Forschung

Forschungsprojekte und -schwerpunkte am Institut für Didaktik der Physik
  • Quantenphysik

    Das Themenfeld Quantenphysik ist seit Jahrzehnten fester Teil des Curriculums der Sek II. In den letzten Jahren erregt das Thema „Quantentechnologien“ eine große Aufmerksamkeit – nicht nur in der Wissenschaft, sondern auch in der Öffentlichkeit. Für den Physikunterricht kann das Berücksichtigen der Quantentechnologien ein Defizit beheben, das den Unterrichtskonzeptionen zu den modernen Aspekten der Quantenphysik von jeher innegewohnt hat: Es gab für „seltsame“ Effekte der Quantenphysik, insbesondere für Superposition und Verschränkung, keine ersichtlichen Anwendungen in Alltag und Technik. Mit den Quantentechnologien steht nun ein ganzes Bündel von möglichen Anwendungskonzepten für die Quantenphysik zur Verfügung, was eine didaktische Chance bedeutet. Im Netzwerk QuBIT EDU sind die fachdidaktischen Forschungsgruppen vernetzt, die curriculare Entwicklungsarbeit und entsprechende empirische Forschungsprojekte insbesondere auf dem Gebiet moderner Quantenphysik realisieren.​

    Schwerpunkt am IDP der Universität Münster sind Entwicklung und Evaluation von Modellen und Visualisierungen, sowie moderne experimentelle Zugänge zur Quantenphysik, insbesondere unter Nutzung von 3D-Druck (https://www.uni-muenster.de/Physik.DP/3d-druck/)​

    Aktuelle Projekte:​

    QuantumVisions - https://www.quantumvisions.net

    Im Projekt QuantumVisions sind im Verlauf von 15 Jahren (2008–2023) Animationen zu einer Vielzahl von Themen moderner Quantenphysik entstanden. Kern des Projektes ist ein rein visueller Zugang zu Themen der Quantenphysik, der zwar auf den theoretischen und experimentellen Grundlagen der Quantenphysik aufbaut, diese aber in einer eigenständigen ”Bildersprache” darstellt, die auch ohne tiefere mathematische Kenntnisse zugänglich ist. ​

    Mixed Reality in Quantentechnologien (MiReQu) https://www.mirequ.de

    Das Projekt MiReQu erforscht, wie durch den Einsatz von Mixed Reality-Applikationen Lehrinhalte der Physik greifbarer und die komplexen Zusammenhänge der Quantenphysik auf neue Weise visualisiert werden können. Das Mixed-Reality Experiment „Quantenschlüsselaustausch“ wurde von DPG-Arbeitsgemeinschaft Physikalische Praktika (AGPP) mit dem Lehrpreis 2023 ausgezeichnet:​

    https://www.dpg-physik.de/vereinigungen/fachuebergreifend/ag/agpp/lehrpreis/preistraeger ​

    Low-Cost High-Tech Experimente zu Quantencomputing und Quantensensorik - https://o3q.de/ 

    Das Konzept des modularen Würfelsystems wurde ursprünglich am IPHT Leibniz Institut in Jena zum Aufbau von Mikroskopen entwickelt (Diederich et al., 2020). Das System basiert auf Würfelgehäusen, in denen die optischen Komponenten befestigt werden. Diese Würfel lassen sich dann auf einem magnetischen Raster befestigen, das die nötige Fixierung beim Experimentieren gewährleistet und Flexibilität beim Aufbau ermöglicht, gleichzeitig aber auch Positionen für die einzelnen Module vorgibt, um die Komplexität zu verringern. Aktuell sind mit unserem Aufbau u.a. Experimente zum Michelson-Interferometer, Mach-Zehnder-Interferometer, BB84 (als Modellexperiment) sowie zu NV-Zentren (Stickstoff-Fehlstellen im Diamant) möglich.​

  • Physikunterricht sprachsensibel, inklusiv und kreativ gestalten

    Forschungsthemen, Entwicklung und Fortbildungsangebote:​

     

