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Physics TC Information
Detailed information on the programme at: Link
Educational Science
General course offerings in the category Educational Science are listed under "Programme: Educational Science for Teaching Diploma and TC".
NumberTitleTypeECTSHoursLecturers
851-0240-00LHuman Learning (EW1)
This lecture is only apt for students who intend to enrol in the programs "Teaching Diploma" or "Teaching Certificate". It is about learning in childhood and adolescence.
O2 credits2GE. Stern
AbstractThis course looks into scientific theories and also empirical
studies on human learning and relates them to the school.
ObjectiveAnyone wishing to be a successful teacher must first of all understand the learning process. Against this background, theories and findings on the way humans process information and on human behaviour are prepared in such a manner that they can be used for planning and conducting lessons. Students additionally gain an understanding of what is going on in learning and behavioural research so that teachers are put in a position where they can further educate themselves in the field of research into teaching and learning.
ContentThematische Schwerpunkte:
Lernen als Verhaltensänderung und als Informationsverarbeitung; Das menschliche Gedächtnis unter besonderer Berücksichtigung der Verarbeitung symbolischer Information; Lernen als Wissenskonstruktion und Kompetenzerwerb unter besonderer Berücksichtigung des Wissenstransfers; Lernen durch Instruktion und Erklärungen; Die Rolle von Emotion und Motivation beim Lernen; Interindividuelle Unterschiede in der Lernfähigkeit und ihre Ursachen: Intelligenztheorien, Geschlechtsunterschiede beim Lernen

Lernformen:
Theorien und wissenschaftliche Konstrukte werden zusammen mit ausgewählten wissenschaftlichen Untersuchungen in Form einer Vorlesung präsentiert. Die Studierenden vertiefen nach jeder Stunde die Inhalte durch die Bearbeitung von Aufträgen in einem elektronischen Lerntagebuch. Über die Bedeutung des Gelernten für den Schulalltag soll reflektiert werden. Ausgewählte Tagebucheinträge werden zu Beginn jeder Vorlesung thematisiert.
Lecture notesFolien werden zur Verfügung gestellt.
Literature1) Marcus Hasselhorn & Andreas Gold (2006). Pädagogische Psychologie: Erfolgreiches Lernen und Lehren. Stuttgart: Kohlhammer. 2) Jeanne Omrod (2006): Human Learning. Upper Saddle River: Pearson Prentice Hall.
Prerequisites / NoticeThis lecture is only apt for students who intend to enrol in the programs "Lehrdiplom" or "Didaktisches Zertifikat". It is about learning in childhood and adolescence.
851-0240-03LIntroduction to Test Theory and Test Construction in Educational Contexts (University of Zürich)
Enrolment only possible with Teaching Diploma or DC matriculation.

No enrolment to this course at ETH Zurich. Book the corresponding module directly at UZH.
UZH Module Code: 200c968

Mind the enrolment deadlines at UZH:
Link
W4 credits2SUniversity lecturers
AbstractThe seminar will provide theoretical and applied knowledge in the construction of psychological questionnaires. The students will construct, translate, and adapt instruments from different areas. Afterwards, data on these instruments will be gathered in an online survey. The survey will be analyzed (under the guidance of the seminar leaders) and presented in a scientific report.
ObjectiveThe learning outcomes are:
- Acquiring theoretical and applied knowledge in the construction, translation, and adaption of psychological instruments
- Conducting online surveys and statistical analyses
- Becoming more familiar with relevant statistical procedures (e.g., factor analysis, reliability, correlation, and regression analyses)
- Estimating and evaluating the psychometric properties of instruments
- Scientific description and communication of the results (using APA-style)
ContentDie Lehrveranstaltung soll Studierenden theoretische und praktische Kenntnisse in der Konstruktion von Fragebogen vermitteln. Es werden Instrumente aus verschiedenen Bereichen durch die Studierenden konstruiert, übersetzt und adaptiert. Danach erfolgt eine Online-Erhebung dieser Instrumente, die anschliessend unter Anleitung ausgewertet und in einem wissenschaftlichen Bericht präsentiert wird.
Lecture notesAlle Unterlagen werden im OLAT-Kurs zur Verfügung gestellt
Voraussetzung für die Teilnahme ist ein eigener Laptop mit einem Statistikprogramm (z.B. SPSS) und einem Office-Paket.
LiteratureAlle Unterlagen werden zur Verfügung gestellt.
Prerequisites / NoticeDer Leistungsnachweis besteht aus einem schriftlichen Leistungsnachweis, der benotet wird, ausserdem werden die unten genannten Aspekte von aktiver Teilnahme für das Bestehen des Moduls vorausgesetzt. Der schriftliche Leistungsnachweis besteht aus einem wissenschaftlichen Bericht zur psychometrischen Prüfung einer im Rahmen des Seminars selbst adaptierten, konstruierten oder übersetzten Skala. Die aktive Teilnahme besteht aus Vorbereitung auf die Sitzungen, Rekrutierung von Teilnehmenden für die gemeinsame Datenerhebung, zwei kurzen Präsentationen zur praktischen Aufgabe sowie aktiver Teilnahme am Seminar.

