experimente zur optischen Interferenz aus dem 3D-Drucker.
• Kontextorientierter Physikunterricht am Lerngegenstand Heißluftballon -Schülervorstellungen & -schwierigkeiten.

2018

• Wärmekraftmaschine - Entwicklung und Analyse eines Modells für den Technik- und Physikunterricht.
• Entwicklung eines Michelson-Interferometers aus LEGO® -Bausteinen für die Durchführung qualitativer und quantitativer Experimente.
• tiptoi im Sachunterricht - Interaktive Arbeitsblätter im Praxiseinsatz.
• Kinematik vermitteln mit Luftkissenscheiben - experimentelle Analyse und Schülerexperimente.
• Selbsteinschätzung im offenen Unterricht – ein Konzept für heterogene Lerngruppen im Physikunterricht?
• Inklusion im Physikunterricht – eine empirische Studie zur aktuellen Situation.
• Entwicklung eines haptischen Simulationsmodells von Kraftfahrzeug-Hybridtechnologie.
• Beleuchtungsstärke mit Arduino messen.

2017

• Physik des Skateboardings - Einfluss von Konstruktionsparametern auf die Elastizitätseigenschaften des Skateboard Decks.
• Das Touchdisplay im Physikunterricht mit Arduino.
• Inklusiver naturwissenschaftlicher Fachunterricht als Herausforderung: Fallstudie zur Umsetzung.
• Elektrizität ”erfahren“ - Experimente rund um die Carrera-Bahn.
• Autonomes Lösen von Labyrinthen - Entwicklung eines Arduino-Roboters zum eigenständigen Durchfahren beliebiger Labyrinthe.

2016

• tiptoi® – eine neue Möglichkeit für multimediale Lernmaterialien im Physikunterricht?
• Diagnose und individuelle Förderung mit Kompetenzrastern und individuell zugewiesenen Lernmaterialien im Physikunterricht