Neural oscillations can be measured by electroencephalography (EEG) and these oscillations can be characterized by their frequency, amplitude and phase. The mechanistic properties of neural oscillations and their synchronization are able to explain various aspects of many cognitive functions such as motor control, memory, attention, information transfer across brain regions, segmentation of the sensory input and perception (Arnal and Giraud, 2012). The alpha band frequency is the dominant oscillation in the human brain. This oscillatory activity is found in the scalp EEG at frequencies around 8-13 Hz in all healthy adults (Makeig et al., 2002) and considerable interest has been generated in exploring EEG alpha oscillations with regard to their role in cognitive (Klimesch et al., 1993; Hanselmayr et al., 2005), sensorimotor (Birbaumer, 2006; Sauseng et al., 2009) and physiological (Lehmann, 1971; Niedermeyer, 1997; Kiyatkin, 2010) aspects of human life. The ability to voluntarily regulate the alpha amplitude can be learned with neurofeedback training and offers the possibility to control a brain-computer interface (BCI), a muscle independent interaction channel. BCI research is predominantly focused on the signal processing, the classification and the algorithms necessary to translate brain signals into control commands than on the person interacting with the technical system. The end-user must be properly trained to be able to successfully use the BCI and factors such as task instructions, training, and especially feedback can therefore play an important role in learning to control a BCI (Neumann and Kübler, 2003; Pfurtscheller et al., 2006, 2007; Allison and Neuper, 2010; Friedrich et al., 2012; Kaufmann et al., 2013; Lotte et al., 2013). The main purpose of this thesis was to investigate how end-users can efficiently be trained to perform alpha band modulation recorded over their sensorimotor cortex. The herein presented work comprises three studies with healthy participants and participants with schizophrenia focusing on the effects of feedback and training time on cortical activation patterns and performance. In the first study, the application of a realistic visual feedback to support end-users in developing a concrete feeling of kinesthetic motor imagery was tested in 2D and 3D visualization modality during a single training session. Participants were able to elicit the typical event-related desynchronisation responses over sensorimotor cortex in both conditions but the most significant decrease in the alpha band power was obtained following the three-dimensional realistic visualization. The second study strengthen the hypothesis that an enriched visual feedback with information about the quality of the input signal supports an easier approach for motor imagery based BCI control and can help to enhance performance. Significantly better performance levels were measurable during five online training sessions in the groups with enriched feedback as compared to a conventional simple visual feedback group, without significant differences in performance between the unimodal (visual) and multimodal (auditory–visual) feedback modality. Furthermore, the last study, in which people with schizophrenia participated in multiple sessions with simple feedback, demonstrated that these patients can learn to voluntarily regulate their alpha band. Compared to the healthy group they required longer training times and could not achieve performance levels as high as the control group. Nonetheless, alpha neurofeedback training lead to a constant increase of the alpha resting power across all 20 training session. To date only little is known about the effects of feedback and training time on BCI performance and cortical activation patterns. The presented work contributes to the evidence that healthy individuals can benefit from enriched feedback: A realistic presentation can support participants in getting a concrete feeling of motor imagery and enriched feedback, which instructs participants about the quality of their input signal can give support while learning to control the BCI. This thesis demonstrates that people with schizophrenia can learn to gain control of their alpha oscillations recorded over the sensorimotor cortex when participating in sufficient training sessions. In conclusion, this thesis improved current motor imagery BCI feedback protocols and enhanced our understanding of the interplay between feedback and BCI performance. / Die Wirksamkeit von Feedback und Trainingseffekten während der Alphaband Modulation über dem menschlichen sensomotorischen Cortex