  • Digitales Lernen & Lehren

    Digitale Technologien beeinflussen das Lehren und Lernen an Schulen und Hochschulen in vielfältiger Hinsicht. Von Smartphones als digitalem "Schweizer Taschenmesser" über 3D-Druck und Microcontroller und ihrem Potential für die Gestaltung von Experimenten bis zur zunehmenden Abstraktion von Realität durch Augmented Reality und Virtual Reality. Digital Technologien eröffnen neue Wege, um fachliche Kompetenzen zu vermitteln und sie ermöglichen erst die Vermittlung digitaler Kompetenzen. ​

    Die empirische Forschung am Institut für Didaktik der Physik fokussiert dabei Studien in denen untersucht wird, wie digitale Lehr-Lerntechnologien selbst und deren Einsatz möglichst lernförderlich gestaltet werden können ("value-added studies"). Ebenso werden Fragestellungen untersucht, die den Einfluss der persönlichen Eigenschaften von Lehrenden und Lernenden auf den Umgang mit digitalen Technologien analysieren ("learner-treatment interaction studies"). Bei gegebener theoretischer oder praktischer Legitimation werden zudem teilweise auch Medienvergleichsstudien durchgeführt ("media comparison studies"). ​

    Die entwicklungsbezogene Forschung am Institut für Didaktik der Physik nutzt aktuelle empirische Erkenntnisse sowie das über viele Jahre entwickelte technische Wissens zur Entwicklung innovativer und zeitgemäßer digitaler Lehr-Lerntechnologien. So werden spezifische Anwendungen von u.a. Augmented Reality, 3D-Druck, Microcontrollern, interaktiven Simulationen für spezifische Inhalte des Physikunterrichts sowie der Hochschullehre in der Physik entwickelt. Als Element dessen sind seit Jahren Seminare zum Einsatz von digitalen Medien, 3D-Druck sowie Microcontrollern fester Bestandteil der Ausbildung der angehenden Lehrerinnen und Lehrer am Institut für Didaktik der Physik.​

    Mehrwertstudien zu Augmented Reality als Ergänzung realer Experimente​

    Seit 2023, Promotionsprojekt von Dane-Vincent Schlünz​

    BioR3D - Low-Cost-Bioreaktoren aus dem 3D-Drucker​

    2022-2024, gefördert durch die Joachim Hertz-Stiftung​

    Das Vorhaben „Low-Cost-Bioreaktoren aus dem 3D-Drucker“ will bislang unverbundene Perspektiven integrieren: Den biotechnologischen Blick zur Thematik „Bioreaktoren“ und die Möglichkeiten der Technologien des 3D-Drucks und von Microcontrollern. Hierzu wird eine kriteriengeleitete Entwicklung und Verfahrensanalyse, in dessen Rahmen Low-Cost- Bioreaktoren aus dem 3D-Drucker inkl. Regelungstechnik mit Microcontrollern entwickelt und hergestellt werden, durchgefüht. Entsprechende Konzepte für den schulischen Einsatz der Bioreaktoren generiert und Möglichkeiten der Integrationen des Themas in die biologie- und physikdidaktische Lehrkräftebildung werden untersucht.​

    In Kooperation mit Jun.-Prof. Dr. Benedikt Heuckmann (Zentrum für Didaktik der Biologie, Universität Münster)​

    PhyF – Physiklernen im Fernunterricht​

           2021-2022, gefördert durch die DFG

    Ziel des Projekts ist die Untersuchung des Einflusses der COVID-19-Pandemie, konkret des Fernunterrichts, auf das schulische Lehren und Lernen. Die naturwissenschaftsdidaktische Forschung zum schulischen Lehren und Lernen hat sich bisher auf den Präsenzunterricht als Organisationsform bezogen. Die Forschung zu digitalen Innovationen fokussiert nahezu ausschließlich auf deren Lernwirksamkeit. In der Folge fehlt es national und international u.a.​

