Forschungsschwerpunkte
- Conceptual Development
- Mentale Modelle in der Quanten- und Astrophysik
- Evaluation psychologischer Konstrukte in unterrichtlichen Lernumgebungen
- Untersuchung von Gelingensbedingungen und Herausforderung beim Einsatz von Smartphones in der Schule
Projekt
- sfs – smart for science – Gelingensbedingungen zum Einsatz schülereigener Smartphones (BYOD) im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht ( – )
Gefördertes Einzelprojekt: Joachim Herz Stiftung, Bundesministerium für Bildung und Forschung | Förderkennzeichen: 01JD1827
- sfs – smart for science – Gelingensbedingungen zum Einsatz schülereigener Smartphones (BYOD) im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht ( – )
Publikationen
- Krause, Maurice, Greefrath, Gilbert, Forthmann, Boris, Kremer, Fabienne E., Reer, Felix, Laumann, Daniel, Masemann, Dörthe, Denz, Cornelia, Heinicke, Susanne, Leibrock, Barbara, Marohn, Annette, Quandt, Thorsten, Souvignier, Elmar, Ubben, Malte, und Heusler, Stefan. . „Effects of student-owned and provided mobile devices on mathematical modeling competence: investigating interaction effects with problematic smartphone use and fear of missing out.“ Frontiers in Education, Nr. 9 1167114. doi: 10.3389/feduc.2024.1167114.
- Pusch, Alexander, Ubben, Malte S., Schlummer, Paul, und Welberg, Julia. . Demonstrationsexperimente gestalten - Konzeption und Umsetzung in Theorie und Praxis. Heidelberg: Springer Spektrum. doi: 10.1007/978-3-662-68520-4.
- Laumann, D., Krause, M., Kremer, F.E., Leibrock, B., Ubben, M.S., Forthmann, B., Janzik, R., Masemann, D., Reer, F., Denz, C., Greefrath, G., Heinicke, S., Marohn, A., Quandt, T., Souvignier, E., und Heusler, S. . „Mobile learning in the classroom – Should students bring mobile devices for learning, or should these be provided by schools?“ Education and Information Technologies, Nr. 30: 1–34. doi: 10.1007/s10639-024-13213-w.
- Arshewizkij, Alexander, Schöneberg, Dennis, Schlummer, Paul, Ubben, Malte, und Pusch, Alexander. . „How Does Our Solar System Work? Tracking Planetary Motion in the Classroom by Using Video Analysis in Astronomical Model Experiments.“ Physics Teacher, Nr. 61: 492–495. doi: 10.1119/5.0072740.
- Haverkamp, Nils, Pusch, Alexander, Schlummer, Paul, und Ubben, Malte. . „Erzeugung zeitkritischer Frequenzsignale mit dem Arduino. Verbindung von Physik und Informatik im Schülerexperiment zum Kundt’schen Rohr aus dem 3D-Drucker mit Arduino-Betriebsgerät.“ Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht, Nr. 2023 (2): 165–172.
- Küchemann, S.; Ubben, M.; Dzsotjan, D.; Mukhametov, S.; Weidner, C.; Qerimi, L.; Kuhn, J.; Heusler, S.; Sherson, J.. . „The impact of an interactive visualization and simulation tool on learning quantum physics: Results of an eye-tracking study.“ Physics Education, Nr. 58 doi: 10.48550/arXiv.2302.06286.
- Ubben, Malte S., Kremer, Fabienne E., Heinicke, Susanne, Marohn, Annette, und Heusler, Stefan. . „Smartphone Usage in Science Education: A Systematic Literature Review.“ Education Sciences, Nr. 13 (4): 345. doi: 10.3390/educsci13040345.
- Henning, Fabian, Lipps, Maximilian, Ubben, Malte S., und Bitzenbauer, Philipp. . „From the Big Bang to Life Beyond Earth: German Preservice Physics Teachers' Conceptions of Astronomy and the Nature of Science.“ Education Sciences, Nr. 13 (5): 475. doi: 10.3390/educsci13050475.