Zahlreiche Studien belegen, dass Menschen Schwierigkeiten bei der simultanen Ausführung von 2 Aufgaben haben. Diese Schwierigkeiten sind durch zusätzliche Leistungskosten in Doppelaufgabensituationen im Vergleich zu Einzelaufgabensituationen gekennzeichnet (d.h. Doppelaufgabenkosten). Allerdings konnten jüngere Studien eine deutliche Reduktion der Doppelaufgabenkosten am Ende von Übung zeigen. Der Befund von Doppelaufgabenkosten am Beginn und die deutliche Reduktion davon am Ende der Übung indiziert, dass diese Reduktion durch spezifische Lernmechanismen geleistet wird. Obwohl sich frühere Studien bereits mit diesen Mechanismen befassen, bleiben die genauen Mechanismen der Reduktion der Doppelaufgabenkosten durch Übung unbekannt. Das Ziel von vier Studien der vorliegenden Arbeit ist die Spezifizierung dieser Mechanismen durch die Anwendung einer Doppelaufgabensituation mit einer visuellen und einer auditiven Teilaufgabe (Schumacher et al., 2001). Untersuchungen zu Lernmechanismen innerhalb der Teilaufgaben zielten auf die genaue Lokalisation von Verkürzungen der Verarbeitungszeit in diesen Aufgaben während der Übung. Erstmalig konnte ich zeigen, dass die Verkürzung der Aufgabenverarbeitung in Doppelaufgabensituationen vor allem durch eine verkürzte Antwortauswahlstufe erfolgt. Demgegenüber haben Untersuchungen zu Lernmechanismen zwischen den Teilaufgaben auf den Erwerb von Fertigkeiten der Aufgabenkoordination gezielt. Hier habe ich Nachweise erbracht, dass diese Fertigkeiten während der Übung von Doppelaufgaben erwerbbar sind, aber dass kein Erwerb während Einzelaufgabenübung erfolgt. Weiterhin habe ich gezeigt, dass diese Fertigkeiten in alternative Doppelaufgabensituationen transferierbar sind. Allerdings gibt es keinen Nachweis für den Fertigkeitstransfer in Aufgabenwechsel- und Attentional-Blink-Situationen. Um das Ergebnis von Lernmechanismen weiter zu spezifizieren, habe ich gezeigt, dass die Doppelaufgabenleistung in der visuellen aber nicht in der auditiven Teilaufgabe stabil ist nachdem die Übung beendet wurde. Die vorliegenden Befunde zu Lernmechanismen werden in ein Modell von geübter Doppelaufgabenleistung, das Latent Bottleneck Model, integriert und neue Annahmen im Rahmen dieses Modells diskutiert. / Numerous studies showed that people have difficulty performing two tasks at the same time. This difficulty is indicated by additional performance costs in dual-task situations when compared to single-task situations, i.e. dual-task costs. However, recent evidence has shown a substantial reduction of dual-task costs through practice. The finding of dual-task costs at the beginning and the reduction thereof at the end of practice indicates that this reduction must be accomplished via specific learning mechanisms. Although such mechanisms have been addressed in previous studies, the specific mechanisms contributing to practice related dual-task cost reduction remained unknown. The aim of four studies in the present work is to specify these mechanisms by applying a dual-task situation including a visual and an auditory component task (Schumacher et al., 2001). Investigations on learning mechanisms within the component tasks aimed to identify loci of stage shortening in these tasks through practice. For the first time I showed that component task processing in dual-task situations is mainly shortened through a shortening at the response selection stage. In contrast, investigations on learning mechanisms between the component tasks focussed on the acquisition of task coordination skills. Here I provided evidence that these skills are acquired during dual-task practice and there is no acquisition of these skills during single-task practice. Additionally, I demonstrated that these skills are transferable to alternative dual-task situations. There is, however, no evidence for transfer of these skills to task switching and attentional blink paradigms. In order to further specify the result of the learning mechanisms, I showed that dual-task performance in the visual but not in the auditory task is stable after practice has finished. The present findings on learning mechanisms are integrated into a model of practiced dual-task performance, the latent bottleneck model, and new assumptions in the framework of this model are discussed.