    an Erkenntnissen zum Einsatz digitaler Unterrichtseinheiten im Fernunterricht sowie Erkenntnissen zum Einfluss digitaler Unterrichtseinheiten im Fernunterricht auf Lernmotivation und Lernen spezifischer Schülergruppen. Mit der COVID-19-Pandemie mussten Lehrkräfte ihren Unterricht in kürzester Zeit auf Fernunterricht umstellen. Kurze digitale Unterrichtseinheiten (CRUs) sollen helfen den kumulativen Aufbau vernetzten Wissens zu fördern. Durch die Konzeption dieser nahtlos in den bestehenden Unterricht integrierbaren Einheiten bieten sie sich für Fernunterricht an. Offen ist dabei, inwieweit die für den Präsenzunterricht entwickelten CRUs in identischer Weise für den Fernunterricht geeignet sind – ob z.B. das Wegfallen von Experimenten die Motivation und damit das Lernen negativ beeinflusst. Mit Blick auf den digitalen Wandel stellt sich außerdem die Frage, inwieweit Lehrkräfte das Potential der CRUs für den Fernunterricht erkennen und in der Folge akzeptieren sowie, welche Merkmale der CRUs als Vor- und Nachteil im Fern- bzw. Präsenzunterricht gesehen werden.​

    In Kooperation mit Prof. Dr. Knut Neumann (Didaktik der Physik, IPN Kiel) und Prof. Dr. Susanne Weßnigk (Didaktik der Physik, Universität Hannover)

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    Smart for science Gelingensbedigungen zum Einsatz schülereigener Smartphones im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht​,

    2019-2023, gefördert durch das BMBF.​

    Die Enquete-Kommission des Bundestags stellt einen grundlegenden Verbesserungsbedarf beim Einsatz digitaler Medien in Schulen fest und fordert hierzu empirische Untersuchungen. Insbesondere der Unterricht in MINTFächern eröffnet hierzu vielfältige Möglichkeiten, schafft aber auch besondere Herausforderungen, etwa bei Messwerterfassung, Simulationen oder bei mathematischen Modellierungsaufgaben. Bezüglich der Bereitstellung digitaler Endgeräte erweist sich die aktuelle Schullandschaft als äußerst heterogen und reicht von zentralen Computerräumen über individuell bereitgestellte Endgeräte bis zur systematischen Verwendung schülereigener Smartphones. Vor allem der BYOD-Ansatz wird bildungspolitisch favorisiert. Smart for Science untersucht erstmalig vergleichend die Ansätze COPE und BYOD in Bezug auf den Lernerfolg im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht und identifiziert Gelingensbedingungen für eine erfolgreiche Nutzung eigener Smartphones.​

    In Kooperation mit Prof. Dr. Gilbert Greefrath (Didaktik der Mathematik, Universität Münster), Prof. Dr. Annette Marohn (Didaktik der Chemie, Universität Münster), Prof. Dr. Cornelia Denz, Dr. Inga Zeisberg und Dr. Dörthe Masemann (MExLab ExperiMINTe, Universität Münster), Prof. Dr. Thorsten Quandt (Institut für Kommunikationswissenschaft, Universität Münster), Prof. Dr. Elmar Souvignier (Institut für Psychologie in Bildung und Erziehung, Universität Münster)

    MiReQu - Mixed Reality Lernumgebungen zur Förderung fachlicher Kompetenzentwicklung in den Quantentechnologien ​

    2019-2022, gefördert durch das BMBF, Promotionsprojekt Paul Schlummer​

    Die Komplexität theoretisch-mathematischer Modellierungen und deren Interpretation bei der Anwendung auf das Experiment stellen hohe Anforderungen an die Lernenden, insbesondere in den ersten Studienjahren. Besonders deutlich wird dies im Themengebiet Quantenphysik, da hier die abstrakte Formulierung nicht direkt beobachtbarer Größen eine zentrale Rolle bei der Modellierung der Messungen spielt. Im Rahmen des Projektes MiReQu soll erstmals geklärt werden, ob und wie eine verbesserte integrative Behandlung von experimenteller und abstrakter Modellebene im Bereich physikalischer Praktika durch Mixed Reality (MR) Lernumgebungen erreicht werden kann. In diesem Rahmen soll untersucht werden, welchen Einfluss das spezifische Gestaltungsmerkmal räumlicher Kontiguität einer MR-basierten Lehr-Lernumgebung für Lernende auf affektive, fachbezogene und kognitive Variablen besitzt. Das im Projekt entwickelte Mixed Reality-Experiment „Quantenschlüsselaustausch“ wurde von DPG-Arbeitsgemeinschaft Physikalische Praktika (AGPP) mit dem Lehrpreis 2023 ausgezeichnet.​

    In Kooperation mit Prof. Dr. Wolfram Pernice (Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg), Prof. Dr. Carsten Schuck (Department für Quantentechnologie, Universität Münster), Prof. Reinhard Schulz-Schaeffer (Fakultät Design Medien und Information, HAW Hamburg)​

