Einsatz von Peer-Instruction in der Technischen Thermodynamik

Peer-Instruction (PI) ist eine Methode zur Aktivierung der Studierenden, die in den 90-er Jahren vom Harvard-Physiker Eric Mazur zu den EinfĂŒhrungsveranstaltungen in den Naturwissenschaften entwickelt wurde. Dabei sollen das KonzeptverstĂ€ndnis, das wissenschaftliche Denken sowie das Argumentieren der Studierenden gefördert werden. Die Methode sieht die Arbeit in Kleingruppen vor und eignet sich fĂŒr grĂ¶ĂŸere Veranstaltungen, meistens mit einem MINT-Schwerpunkt.

Professor Uwe Feuerriegel aus dem Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik setzt die Methode des Inverted Classroom gekoppelt mit Peer-Instruction in der Lehrveranstaltung Technische Thermodynamik in den BachelorstudiengĂ€ngen Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen bereits zum dritten Mal erfolgreich ein. Nachfolgend teilt er seine diesbezĂŒglichen Erfahrungen mit.

Erfahrungsbericht

Von meinem Sohn, der auch in der Lehre tĂ€tig ist, erhielt ich kurz vor Beginn der Coronapandemie den Link zu einem Youtube-Video von Eric Mazur. Der Titel des Youtube-Videos machte mich neugierig: „Confessions of a converted lecturer“. Kurz nach dem Beginn von „Corona“ wurde mir schnell klar, dass ich handeln und die Chance nutzen muss, um das Grundlagenmodul Technische Thermodynamik im bevorstehenden Wintersemester 2020/21 nach neuem Konzept durchfĂŒhren zu können. Inverted Classroom stand schon lĂ€nger auf meiner Arbeitsliste. Aber nicht wie bei Mazur nur mit meinem Skript, sondern zusĂ€tzlich mit Lernvideos. Ich konnte mir gut vorstellen, dass die Kopplung mit Peer-Instruction funktioniert. Und eine ordentlich strukturierte Seite auf ILIAS musste erstellt werden.

Nach einem ersten Kontakt zu Frau Stefka Weber (zustĂ€ndige Standortberaterin zum Thema Digitalisierung von Lehre und Lernen) vom ZHQ erhielt ich von dort UnterstĂŒtzung fĂŒr die Konzipierung und den Aufbau der ILIAS-Lernumgebung zur Thermodynamik, auf der die Studierenden alle relevanten Downloads und Infos zu Vorlesungen, Übungen und Praktika des Moduls finden können. Die von mir erstellen Videos sowie Peer-Instruction-Fragen (ca. drei bis fĂŒnf pro Lehrveranstaltung) wurden dort hochgeladen. Auch die zu den Fragen gehörenden Live Votings in ILIAS wurden vorbereitet.

Das Konzept
  • Eigenverantwortliche Durcharbeitung des Vorlesungsstoffes – unterstĂŒtzt von Lernvideos – vor der Vorlesung.
  • Vorlesung: Vorstellung Kernbegriffe + Beantwortung von im Forum, im Chat oder mĂŒndlich gestellten Fragen + Abfrage des KonzeptverstĂ€ndnisses mittels Multiple-Choice-Fragen (Peer Instruction).
  • Ablauf einer Peer-Instruction-Sequenz mit sog. ConcepTest-Fragen:
    • Fragestellung aus aktuellem Kontext wird gezeigt und vom Lehrenden vorgetragen. (KonzeptverstĂ€ndis)
    • Kurzes Nachdenken und Abstimmung per Live Voting (jede:r fĂŒr sich). (wissenschaftliches Denken)
    • Überzeuge-Deine-Kommiliton:innen-Diskussion (Peer Discussion) in Kleingruppen. (Argumentieren)
    • Wiederholung Live-Voting und Nachbesprechung.
Ergebnisse erstes Voting
Ergebnisse nach der Peer-Discussion
Vorteile Peer-Instruction:
  • Studierende können Konzepte oft besser vermitteln als die Dozierenden
  • Lehrende erhalten sofort Feedback.
  • Unter dem Strich entsteht kein zeitlicher Nachteil durch Mehraufwand fĂŒr die Studierenden.
  • Nachweislich bessere Lernerfolge (und Evaluationen
).

Aus meiner Sicht und auch aus Sicht der Studierenden – was die Ergebnisse der Evaluationen und insbesondere die vielen positiven RĂŒckmeldungen unterstreichen – bietet die Methode des Peer Instruction nur Vorteile und funktioniert wirklich!

Weitere Informationen zur Peer-Instruction Methode und UnterstĂŒtzung bei der Konzeption einer entsprechenden digitalbasierten Lernumgebung erhalten Sie bei den zustĂ€ndigen DoLL-Standortberater:innen.

Prof. Dr.-Ing. Uwe Feuerriegel, Lehrgebiet Thermische Energietechnik im Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik. Seit 25 Jahren an der FH Aachen, davor Projektleiter im Anlagenbau. Arbeitsschwerpunkte sind die Thermodynamik, die WĂ€rmeĂŒbertragung und die Energietechnik, insbesondere die Erneuerbaren Energien. Außerdem Autor von FachbĂŒchern im Springer-Verlag.

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1 Kommentar

Ich nutze in meinen synchronen Lehrveranstaltungen auch gern Audience-Response-Formate wie Kahoot! zur Aktivierung der Studierenden. Die gegenseitigen Diskussionen und Hilfestellungen zwischen den Studierenden entstehen dann von ganz allein, wenn man genĂŒgend Zeit zwischen den Fragen lĂ€sst und eventuell auch selbst noch mal schwierige Fragen kurz erklĂ€rt.
Hier ist ein aktuelles Beispiel dazu: https://www.twitch.tv/videos/1683298532
Super viele von uns erstellte Kahoot!-Quizze zu den Grundlagen der Elektrotechnik findet man hier:
Collection – Grundlagen der Elektrotechnik I:
https://create.kahoot.it/course/d4940483-0a91-4978-90ab-355ce983b426
Collection – Grundlagen der Elektrotechnik II:
Netzwerke bei harmonischer Erregung und AusgleichsvorgÀnge
https://create.kahoot.it/course/0f7b3442-ae7b-46a9-a0b9-7892e9870e1c

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