eTeaching an der TU: FB Physik - Remotely Controlled Laboratory (RCL)

Der FB Physik der TU Kaiserslautern hat in Zusammenarbeit mit Intel, der Eberhard von Kuenheim Stiftung und Gesamtmetall "Remotely Controlled Laboratories" (RCLs) externer Link entwickelt, die frei zugänglich über das Internet abgerufen werden können.

RCLs sind reale Experimente, die live über das Internet fern gesteuert werden können: Ein Nutzer am Ort A kann über seinen PC (Client) einen physikalischen Versuch an einem entfernten Ort B bedienen. Der Versuch wird hierbei über Interface, Kontrollrechner und Webserver zugänglich und bedienbar gemacht (Interaktivität).
Der Nutzer/ die Nutzerin steuert das Experiment, kann Parameter ändern und die Auswirkung per Webcam beobachten und die an ihn übertragenen Daten auswerten.

Im virtuellen Lab der Website sind derzeit 10 Experimente abrufbar, die ihren realen Standort in den Räumlichkeiten der TU Kaiserslautern (FB Physik) haben.
Der/die Lernende erhält zu jedem Experiment eine Einführung, eine Beschreibung des Versuchsaufbaus, eine Erklärung der Theorie, Aufgaben, eine Auswertung, Diskussionsfragen, fachliches und didaktisches Material und die Kontaktdaten des Experiment-Betreuers.


Ziel des Angebotes: Bereitstellung eines Netzwerks von RCLs an Schulen und Universitäten, um einen vielfältigen Einsatz in der Physiklehre zu ermöglichen (neue Typen von Hausaufgaben und Übungen, Projektarbeit, Durchführung von Demonstrationsversuchen durch Lernende). RCLs ermöglichen die Demonstration von Versuchen in der Physiklehre an Schulen und Hochschulen, die vor Ort nicht durchführbar sind (wegen fehlender Ausstattung hoher Kosten, schwieriger oder gefährlicher Durchführung usw.)

Didaktisches Ziel: Lernenden die Möglichkeit zur virtuellen Durchführung von Physik-Experimenten geben (Aufbau von Experimenten kennenlernen, Umgang mit Geräten und Auswertung von Daten üben), insbesondere zur Veranschaulichung von komplexen Lerninhalten. Im Gegensatz zu Simulationen oder Filmen von Real-Experimenten erhalten die Lernenden bei RCLs "eigene", reale Messdaten.

RCL-Webseite des FB Physik: Steuerung des Fotoeffekt-Experimentes (in einem realen, räumlich entfernten Labor) per Internet - Nutzer können Variablen verändern und die Auswirkung beobachten

Zielgruppe: Die Experimente sind für zwei Zielgruppen konzipiert, die spielend, lernend und/oder forschend mit den Experimenten umgehen können:
A) Physikalische Experimente, die Interesse wecken sollen (Spielen, Lernen). Zielgruppe: interessierte Laien; Schüler/innen, die ein eigenes RCL-Projekt an der Schule realisieren wollen
B) Physikalische Experimente, die in der Hochschullehre oder im Schul-Physikunterricht eingesetzt werden (Lernen, Forschen). Zielgruppe: Studierende der Physik und Schüler/innen (Physik Sekundarstufe II)

Unterrichtsform:

  • Selbststudium / Fernlehre: Studierende der TU Kaiserslautern, FiPS-Fernstudierende, Physik-Schüler/innen und interessierte Laien können RCLs selbstständig und unabhängig von Lehrveranstaltungen über das Internet nutzen (Anleitung, Aufgabenstellung
  • Anreicherung der Präsenzlehre: RCLs können als Anschauungsmaterial oder in Verbindung mit einem Arbeitsauftrag in der Lehre eingesetzt werden

Unterrichtstools: Nutzer/innen der RCLs benötigen Internetzugang (mit den freien Ports 80, 8080 und 8081) sowie einen Java-fähiger Browser

Laufzeit des Angebotes:

  • Projektlaufzeit (mit u. g. Partnern): 2002 bis 2005
  • Einsatz in der Lehre: seit 2002, fortlaufend
  • Weiterführendes Projekt in Planung: System zur Reservierung von Experimentierzeiten; Technische Dokumentation zu Interfaces und eingesetzter Software

Projektpartner:

  • Intel GmbH Education Group (Intel bietet RCLs Lehrern, Schülern und der interessierten Öffentlichkeit kostenlos über die Fortbildungsplattform "Intel - Lehren für die Zukunft" an)
  • Eberhard von Kuenheim Stiftung der BMW AG
  • Gesamtmetall (Gesamtverband der metallindustriellen Arbeitgeberverbände e.V.)

Weitere Informationen: RCL-Homepageexterner Link

Kontakt: Prof. Dr. Hans-Jörg Jodl, eMail: jodl@physik.uni-kl.de