    Real:Digital Die Integration zweier Welten​

    2016-2018, gefördert durch die Joachim Herz Stiftung und die Deutsche Telekom Stiftung​

    Durch die fortschreitende Digitalisierung des Bildungswesens befindet sich die Lehre in den Naturwissenschaften zunehmend in einem Spannungsfeld. Wie lassen sich reale und unmittelbar erfahrbare Phänomene einerseits und das Potential des digitalen Lehrens und Lernens anderseits vereinen? Das Projekt „Real:Digital – die Integration zweier Welten” beschäftigt sich zum einen mit der Konzeption und Gestaltung interaktiver digitaler Lehr-Lernmedien als Ergänzung realer Repräsentationen. Dabei wird untersucht, wie die Synthese von fachdidaktischer Expertise und Kenntnissen im Bereich der illustrativen Wissensvermittlung zur Verbesserung der Lernwirksamkeit und Akzeptanz beitragen können. Weiterhin wird ein Konzept für die Vermittlung einer integrativen Nutzung beider Repräsentationen in der Ausbildung von angehenden Lehrkräften entwickelt. Diesbezüglich wurde forschungsbasiert ein Seminarkonzept entwickelt und in die fachdidaktische Lehre integriert. Das Projekt umfasst auch die Untersuchung von Gelingensbedingungen der Implementation dieser Konzepte im Schulunterricht. Ausgehend von einer umfangreichen Sammlung interaktiver Simulationen der Stiftung CK-12 (USA) werden passgenaue Realexperimente entwickelt. Zuletzt erfolgt eine Erweiterung bestehender theoretischer Modelle zum Einsatz multipler Repräsentationen. Berücksichtigt man reale Phänomene und Experimente als zentrale Repräsentationen der Wissensvermittlung im Fach Physik, ergibt sich die Notwendigkeit zur Erweiterung bestehender Multimedia-Theorien.​​

  • Interesse

    Viele Lernende interessieren sich nicht für den Physikunterricht. Dieser empirische Befund ist einfach verständlich, vielen Personen bekannt und wird bereits seit Jahrzehnten in Studien wieder und wieder bestätigt. Die fachdidaktische Forschung zum Interesse von Lernenden jedoch auf diese zentrale Erkenntnis zu reduzieren, greift deutlich zu kurz. Vielmehr erscheint das Feld der Interessensforschung aufgrund seiner Vielfalt komplex. Während das situationale Interesse spezifische Lehr-Lernprozesse und einzelne Aktivitäten im Kleinen beeinflusst, bestimmt das individuelle Interesse individuelle Bildungsverläufe im Großen. Während Persönlichkeitsmerkmale bereits als Voraussetzung für das Interesse von Lernenden erscheinen, nimmt das Interesse selbst wiederum Einfluss auf persönliches Verhalten.​

    Die Forschung am Institut für Didaktik der Physik zum Interesse von Lernenden am Physikunterricht widmet sich vielfältigen Fragestellungen der fachdidaktischen Interessensforschung und bezieht dabei die Perspektive weiterer Disziplinen ein. So wird als ein Forschungsschwerpunkt der bisher insbesondere für die Psychologie bedeutsame Brain Type einbezogen und untersucht, inwiefern empathisierende und systematisierende Denkweise das Interesse von Lernenden beeinflussen. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Analyse von Wahlentscheidungen und Wahlgründen sowohl in der Schule als auch an der Hochschule. ​