- Ubben, Malte, und Bitzenbauer, Philipp. . „Exploring the relationship between students’ conceptual understanding and model thinking in quantum optics.“ Frontiers in Quantum Science and Technology, Nr. 2 doi: 10.3389/frqst.2023.1207619.
- Greinert, Franziska, Müller, Rainer, Bitzenbauer, Philipp, Ubben, Malte S., und Weber, Kim-Allessandro. . „Future quantum workforce: Competences, requirements, and forecasts.“ Physical Review. Physics Education Research, Nr. 19 (1) doi: 10.1103/PhysRevPhysEducRes.19.010137.
- Ubben, Malte, Veith, Joaquin, Merzel, Avraham, und Bitzenbauer, Philipp. . „Quantum science in a nutshell: fostering students' functional understanding of models.“ Frontiers in Education, Nr. 8 doi: 10.3389/feduc.2023.1192708.
- Arshewizkij, Alexander, Pusch, Alexander, und Ubben, Malte S. . „AR Lineale - Astronomie und Planeten im Klassenzimmer.“ In Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung, herausgegeben von Helmut Grötzebauch und Susanne Heinicke. Bad Honnef.
- Karaki, Mohamad, Ubben, Malte S., Pusch, Alexander, Heusler, Stefan, Zahn, Corvin, und Kraus, Ute. . „Raumkrümmung zum Anfassen – Sektormodelle aus dem 3D-Drucker.“ Physik und Didaktik in Schule und Hochschule, Nr. 1 (21)
- Ubben, Malte, Hartmann, Johanna, und Pusch, Alexander. . „"Holes in the atmosphere of the universe" - An empirical qualitative study on mental models of students regarding black holes.“ Astronomy Education Journal, Nr. 2 (1) doi: 10.32374/AEJ.2022.2.1.029ra.
- Welberg, Julia, Ubben, Malte, Pusch, Alexander, und Heinicke, Susanne. . „Diagramme - aber welche und wie? Diagramme geeignet auswählen und gestalten.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik, Nr. 33 (188): 26–27.
- Haverkamp, Nils, Schlummer, Paul, Ubben, Malte, und Pusch, Alexander. . „Ultraschalllevitation als Zugang zu stehenden Wellen. Ein Low-Cost-Experimentieraufbau mit 3D-Druck Komponenten.“ Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht, Nr. 1|2022: 14–18.
- Ubben, Malte, und Heusler, Stefan. . „Visualisieren als Kulturgut.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik, Nr. 33 (188): 8–9.
- Krause, Maurice, Greefrath, Gilbert, Denz, Cornelia, Heinicke, Susanne, Heusler, Stefan, Janzik, Robin, Kramp, Bianca, Kremer, Fabienne E., Laumann, Daniel, Leibrock, Barbara, Marohn, Annette, Masemann, Dörthe, Quandt, Thorsten, Reer, Felix, Souvignier, Elmar, und Ubben, Malte. . „BYOD vs pool: Effects on competence development and cognitive load.“ In Proceedings of the Twelfth Congress of the European Research Society in Mathematics Education (CERME12), Bd. 12 aus CERME Proceedings Series, herausgegeben von Jeremy Hodgen, Eirini Geraniou, Giorgio Bolondi und Federica Ferretti. N/A: Selbstverlag / Eigenverlag.
- Ubben, Malte S., und Bitzenbauer, Philipp. . „Two Cognitive Dimensions of Students’ Mental Models in Science: Fidelity of Gestalt and Functional Fidelity.“ Education Sciences, Nr. 12 (3) doi: 10.3390/educsci12030163.
- Heusler, Stefan; Dür, Wolfgang; Ubben, Malte S. . „Aspects of entropy in classical and in quantum physics.“ Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, Nr. 55 (40) doi: 10.1088/1751-8121/ac8f74.
