Einsatz von Peer-Instruction in der Technischen Thermodynamik

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Peer-Instruction (PI) ist eine Methode zur Aktivierung der Studierenden, die in den 90-er Jahren vom Harvard-Physiker Eric Mazur zu den Einführungsveranstaltungen in den Naturwissenschaften entwickelt wurde. Dabei sollen das Konzeptverständnis, das wissenschaftliche Denken sowie das Argumentieren der Studierenden gefördert werden. Die Methode sieht die Arbeit in Kleingruppen vor und eignet sich für größere 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 Bachelorstudiengängen Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen bereits zum dritten Mal erfolgreich ein. Nachfolgend teilt er seine diesbezüglichen Erfahrungen mit.

Erfahrungsbericht

Von meinem Sohn, der auch in der Lehre tätig 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 durchführen zu können. Inverted Classroom stand schon länger auf meiner Arbeitsliste. Aber nicht wie bei Mazur nur mit meinem Skript, sondern zusätzlich 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 (zuständige Standortberaterin zum Thema Digitalisierung von Lehre und Lernen) vom ZHQ erhielt ich von dort Unterstützung für 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 fünf pro Lehrveranstaltung) wurden dort hochgeladen. Auch die zu den Fragen gehörenden Live Votings in ILIAS wurden vorbereitet.

Das Konzept
  • Eigenverantwortliche Durcharbeitung des Vorlesungsstoffes – unterstützt von Lernvideos – vor der Vorlesung.
  • Vorlesung: Vorstellung Kernbegriffe + Beantwortung von im Forum, im Chat oder mündlich gestellten Fragen + Abfrage des Konzeptverständnisses 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. (Konzeptverständis)
    • Kurzes Nachdenken und Abstimmung per Live Voting (jede:r für 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 für 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 Rückmeldungen unterstreichen – bietet die Methode des Peer Instruction nur Vorteile und funktioniert wirklich!

Weitere Informationen zur Peer-Instruction Methode und Unterstützung bei der Konzeption einer entsprechenden digitalbasierten Lernumgebung erhalten Sie bei den zuständigen 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 Wärmeübertragung und die Energietechnik, insbesondere die Erneuerbaren Energien. Außerdem Autor von Fachbüchern im Springer-Verlag.

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Eine kurze Frage ...

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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 genügend Zeit zwischen den Fragen lässt und eventuell auch selbst noch mal schwierige Fragen kurz erklärt.
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 Ausgleichsvorgänge
https://create.kahoot.it/course/0f7b3442-ae7b-46a9-a0b9-7892e9870e1c

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