  • Nachhaltigkeit & Klima

    Beim Themenkomplex Klima und Nachhaltigkeit zeigt sich eindringlich, wie verwoben Fachwissen, deren gesellschaftliche Relevanz, und die Frage nach Auslösern für eigenes Engagement und Selbstwirksamkeit sind. Empirische Untersuchungen bei Schülerinnen und Schülern bezüglich des Fachwissens zum Treibhauseffekt deuten darauf hin, dass nur einer Minderheit z.B. den Unterschied zwischen sichtbarem Sonnenlicht und Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung) und deren Relevanz für das Klima auf der Erde kennen. Aber welche Bedeutung hat physikalisches Fachwissen bezüglich der Einstellungen der Schülerinnen und Schüler bezüglich dem Themenkomplex Nachhaltigkeit, auch im Sinne der von der UN definierten BNE-Ziele? Welche inhaltlichen Themen haben Zukunftsbedeutung im Sinne von Klafki, und sollten daher an Schulen vermittelt werden? Eine naheliegende Hypothese hierzu ist, dass weniger das physikalische Fachwissen, mehr aber die Vermittlung von eigenen Handungsoptionen – vom alltäglichen Lebensstil bis hin zu Berufsperspektiven – Einfluss auf Engagement und Selbstwirksamkeitserwartung haben. Am IDP werden Lehrmaterialien entwickelt, die auf Handlungsoptionen der SuS hin zielen, die dann bezüglich der genannten Fragen hin evaluiert werden. 

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    Publikationen

    • Jutta, Lumer; Heinen, Rosalie; Heinicke, Susanne. (). Textinformationen sichtbar machen: Textgestalt, roter Faden und Text-Bild-Anordnung. Naturwissenschaften im Unterricht Chemie, 35.(Heft 199), 44–50.
    • Laumann, Daniel; Fischer, Julian Alexander; Stürmer-Steinmann, Tatjana K.; Welberg, Julia; Weßnigk, Susanne; Neumann, Knut. (). Designing e-learning courses for classroom and distance learning in physics: The role of learning tasks. Physical Review. Physics Education Research, 20(1). doi: https://doi.org/10.1103/physrevphyseducres.20.010107.
    • Heinicke, Susanne; Hunze, Guido; Düperthal, Linda; Welberg, Julia. (). Digitale Medien aus der Perspektive ihres Einsatzes im Fachunterricht. In Kürten, Ronja; Greefrath, Gilbert; Hammann, Marcus (Hrsg.), Digitale Medien in Lehr-Lern-Laboren. Innovative Lehrformate in der Lehrkräftebildung zum Umgang mit Diversität und Inklusion (S. 15–38). Münster: Waxmann. doi: 10.31244/9783830998365.
    • Bley, Jonas; Mattei, Vieri; Goorney, Simon; Sherson, Jacob; Heusler, Stefan. (). Modelling assisted tunneling on the Bloch sphere using the Quantum Composer. European Journal of Physics, 45(2). doi: 10.1088/1361-6404/ad139a.