Voraussetzung für die Teilnahme ist ein eigener Laptop mit einem Statistikprogramm (z.B. SPSS) und einem Office-Paket.
851-0240-16LColloquium on the Science of Learning and Instruction Information W1 credit1KE. Stern, P. Greutmann, further lecturers
AbstractIn the colloquium we discuss scientific projects concerning the teaching in mathematics, computer science, natural sciences and technology (STEM). The colloquium is conducted by the professorships participating in the Competence Center EducETH (ETH) and in the Institute for Educational Sciences (UZH).
ObjectiveParticipants are exemplarily introduced to different research methods used in research on learning and instruction and learn to weigh advantages and disadvantages of these approaches.
851-0240-22LCoping with Psychosocial Demands of Teaching (EW4 DZ) Information Restricted registration - show details
Number of participants limited to 20.

The successful participation in EW1 ("Human Learning") and EW2 ("Designing Learning Environments for School") is recommended, but not a mandatory prerequisite.
W2 credits3SA. Deiglmayr, P. Greutmann, U. Markwalder, S. Peteranderl
AbstractIn this class, students will learn concepts and skills for coping with psychosocial demands of teaching
ObjectiveStudents possess theoretical knowledge and practical competences to be able to cope with the psychosocial demands of teaching.

(1) They know the basic rules of negotiation and conflict management (e.g., mediation) and can apply them in the school context (e.g., in conversations with parents).
(2) They can apply diverse techniques of classroom management (e.g., prevention of disciplinary problems in the classroom) and know relevant authorities for further information (e.g., legal conditions).
851-0242-06LCognitively Activating Instructions in MINT Subjects Restricted registration - show details
Enrolment only possible with matriculation in Teaching Diploma or Teaching Certificate (excluding Teaching Diploma Sport).

This course unit can only be enrolled after successful participation in, or during enrollment in the course "Human Learning (EW 1)".
W2 credits2SR. Schumacher
AbstractThis seminar focuses on teaching units in chemistry, physics and mathematics that have been developed at the MINT Learning Center of the ETH Zurich. In the first meeting, the mission of the MINT Learning Center will be communicated. Furthermore, in groups of two, the students will intensively work on, refine and optimize a teaching unit following a goal set in advance.
Objective- Get to know cognitively activating instructions in MINT subjects
- Get information about recent literature on learning and instruction
Prerequisites / NoticeFür eine reibungslose Semesterplanung wird um frühe Anmeldung und persönliches Erscheinen zum ersten Lehrveranstaltungstermin ersucht.
851-0242-07LHuman Intelligence Restricted registration - show details
Enrolment only possible with matriculation in Teaching Diploma or Teaching Certificate (excluding Teaching Diploma Sport).
Number of participants limited to 30.
This course unit can only be enrolled after successful participation in, or during enrollment in the course "Human Learning (EW 1)".
W1 credit1SE. Stern
AbstractThe focus will be on the book "Intelligenz: Grosse Unterschiede und ihre Folgen" by Stern and Neubauer. Participation at the first meeting is obligatory. It is required that all participants read the complete book. Furthermore, in two meetings of 90 minutes, concept papers developed in small groups (5 - 10 students) will be discussed.
Objective- Understanding of research methods used in the empirical human sciences
- Getting to know intelligence tests
- Understanding findings relevant for education
851-0242-08LResearch Methods in Educational Science Restricted registration - show details
Number of participants limited to 30
This course unit can only be enrolled after successful participation in, or during enrollment in the course "Human Learning (EW 1)".
W1 credit1SP. Edelsbrunner, M. Berkowitz Biran, Z. Lue, C. M. Thurn
AbstractLiterature from the learning sciences is critically discussed with a focus on research methods.
At the first meeting, working groups will be assembled and meetings with those will be set up.
In the small groups students will write critical essays about the read literature. At the third meeting, we will discuss the essays and develop research questions in group work.
Objective- Understand research methods used in the empirical educational sciences
- Understand and critically examine information from scientific journals and media
- Understand pedagogically relevant findings from the empirical educational sciences
Subject Didactics and Professional Training
Important: You can only enrol in the courses of this category if you have not more than 12 CP left for possible additional requirements.
NumberTitleTypeECTSHoursLecturers
402-0910-00LPhysics Didactics I: Special Didactics of Physics Teaching Restricted registration - show details
Limited number of participants.
Further information is available from the lecturer via email: Link