- Laumann, Daniel; Ubben, Malte; Heinicke, Susanne; Heusler, Stefan. . „Schüler- oder schuleigene Smartphones im Physikunterricht?“ In Unsicherheit als Element von naturwissenschaftsbezogenen Bildungsprozessen, herausgegeben von Sebastian Habig und Helena van Vorst. Essen: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik.
- Pusch, Alexander, Ubben, Malte, Laumann, Daniel, Heinicke, Susanne, und Heusler, Stefan. . „Real-time data acquisition using Arduino and phyphox: measuring the electrical power of solar panels in contexts of exposure to light in physics classroom.“ Physics Education, Nr. 56: 1–13. doi: 10.1088/1361-6552/abe993.
- Heusler, Stefan, Schlummer, Paul, und Ubben, Malte. . „The Topological Origin of Quantum Randomness.“ Symmetry, Nr. 13 (4) doi: 10.3390/sym13040581.
- Laumann, Daniel, Kramp, Bianca, Pusch, Alexander, Ubben, Malte, Heusler, Stefan, und Heinicke, Susanne. . „Eigene Smartphones im MINT-Unterricht – Gelingensbedingungen.“ In Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch?, herausgegeben von S. Habig. Essen: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik.
- Haverkamp, Nils, Havemann, Judith, Holz, Christoph, Ubben, Malte, Schlummer, Paul, und Pusch, Alexander. . „A new implementation of Kundt’s tube: 3D-printed low-cost set-up using ultrasonic speakers.“ Physics Education, Nr. 56: 9. doi: 10.1088/1361-6552/abd0d7.
- Heusler, Stefan, und Ubben, Malte. . „Quantentechnologien im Lehrplan. Welche Rolle sollten aktuelle Anwendungen der Quantenphysik in der Schule spielen?“ Physik Journal, Nr. 20: 86–89.
- Heusler, Stefan, Schlummer, Paul, und Ubben, Malte. . „A Knot Theoretic Extension of the Bloch Sphere Representation for Qubits in Hilbert Space and Its Application to Contextuality and Many-Worlds Theories.“ Symmetry, Nr. 12: 1135.
- Haverkamp, Nils, Holz, Christoph, Ubben, Malte, und Pusch, Alexander. . „Measuring Wavelengths with LEGO® Bricks: Building a Michelson Interferometer for Quantitative Experiments.“ Physics Teacher, Nr. 58 doi: 10.1119/10.0002734.
- Heusler, S., und Ubben, M. . „A Haptic Model for the Quantum Phase of Fermions and Bosons in Hilbert Space Based on Knot Theory.“ Symmetry, Nr. 2019, 11(3) (426) doi: 10.3390/sym11030426.
- Holz, Christoph, Ubben, Malte, und Pusch, Alexander. . „Wie tief kann’s noch sinken? Experimentelle Bestimmung des absoluten Nullpunktes mit einem digitalen Temperatur- und Drucksensor.“ Naturwissenschaften im Unterricht Physik, Nr. 171/172
- Ubben, Malte, und Heusler, Stefan. . „Gestalt and Functionality as independent dimensions of mental models in science.“ Research in Science Education, Nr. 49: 1–15. doi: 10.1007/s11165-019-09892-y,2019.
- Heusler, Stefan, und Ubben, Malte. . „A Haptic Model of Entanglement, Gauge Symmetries and Minimal Interaction Based on Knot Theory.“ Symmetry, Nr. 11 (11): 1399. doi: 10.3390/sym11111399.
- Heusler, Stefan, und Ubben, Malte. . „Modelling spin.“ European Journal of Physics, Nr. 39 (6) doi: 10.1088/1361-6404/aae3ba.
- Ubben, Malte, und Heusler, Stefan. . „A haptic model of vibration modes in spherical geometry and its application in atomic physics, nuclear physics and beyond.“ European Journal of Physics, Nr. 39 (4) doi: 10.1088/1361-6404/aab9fd.
- Ubben, Malte, und Heusler, Stefan. . „Ein haptischer Zugang zu Moden von Kugelschwingungen.“ Beitrag präsentiert auf der DPG Frühjahrstagung 2018, Würzburg