    • Welberg, Julia; Laumann, Daniel; Heinicke, Susanne. (). Die (Ab-)Wahl von Physik und Zusammenhänge zu Fachinteresse und Brain Type der Lernenden. In PhyDid B - Didaktik Der Physik - Beiträge Zur DPG-Frühjahrstagung , pp. 185–190.
    • Haverkamp, Nils; Pusch, Alexander; Heusler, Stefan. (). Modulare Low-Cost Experimente zur Wellen- und Quantenoptik. PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung, 2023, 1–4.
    • Haverkamp, Nils; Pusch, Alexander; Gregor, Markus; Heusler, Stefan. (). Low-Cost Schülerexperimente zur Wellenoptik. Ein modulares 3D-gedrucktes Experimentierset. Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht, 05, 413–420.
    • Arshewizkij, Alexander ; Schöneberg, Dennis; Schlummer, Paul; Ubben, Malte; Pusch, Alexander. (). How Does Our Solar System Work? Tracking Planetary Motion in the Classroom by Using Video Analysis in Astronomical Model Experiments. Physics Teacher, 61, 492–495. doi: 10.1119/5.0072740.
    • Haverkamp, Nils; Pusch, Alexander; Schlummer, Paul; 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, 2023(2), 165–172.
    • Pusch, Alexander. (). Wie beginne ich mit dem Arduino? Über Anfangsschwierigkeiten von Lernenden und einen einfachen Einstieg in die textuelle Programmierung. Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht, 2023(2), 94–98.
    • Pusch, Alexander. (). Federpendel mit Arduino und Ultraschallsensor (Aufgabenstellung). Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht, 2023(2), 181–182.
    • Dorsel, Dominik; Staacks, Sebastian; Loch, Maximilian; Pusch, Alexander. (). Sensordaten drahtlos zur Smartphone-App phyphox übertragen und grafisch auswerten – ein einfaches Beispiel mit dem ESP32 und dem Ultraschallsensor HC-SR04. Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht, 76(1), 36–43.
    • Laumann, Daniel; Ries, Matthias; Heusler, Stefan. (). Everything can be magnetized: simulating diamagnetic and paramagnetic response of everyday materials in magnetic balance experiments. Physics Education, 58(2). doi: 10.1088/1361-6552/acad58.
    • Laumann, Daniel; Grebe-Ellis, Johannes; Heinicke, Susanne; Schecker, Horst; Wodzinski, Rita. (). Entwicklung einer Disziplin. Physik Journal, 22(2), 23–26.
    • 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, 58. doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2302.06286.
    • Malte S. Ubben, Fabienne E. Kremer, Susanne Heinicke, Annette Marohn, Stefan Heusler. (). Smartphone Usage in Science Education: A Systematic Literature Review. Education Sciences, 13(4), 345. doi: https://doi.org/10.3390/educsci13040345.
    • Heinicke, Susanne; Westhoff, Peter M.; Pusch, Alexander. (). Astronomie phänomenologisch. Anregungen und Materialien für den Anfangsunterricht. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(194).
    • Welberg, Julia; Laumann, Daniel; Heinicke, Susanne. (). Empathisierendes und systematisierendes Denken in der Sekundarstufe I. In van Vorst, Helena (Eds.): Lernen, Lehren und Forschen in einer digital geprägten Welt , pp. 446–449. Essen: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik e. V. (GDCP).
    • Henning, Fabian; Lipps, Maximilian; Ubben, Malte S.; Bitzenbauer, Philipp;. (). From the Big Bang to Life Beyond Earth: German Preservice Physics Teachers' Conceptions of Astronomy and the Nature of Science. Education Sciences, 13(5), 475. doi: 10.3390/educsci13050475.
    • Ubben, Malte; Bitzenbauer, Philipp;. (). Exploring the relationship between students’ conceptual understanding and model thinking in quantum optics. Frontiers in Quantum Science and Technology, 2. doi: 10.3389/frqst.2023.1207619.
    • Greinert, Franziska; Müller, Rainer; Bitzenbauer, Philipp; Ubben, Malte S.; Weber, Kim-Allessandro;. (). Future quantum workforce: Competences, requirements, and forecasts. Physical Review. Physics Education Research, 19(1). doi: 10.1103/PhysRevPhysEducRes.19.010137.
    • Ubben, Malte; Veith, Joaquin;Merzel, Avraham; Bitzenbauer, Philipp;. (). Quantum science in a nutshell: fostering students' functional understanding of models. Frontiers in Education, 8. doi: 10.3389/feduc.2023.1192708.
    • Heinicke, Susanne; Westhoff, Peter M. (). Zeigt her eure Hefte ... Tipps und Hilfen für die Erstellung strukturierter Unterrichtsmitschriften zur Dokumentation des Physikunterrichts. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(195/196), 45–49.
    • Welberg, Julia; Heinicke, Susanne. (). Darf's ein bisschen weniger sein? Mit Dokumentationsminiaturen den eigenen Lernprozess nachvollziehen. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(195/196), 50–54.
    • Westhoff, Peter M.; Heinicke, Susanne. (). Warum nicht auf-zeichnen? Grafische Notizen beim Protokollieren und Dokumentieren. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(195/196), 55–59.