Simultaneous enrolment in Introductory Internship Physics - course 402-0920-00L - is compulsory for Teaching Diploma Physic

Information for UZH students:
Enrolment to this course unit only possible at ETH. No enrolment to module 090Phy1 at UZH.
Please mind the ETH enrolment deadlines for UZH students: Link
O4 credits3GM. Mohr
AbstractFachdidaktische Grundlagen des Unterrichtens im Fach Physik auf der Basis von empirischer Lehr-Lernforschung und Best practice: Unterrichtsplanung, Lektionsgestaltung, Unterrichtsmethoden, Medieneinsatz, Experimente, Leistungsbeurteilung, Unterrichtsevaluation.
ObjectiveDie Studierenden verfügen über fachdidaktisches Grundwissen für den Physikunterricht an einer Mittelschule. Sie können eigene Lektionen unter Berücksichtigung der vielfältigen Rahmenbedingungen planen, durchführen und evaluieren. Sie reflektieren ihren Unterricht und sind bestrebt, ihn didaktisch und pädagogisch weiter zu entwickeln.
Die Studierenden kennen die Einsatzmöglichkeiten, Chancen und Schwierigkeiten verschiedener Unterrichtsmethoden und Hilfsmittel. Sie können die Eignung von Unterrichtsformen im Hinblick auf eine Lernsituation beurteilen. Sie bemühen sich in ihrem Unterricht, geeignete Methoden und Medien angepasst an die Klasse und das Thema einzusetzen.
Die Studierenden sind mit Grundlagen des Experimentierens im Physikunterricht vertraut. Sie kennen zahlreiche Experimente zu verschiedenen physikalischen Themen und sind darauf sensibilisiert, Demonstrations- und Schülerexperimente im Unterricht zielgerichtet einzusetzen.
ContentThematische Schwerpunkte
Lektionsplanung und –durchführung: Lehrplan, Stundentafel, Zeitbudget, Artikulationsschema, Berücksichtigung von Vorwissen, Übungs- und Hausaufgaben, Prüfungen und Noten, Verständlichkeit von Lehrtexten, Weiterbildung, Unterrichtsevaluation
Fachspezifisches: Sachstrukturen der gängigen Unterrichtsthemen, Alltagsbezüge, Fehlvorstellungen, Demonstrations- und Schülerexperimente, Arbeitsmittel zu physikalischen Themen des Grundlagen- und Schwerpunktunterrichts
Einsatz verschiedener Unterrichtsmaterialien: Experimente, Computer, Taschenrechner, Video, Simulation
Unterrichtsformen: Lernaufgabe, Werkstatt, Puzzle, Projekt, Gruppenarbeit, Praktikum
Lernformen
Interaktive Lehr-Lernveranstaltung mit Vorträgen und Demonstrationen des Dozenten, studentischer Einzel- und Kleingruppenarbeit, kurzen Präsentationen der Studierenden, Vertiefung der Inhalte durch Bearbeitung von Aufträgen ausserhalb der Kontaktstunden
Lecture notesFolien und weitere Unterlagen werden zur Verfügung gestellt
Literaturewird während der Veranstaltung mitgeteilt
Prerequisites / NoticeDie Veranstaltung ist zusammen mit dem Einführungspraktikum zu belegen
402-0915-00LTeaching Internship Including Examination Lessons Physics Restricted registration - show details
Teaching Internship Physics for TC and Teaching Diploma Physics as Minor Subject.
Repetition of the Teaching Internship is excluded even if Examination Lessons are to be repeated.
O4 credits9PM. Mohr
AbstractStudents apply the insights, abilities and skills they have acquired within the context of an educational institution. They observe 10 lessons and teach 20 lessons independently. Two of them are as assessed as Examination Lessons.
Objective- Students use their specialist-subject, educational-science and subject-didactics training to draw up concepts for teaching.
- They are able to assess the significance of tuition topics for their subject from different angles (including interdisciplinary angles) and impart these to their pupils.
- They learn the skills of the teaching trade.