Im Projekt „thermoE“ wurde in den vergangenen Jahren ein Verfahren zur Erstellung von mathematisch-methodischen elektronischen Testaufgaben mit der ONYX-Testsuite entwickelt. thermoE ermöglicht eine automatisierte Überprüfung MINT-typischer Komplexaufgaben sowie die zur Lösung nötigen methodischen Fähigkeiten und theoretischen Kenntnisse. thermoE gibt den Lernenden ein direktes Feedback zu deren Wissensstand und hilft, den Lernprozess effektiv und effizient zu gestalten. Auf diese Weise können viele Vorteile des E-Learnings zur Förderung selbstgesteuerter Lernprozesse im MINT-Bereich besser genutzt und in das Studium integriert werden. Der vorliegende Beitrag stellt das Konzept und aktuelle Evaluationsergebnisse vor.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-05-11T15:16:49Z No. of bitstreams: 1 Caroline Inês Egewarth_.pdf: 1550541 bytes, checksum: ba614daa815c2ccac84b739acc533bd1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-11T15:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caroline Inês Egewarth_.pdf: 1550541 bytes, checksum: ba614daa815c2ccac84b739acc533bd1 (MD5) Previous issue date: 2016-03-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diese Masterarbeit handelt von einer Analyse der Übung des Fragens mit negativen Partikeln. Wir verstehen die Übung des Fragens als ein Fragenformat, mit dem verschiedene soziale Handlungen durchgeführt werden können (um etwas bitten, einladen, bieten etc.). Die Studie von Heritage (2002) über die Übung des Fragens mit negativen Partikeln bei der Handlung um Information zu bitten ergab, dass diese Übung des Fragens als mehr durchsetzend von den Sprechern angenommen wird, und Zustimmung oder Ablehnung sucht, nicht die Antworten "Ja" oder "Nein" . Informationsanfragen wurden auch von Park (2008) beschrieben und sie zeigte, dass das Wissen des Sprechers, der die Handlung erzeugt, ist fast auf einem gleichen Niveau als das Wissen des anderen Sprechers. Da diese Studien mit der englischen und koreanischen Sprache gemacht wurden, fragen wir: Welchen Sinn geben die Sprechern der Übung des Fragens mit negativen Partikeln in brasilianischem Portugiesisch? Diese Forschung wird auf diese Lücke basiert. Unser Ziel ist zu beschreiben, welche Handlungen durch die Übung des Fragens mit negativen Partikeln durchgeführt werden, auβerdem werden Präferenzorganisation (POMERANTZ, 1984; POMERANTZ; HERITAGE, 2013) und cross-cutting preference (SCHEGLOFF, 2007) beschrieben. Die theoretische und methodische Grundlage dieser Arbeit ist die ethnomethodologische Gesprächsanalyse (Sacks; Schegloff; Jefferson, 1974). Wir analysierten 20 Übungen des Fragens bei Gespräche, die mit Ton und Video aufgenommen wurden, während geburtshilflichen und morphologischen Ultraschalluntersuchungen, Echokardiographien und genetische Beratungen. Die Untersuchungen und Beratungen finden in einem Sektor statt, in dem Frauen in der Schwangerschaft mittleren oder hohen Risiko eines Mutterschafts betreut werden, durch Sistema Único de Saúde (SUS) in Südbrasilien. Die Forschungsergebnisse weisen auf zwei verschiedenen Ebenen, für die die negativen Partikeln relevant sind: die Ebene des Satzes und die Ebene der Handlung. Wenn es um die Ebene des Satzes geht, bestreitet die negative Patikel der runde Satz, das heißt, alle Tatsachen oder Situationen werden verweigert. In diesen Fällen, zeigt der Sprecher einen höheren epistemischen Grad. Die Ebene der Handlung, andererseits, verneint keine Situation, sondern spielt eine Rolle bei der produzierten Handlung und bei der Sequenzialität des Gesprächs. Es ist nicht die Negation vom Satz. In diesen Exzerpten wurde weniger Kenntnisse des Fragenden beobachtet. Wir analysieren auch die Übung des Fragens mit dem Ausdruck „Eu não vou“ („Ich werde nicht“), in dem eine negative Antwort die Präferenz bekommt und der eine Beziehung zu zukünftigen Situationen der Schwangere hat. In den Übungen des Fragens, welche Handlung um etwas zu bitten ist, sind Legitimation und Kontingenz wichtig bei der Ausübung der Handlung. Wir schließen beim Fazit, die Negation kann bei der Übung des Fragens eine wichtige Interaktionsstrategie sein. Deshalb, ist es wichtig diese Strategien zu kennen, um Verständigung zu erreichen, nicht nur zwischen Patienten und Ärzten. / Esta dissertação de mestrado analisa a prática de perguntar com partículas negativas. Entendemos a prática de perguntar como um formato de pergunta com o qual se pode desempenhar diversas ações (pedir, convidar, oferecer etc.). O estudo realizado por Heritage (2002) sobre a prática de perguntar com partículas negativas na ação de solicitar informação revelou que essa prática é tratada pelos interagentes como mais assertiva, além de