    • Di Berardo, Cora-Su; Heinicke, Susanne. (). Lapbooks & Co. Kreative Dokumentationsmethoden zum Lernen und Verstehen physikalischer Inhalte nutzen. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(195/196), 60–63.
    • Schlummer, Paul; Abazi, Adrian; Borkamp, Rasmus; Lauströer, Jonas; Schulz-Schaeffer, Reinhard; Schuck, Carsten; Pernice, Wolfram; Heusler, Stefan & Laumann, Daniel. (). Seeing the unseen – enhancing and evaluating undergraduate polarization experiments with interactive Mixed-Reality technology. European Journal of Physics, 44(6), 065701. doi: 10.1088/1361-6404/acf0a7.
    • Westhoff, Peter Michael; Pusch, Alexander. (). A low cost ripple tank experiment with 3D printed components and an Arduino control unit. Physics Education, 58(6), 1–7. doi: 10.1088/1361-6552/acf7a2.
    • Abazi, Adrian; Schlummer, Paul; Lauströer, Jonas; Stuhrmann, Jochen; Borkamp, Rasmus; Pernice, Wolfram; Schulz-Schaeffer, Reinhard; Heusler, Stefan; Laumann, Daniel; Schuck, Carsten. (). Teaching Quantum Optics and Quantum Cryptography with Augmented Reality Enhanced Experiments. In DPG (Ed.): Q 23 Optomechanics I & Optovibronics , p. 1. Hannover: DPG Springmeeting 2023.
    • Fühner, Larissa. (). Experimentierpraxis im Spektrum der Möglichkeiten - Eine rekonstruktive Analyse der Experimentierpraxis Lernender im inklusionsorientierten Physikunterricht . Berlin: Logos Verlag.
    • Heusler, Stefan; Pusch, Alexander; Haverkamp, Nils. (). Quantenoptik mit modularen Schülerexperimenten. Low-Cost-Experimente mit dem 3-D-Drucker zur Anwendungsbeispielen von Quantentechnologien. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(198), 21–26.
    • Welberg, Julia; Heinen, Rosalie; Heinicke, Susanne. (). An die Stifte, fertig, los! Kritzelspiele als kreative Mini-Übungen. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(198), 40–41.
    • Laumann, Daniel; Hoyer, Christoph. (). Mit Simulationen experimentieren. In Wilhelm, Thomas (Hrsg.), Digital Physik unterrichten. Grundlagen, Impulse und Perspektiven (S. 118–139). Stuttgart: Klett Verlag.
    • Heinicke, Susanne. (). Dem Klang auf der (Ton-)Spur. Experimente zu Frequenzspektren und zur akustischen Wahrnehmung bei Hörbeeinträchtigungen. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(193).
    • Heinicke, Susanne; Rabe, Thorid; Sach, Michael. (). Vom Kopf auf Papier - und zurück. eine fachdidaktische Annäherung an das Protokollieren und Dokumentieren im Physikunterricht. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(195/196), 4–11.
    • Heinicke, Susanne; Rabe, Thorid; Sach, Michael. (). Die Perspektive der anderen. Hilfreiche (und hinderliche) Elemente des Dokumentierens in den Augen von Eltern sowie von Schülerinnen und Schülers. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(195/196), 12–13.
    • Heinicke, Susanne; Friedrich, Sven. (). Sammelhefte goes digital. Formen, Chancen und Herausforderungen eienr digitalen Heftführung. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(195/196), 64–67.
    • Heinicke, Susanne; Heinen, Rosalie. (). Agile Methoden. Digitale Kanbans zur Dokumentation selbständigen Arbeitens im Physikunterricht. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(195/196), 77–82.
    • Heinicke, Susanne; Kulgemeyer, Christoph; Krabbe, Heiko; Klein, Pascal; Korneck, Friederike; Zügge, Thomas; Feser, Markus S. (). Das "perfekte" Lehramtsstudium. Physik Journal, 22(12), 43–47.
    • Stegeman, Jan; Peters, Marina; Horsthemke, Ludwig; Langels, Nicole; Glösekötter, Peter; Heusler, Stefan; Gregor, Markus. (). Modular low-cost 3D printed Setup for Experiments with NV centers in Diamond. European Journal of Physics, 44. doi: 10.1088/1361-6404/acbe7c.
    • Goorney, Simon; Bley, Jonas; Heusler, Stefan; Sherson, Jacob. (). The Quantum Curriculum Transformation Framework for the development of Quantum Information Science and Technology Education. Physics Education, 58(6). doi: 10.48550/arXiv.2308.10371.
    • Heusler, Stefan; Schwellenbach, Gregor; Tewiele, Michael (Eds.). (). U1 x U2 x U3: QuantumVisions. Münster: SCIENCeMOTION.
    • Müller, Rainer; Heusler, Stefan. (). Quantentechnologien unterrichten? Schulische Zugänge mit den Wesenszügen der Quantenphysik und didaktische Potenziale. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(198), 2–6.
    • Heusler, Stefan; Ubben, Malte; Bitzenbauer, Philipp. (). Was ist so besonders an Superpositionen? Von Überlagungen in der klassischen Wellenlehre zu Superpositionen in der Quantenphysik. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(198), 8–11.
    • Heusler, Stefan; Ubben, Malte S.; Bitzenbauer, Philipp. (). Erklärvideos zur Quantenverschränkung. Ein Unterrichtskonzept mit Erklärvideos und Hinweise zu ihrer Auswahl. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(198), 34–37.
    • Ubben, Malte S.; Heusler, Stefan. (). Digitaler Werkzeugkasten für den Quantenphysikunterricht. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 34(198), 38–39.

