Mithilfe von semi-strukturierten Interviews werden die Vorstellungen von Studierenden zu grundlegenden Begriffen der Technischen Mechanik untersucht. Dabei haben wir uns bisher auf die Themenbereiche Kräfte und Momente, Äquivalenz von Kräftesystemen sowie Modellierung einfacher mechanischer Systeme konzentriert. Die Ergebnisse dieser Untersuchung dienen als Ausgangspunkt für die Weiterentwicklung der Lehre in diesem Fach.
Im Rahmen unserer Forschungsarbeit entstanden die Tutorien zur Mechanik. Der Einsatz dieser Lehrmaterialien wurde im Rahmen des Projekts „Wirksamkeit aktivierender Lehr-/Lern-Methoden in der Mechanik“ über mehrere Jahre mit standardisierten Ein- und Ausgangstests in der Mechanik I untersucht. Bei den Studierenden konnte nach Einsatz der Tutorien im Mittel ein deutlich besseres Verständnis zentraler Konzepte der Statik nachgewiesen werden. Dies wird in der Grafik dadurch deutlich, dass Studierende aller Eingangstestniveaus mit Tutorien im Mittel einen höheren Ausgangstestwert erreichen als ohne Tutorien. Details zu den Ergebnissen sowie zur Methode sind in Direnga, J., Brose, A., & Kautz, C. (2015), Direnga, J., Timmermann, D., Brose, A., & Kautz, C. (2014) und Direnga, J., Timmermann, D., Kieckhäfer, F., & Kautz, C. (2017) (siehe Publikationen) zu finden.
Die Nachhaltigkeit des Konzeptverständnisses in Abhängigkeit von der Lehrmethode (mit oder ohne Tutorien) sowie weiterer Faktoren wurde im reTest–Projekt beleuchtet. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Konzeptverständnis in der Statik nach dem ersten Semester im Mittel noch zunimmt, unabhängig vom Einsatz der Tutorien. Jedoch ist ein bis sechs Jahre später bei der größten Studierendengruppe (die Studierenden ohne eigene Lehraktivität im Studium z.B. als Tutorin oder Tutor) absolut gesehen immer noch ein signifikant höheres Konzeptverständnis vorhanden, wenn im ersten Semester mit den Tutorien gelernt wurde. Studierende mit eigener Lehraktivität konnten die Differenz mindestens ausgleichen, möglicherweise durch die intensive, aktive Auseinandersetzung mit den Konzepten im Rahmen ihrer Lehrtätigkeit.
Der Einsatz der Tutorien führt also kurzfristig in jedem Fall zu einem höheren, langfristig je nach eigener Lehrtätigkeit zu einem höheren oder vergleichbaren Konzeptverständnis. Da Tutorinnen und Tutoren zudem eine Minderheit darstellen, lässt sich daraus schließen, dass der Einsatz der Tutorien sich insgesamt positiv auf die Nachhaltigkeit des Konzeptverständnisses auswirkt. Details zur reTest-Studie sind in Direnga, J., Timmermann, D., & Kautz, C. (2018) zu finden.