- They practise finding the balance between instruction and openness so that pupils can and, indeed, must make their own cognitive contribution.
- They learn to assess pupils' work.
- Together with the teacher in charge of their teacher training, the students constantly evaluate their own performance.
ContentDie Studierenden sammeln Erfahrungen in der Unterrichtsführung, der Auseinandersetzung mit Lernenden, der Klassenbetreuung und der Leistungsbeurteilung. Zu Beginn des Praktikums plant die Praktikumslehrperson gemeinsam mit dem/der Studierenden das Praktikum und die Arbeitsaufträge. Die schriftlich dokumentierten Ergebnisse der Arbeitsaufträge sind Bestandteil des Portfolios der Studierenden. Anlässlich der Hospitationen erläutert die Praktikumslehrperson ihre fachlichen, fachdidaktischen und pädagogischen Überlegungen, auf deren Basis sie den Unterricht geplant hat und tauscht sich mit dem/der Studierenden aus. Die von dem/der Studierenden gehaltenen Lektionen werden vor- und nachbesprochen.
Die Themen für die beiden Prüfungslektionen am Schluss des Praktikums erfahren die Studierenden in der Regel eine Woche vor dem Prüfungstermin. Sie erstellen eine Vorbereitung gemäss Anleitung und reichen sie bis am Vortrag um 12 Uhr den beiden Prüfungsexperten (Fachdidaktiker/-in, Departementsvertreter/-in) ein. Die gehaltenen Lektionen werden kriteriumsbasiert beurteilt. Die Beurteilung umfasst auch die schriftliche Vorbereitung und eine mündliche Reflexion des Kandidaten/der Kandidatin über die gehaltenen Lektionen im Rahmen eines kurzen Kolloquiums.
Lecture notesDokument: schriftliche Vorbereitung für Prüfungslektionen.
LiteratureWird von der Praktikumslehrperson bestimmt.
402-0917-00LMentored Work Subject Didactics Physics A Information Restricted registration - show details
Mentored Work Subject Didactics in Physics for TC and Teaching Diploma.
O2 credits4AG. Schiltz, A. Vaterlaus
AbstractIn their mentored work on subject didactics, students put into practice the contents of the subject-didactics lectures and go into these in greater depth. Under supervision, they compile tuition materials that are conducive to learning and/or analyse and reflect on certain topics from a subject-based and pedagogical angle.
ObjectiveThe objective is for the students:
- to be able to familiarise themselves with a tuition topic by consulting different sources, acquiring materials and reflecting on the relevance of the topic and the access they have selected to this topic from a specialist, subject-didactics and pedagogical angle and potentially from a social angle too.
- to show that they can independently compile a tuition sequence that is conducive to learning and develop this to the point where it is ready for use.
ContentThematic Focus
The topics of the mentored work are mostly chosen from the high school curriculum.

Methods
With the help of the mentor the students individually work on a topic and write a thesis about it.
Specialized Courses in Respective Subject with Educational Focus
NumberTitleTypeECTSHoursLecturers
402-0737-00LEnergy and Environment in the 21st Century (Part I)W6 credits2V + 1UM. Dittmar
AbstractThe energy and related environmental problems, the physics principles of using energy and the various real and hypothetical options are discussed from a physicist point of view. The lecture is intended for students of all ages with an interest in a rational approach to the energy problem of the 21st century.
ObjectiveScientists and espially physicists are often confronted with questions
related to the problems of energy and the environment.
The lecture tries to address the physical principles of todays and tomorrow
energy use and the resulting global consequences for the world climate.

