Göttingen 2025 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 10: Physikalische Praktika

DD 10.3: Vortrag

Montag, 31. März 2025, 17:25–17:45, OEC 1.163

Physikalische Praktika neu gedacht: Chancen durch Digitalisierung und KI. — •Johannes Marczinkowski, Rebekka Murati, Cedric Kessler, Ralph Ernstorfer und Nina Owschimikow — Institut für Optik und Atomare Physik, TU Berlin, 10623 Berlin

In nie dagewesenem Umfang können hochauflösende und umfangreiche Datensätze generiert werden, deren Analyse und Management ein neues Bottleneck zum Erkenntnisgewinn darstellt. Damit umzugehen gehört, wie das Experimentieren selbst, zu professionellen Fähigkeiten der Experimentierenden und ist damit als Ausbildungsinhalt zu einem zentralen Thema aufgerückt. Eine Folge von Digitalisierung und insbesondere generativer KI ist, dass die Betrachtung physikalischer Effekte, die traditionell in Praktika vermittelt werden, über Simulationsdarstellungen, Augmented Reality, interaktive Programme, etc. erlernt werden können. Damit wird in den Praxisformaten Raum geschaffen, um die erweiterten praktischen Fähigkeiten in vollem Umfang zu vermitteln. Wir zeigen, wie Gestaltungsmöglichkeiten durch die Digitalisierung es erlauben, die experimentellen Ansätze von Messen und Messgeräten auf Daten- und Messunsicherheiten zu erweitern. Mit modernen Messgeräten werden komplexe Experimente und datenintensive Lernumgebungen realisiert. Durch digitales Mess- und Labordatenmanagement werden moderne Analyseverfahren, wie ML-Algorithmen und KI-gestützte Auswertungen, direkt in die Ausbildung integriert. Die Digitalisierung von Physikpraktika erlaubt es, Studierende praxisnah auszubilden, aktuelle Technologien zu nutzen und sie auf moderne Anforderungen der Wissenschaft und Industrie 5.0 vorzubereiten.

Keywords: Digitalisierung; Industrie 5.0; Physikpraktika; ML- und KI-Analyse; Datenmanagement