Lehr-Lern-Labore werden im Forschungsdiskurs als wichtiges Element zur Theorie-Praxis-Verknüpfung diskutiert. Dabei steht das Potential zur Professionalisierung Lehramtsstudierender im Fokus. Neben der Modellierung studentischer Prozesse während eines zyklischen forschenden Lernsettings werden die Voraussetzungen und Einstellungen der Studierenden in Form ihrer subjektiven Überzeugungen bzgl. Lehr-Lerntheorien und ihre Fähigkeiten bei der Kommunikation über Forschung untersucht. Als qualitative Erhebungsinstrumente dienen Interviews, Fragebögen und Abschlussberichte. Im Schulalltag sind Lehrkräfte stets mit Heterogenität und Herausforderungen der Inklusion konfrontiert. Dadurch wird die Ausbildung eines forschenden Habitus und die Anpassung des Unterrichts an die Bedarfe der Schülerinnen und Schüler immer relevanter. Aufbauend auf diesen Ergebnissen kann eine differenzierte curriculare Verortung von Lehr-Lern-Laboren sinnstiftend sein, um das Potential der Lehr-Lern-Labore zu nutzen. <dt.>
In the current research discourse teaching-learning laboratories are regarded as an important element for linking theory and practice. This potential for the professionalization of teaching-students is discussed. In addition to the modeling of student processes during a cyclical research learning setting the attitudes of students are examined in the form of their beliefs regarding teaching-learning theories and their communication skills of their research. For this purpose, various qualitative data were collected and evaluated. In school life, teachers are always faced with heterogeneity and inclusion challenges. This makes the training of a researcher habitus and the adaptation of the lesson to the needs of the students more and more relevant. Based on these results, a differentiated curricular localization of teaching-learning laboratories is proposed in order to exploit the potential of the teaching-learning laboratories. <engl.>
Diese Arbeit berichtet über Fortschritte in der Physik von Stoßwellen im Mikrobereich. Mikroschockwellen sind seit Beginn des 21. Jahrhunderts ein neues Gebiet in der Physik der Strömung. Aufgrund technischer Einschränkungen sind jedoch in diesem Studienbereich noch sehr wenige Arbeiten vorhanden. Daher konzentriert sich diese Arbeit auf die Entwicklung neuer Methoden zur Erzeugung von Mikroschockwellen und untersucht deren Ausbreitungseigenschaften. In dieser Arbeit wird hauptsächlich ein Laser-Differential-Interferometer verwendet, um berührungslose Messungen der Trajektorie, Geschwindigkeit und Dichte des Mikrostoßes durchzuführen. Die Ergebnisse zeigen, dass Stoßwellen im Mikrobereich im Gegensatz zu makroskopischen Stoßwellen unterschiedliche Ausbreitungs- und Dämpfungsmechanismen haben. Im Gegensatz zu anderen Berichten, bei denen Druckmessgeräte verwendet werden, löst das aktuelle Setup für Dichtemessungen das gesamte Mikrostoßströmungssystem zum ersten Mal auf. <dt.>
This thesis reports on advances in the physics of shock waves at micro scale. Micro shock waves have been a new field in the physics of fluids since the beginning of the 21st century. However, there is still very limited amount of works in this field of study due to technical limitations. Therefore, this thesis focuses on developing novel methods to generate micro shock waves, and then investigates their flow properties. In this work, a laser differential interferometer is mainly applied to perform non-contact measurements of the micro shock flow's trajectory, velocity and density. The results show that in contrast to macroscopic shock waves, shock waves at micro scale have different propagation and attenuation mechanism. Different from other reports using pressure transducers, the current setup for density measurements resolve the whole micro shock flow system for the first time. <engl.>