    • Welberg, Julia; Laumann, Daniel; Heinicke, Susanne. (). Empathisierendes oder systematisierendes Denken im Physikunterricht? Testentwicklung für Lernende der Sekundarstufe I. In Grötzebauch, Helmuth; Heinicke, Susanne (Eds.): PhyDid B - Didaktik Der Physik - Beiträge Zur DPG-Frühjahrstagung , pp. 235–240. Berlin.
    • Arshewizkij, Alexander; Pusch, Alexander; Ubben, Malte S. (). AR Lineale - Astronomie und Planeten im Klassenzimmer. In Grötzebauch, Helmut; Heinicke, Susanne (Eds.): Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung , pp. 25–28. Bad Honnef.
    • Pusch, Alexander; Fühner, Larissa. (). Inklusion durch 3D-Druck und moderne Technologien - Teilhabe durch ein Stück Plastik? In Wattes, Elizabeth Marie; Hoffmann, Clemens (Eds.), Digitale NAWIgation von Inklusion. Digitale Werkzeuge für einen inklusiven Naturwissenschaftsunterricht (pp. 79–89). Wiesbaden: VS Verlag für Sozialwissenschaften.
    • Karaki, Mohamad; Ubben, Malte S.; Pusch, Alexander; Heusler, Stefan; Zahn, Corvin; Kraus, Ute. (). Raumkrümmung zum Anfassen – Sektormodelle aus dem 3D-Drucker. Physik und Didaktik in Schule und Hochschule, 1(21).
    • Pusch, Alexander; Haverkamp, Nils. (). 3D-Druck für Schule und Hochschule Konstruktion von naturwissenschaftlichem Experimentiermaterial mit Best-Practice-Beispielen. 1. Aufl. Berlin: Springer Spektrum. doi: 10.1007/978-3-662-64807-0.
    • Ubben, Malte; Hartmann, Johanna; Pusch, Alexander. (). "Holes in the atmosphere of the universe" - An empirical qualitative study on mental models of students regarding black holes. Astronomy Education Journal, 2(1). doi: 10.32374/AEJ.2022.2.1.029ra.
    • Welberg, Julia; Laumann, Daniel; Heinicke, Susanne. (). Wen interessiert denn das? - Studien zu Interessen im Physikunterricht. In Habig, Sebastian; van Vorst, Helena (Eds.): Unsicherheit als Element von naturwissenschaftsbezogenen Bildungsprozessen , pp. 744–746. Nürnberg: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik e. V. (GDCP).
    • Welberg, Julia; Ubben, Malte; Pusch, Alexander; Heinicke, Susanne. (). Diagramme - aber welche und wie? Diagramme geeignet auswählen und gestalten. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 33(188), 26–27.
    • Welberg, Julia; Heinicke, Susanne. (). Digitale Apps - Visualisierungshelfer für physikalische Themen. Naturwissenschaften im Unterricht Physik, 2022(188), 12–14.
    • Hein Miriam, Pusch Alexander, Heusler Stefan. (). Modeling in nuclear physics: a visual approach to the limitations of the semi-empirical mass formula. European Journal of Physics, 43(3), 1–8. doi: 10.1088/1361-6404/ac4d7c.
    • Holz Christoph, Pusch Alexander. (). 3D-Druck im Mathematikunterricht – Konstruktion maßtäblicher geometrische Körper. Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht, 1|2022, 32–37.
    • Haverkamp Nils, Schlummer Paul, Ubben Malte, Pusch Alexander. (). Ultraschalllevitation als Zugang zu stehenden Wellen. Ein Low-Cost-Experimentieraufbau mit 3D-Druck Komponenten. Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht, 1|2022, 14–18.
    • Haverkamp Nils, Pusch Alexander. (). Experimentiermaterial aus dem 3D-Drucker - Relevante Kriterien zur Konzeption am Beispiel eines Flaschenzuges. Der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht, 1|2022, 70–73.
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