The lecture is for students which are interested
participate in a rational and responsible debatte about the
energyproblem of the 21. century.
ContentIntroduction: energy types, energy carriers, energy density
and energy usage. How much energy does a human needs/uses?

Energy conservation and the first and second law of thermodynamics

Fossile fuels (our stored energy resources) and their use.

Burning fossile fuels and the physics of the greenhouse effect.

physics basics of nuclear fission and fusion energy

controlled nuclear fission energy today, the different types of
nuclear power plants, uranium requirements and resources,
natural and artificial radioactivity and the related waste problems
from the nuclear fuel cycle.

Nuclear reactor accidents and the consequences,
a comparison with risks from other energy using methods.

The problems with nuclear fusion and the ITER project.

Nuclear fusion and fission: ``exotic'' ideas.

Hydrogen as an energy carrier: ideas and limits of a
hydrogen economy.

new clean renewable energy sources and their physical limits
(wind, solar, geothermal etc)

Energy perspectives for the next 100 years and some
final remarks
Lecture notesmany more details (in english and german) here:

Link
LiteratureDie Energiefrage - Bedarf und Potentiale, Nutzung, Risiken und Kosten:
Klaus Heinloth, 2003, VIEWEG ISBN: 3528131063;

Environmental Physics: Boeker and Egbert New York Wiley 1999
Prerequisites / NoticeScience promised us truth, or at least a knowledge
of such relations as our intelligence can seize:
it never promised us peace or happiness
Gustave Le Bon

Physicists learned to realize that whether they like a theory or
they don't like a theory is not the essential question.
Rather, it's whether or not the theory gives predictions that agree with experiment.
Richard Feynman, 1985
402-0922-00LMentored Work Specialised Courses in Physics with an Educational Focus A Information Restricted registration - show details
Mentored Work Specialised Courses in the Respective Subject with an Educational Focus in Physics for TC and Teaching Diploma.
O2 credits4AG. Schiltz, A. Vaterlaus
AbstractIn the mentored work on their subject specialisation, students link high-school and university aspects of the subject, thus strengthening their teaching competence with regard to curriculum decisions and the future development of the tuition. They compile texts under supervision that are directly comprehensible to the targeted readers - generally specialist-subject teachers at high-school level.
ObjectivePractice in the explanation of complex topics in physics as the core competence of the teaching profession

Improvement of the physics education by providing attractive recent topics with regard to future curricular decisions and the public view of physics
ContentChoice of topic by individual arrangement
402-0944-00LScience in School (Current Topics for the Classroom) Restricted registration - show details
Does not take place this semester.
Enrolment in Physics Didactics I (402-0910-00L) and Physics Didactics II (402-0910-00L) is mandatory.
W2 credits2GA. Vaterlaus
AbstractIn dieser Veranstaltung geht es um die Frage, wie man moderne Themen der Physik oder neue Forschungsergebnisse in den Unterricht am Gymnasium integrieren kann. Welche Gebiete interessieren die Schülerinnen und Schüler? Welche Unterrichtsmethoden eignen sich für die Umsetzung? Wie soll man das Gelernte überprüfen?
ObjectiveDie Studierenden können eigenständig Lernumgebungen zu
modernen Themen der Astrophysik, Biophysik, Quantenphysik und der Festkörperphysik gestalten, die sich im Unterricht am Gymnasium einsetzen lassen.
ContentAufbau und Struktur von Lernaufgaben
Durchführung von Partner- und Gruppenarbeiten
Aufbau und Durchführung von Projektarbeiten
Betreuung von Maturaarbeiten
Ausarbeitungen von Unterrichtssequenzen zu modernen Themen der Physik.
Lecture notesUnterlagen werden verteilt.
LiteratureWird angegeben.
Prerequisites / NoticeDer Besuch der FD1 sowie der FD2 in Physik wird vorausgesetzt. Zu den Themen der Vorlesung können mentorierte Arbeiten verfasst werden.
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