buscar concordância ou discordância, não as respostas ‘sim’ ou ‘não’. Descrevendo solicitações de informação também, Park (2008) evidenciou que o conhecimento de quem produz a ação está quase no mesmo patamar que o conhecimento demonstrado pelo interagente para quem se solicita a informação. Tendo em vista que esses estudos foram produzidos com o olhar para a língua inglesa e coreana, questionamos: qual sentido os interagentes atribuem para a prática de perguntar com partículas negativas no português brasileiro? É com base nessa lacuna que esta pesquisa é desenvolvida. Objetivamos descrever quais ações são desempenhadas através da prática de perguntar com partículas negativas, além de investigar a organização de preferência (POMERANTZ, 1984; POMERANTZ; HERITAGE, 2013) e cross-cutting preference (SCHEGLOFF, 2007) nas ações descritas. O aparato teórico-metodológico utilizado nesta dissertação é a Análise da Conversa de base etnometodológica (SACKS; SCHEGLOFF; JEFFERSON, 1974). Analisamos 20 práticas de perguntar de interações gravadas em áudio e vídeo durante exames de ecografia obstétrica e morfológica, ecocardiografia e consultas de aconselhamento genético. Os exames e consultas ocorrem em um setor que atende mulheres em gestação de médio ou alto risco de um hospital materno infantil do Sistema Único de Saúde (SUS), localizado no sul do Brasil. Os resultados da investigação apontam para dois níveis distintos em que a partícula negativa é relevante: o nível da proposição do turno de fala e o nível da ação da pergunta. Quando se trata do nível da proposição, a partícula negativa nega a proposição do turno, ou seja, nega algum fato ou situação. Nessas ocorrências, o interagente que produz a pergunta demonstra alto grau epistêmico. O nível de ação, por outro lado, está envolvido com a relevância da partícula negativa no curso da ação realizada e com a sequencialidade da interação, não é a negação de alguma proposição. Nesses excertos foi observado um conhecimento menor por parte de quem faz a pergunta. Também analisamos a prática de perguntar com a expressão “eu não vou”, em que se observou a preferência por uma segunda parte do par em formato negativo e a relação com alguma situação do futuro de quem produz o turno. Nas práticas de perguntar cuja ação é produzir um pedido, tornam-se relevantes a legitimidade em realizar o pedido e as contingências envolvidas em sua execução. Concluímos que a negação na prática de perguntar pode ser uma estratégia interacional importante, portanto ter conhecimento sobre essa estratégia pode servir para alcançar entendimento nas interações, não somente entre pacientes e médicos.

Wissenschaftliches Schreiben ist eine sehr komplexe Aufgabe, die eine Vielzahl unterschiedlicher Aktivitäten umfasst. Viele Studierende haben jedoch Schwierigkeiten, die damit verbundenen Anforderungen selbständig zu bewältigen. Im Mittelpunkt des Interesses der vorliegenden Arbeit stand daher die Entwicklung und Evaluation interaktiver computerbasierter Trainingsaufgaben, die Studienanfänger beim Erwerb von Grundkompetenzen des wissenschaftlichen Schreibens unterstützen. Zentrale Anliegen dieser Arbeit waren: (a) die psychologisch begründete Entwicklung einer computerbasierten Schreibumgebung für das wissenschaftliche Schreiben, (b) die theoretisch und methodisch begründete (Weiter-)Entwicklung von Instrumenten zur Untersuchung der Bedingungen und Wirkungen der Schreibumgebung und (c) die empirische Überprüfung der lern- und motivationspsychologischen Wirkungen des Arbeitens mit der Schreibumgebung. Im ersten Teil der Arbeit wird aus theoretischen Überlegungen und Modellen zum Schreibprozess bzw. zum Textverstehen ein integratives Modell des wissenschaftlichen Schreibens abgeleitet. Auf dieser Grundlage wird eine prototypische Trainingsumgebung entwickelt und formativ evaluiert. Anhand der Ergebnisse der formativen Evaluation wird der Prototyp zur Schreibumgebung „escribo“ weiterentwickelt. Diese Schreibumgebung setzt systematisch empirisch bestätigte Schreibstrategien um. Somit werden die Schreibenden in ihrem Schreibprozess kognitiv und metakognitiv unterstützt und angeleitet. Zur Untersuchung individueller Einflussgrößen auf den Schreibprozess werden im zweiten Teil der Arbeit verschiedene Fragebögen, z.B. zu motivationalen Aspekten beim wissenschaftlichen Schreiben entwickelt. Weiterhin wird ein verhaltensorientierter Fragebogen zu Strategien beim akademischen Schreiben (FSAS) konzipiert und hinsichtlich seiner Struktur sowie Reliabilität überprüft. Die Ergebnisse einer empirischen Studie mit zwei Messzeitpunkten zur Wirkung der Schreibumgebung weisen darauf hin, dass das Arbeiten mit der Schreibumgebung einer Übungssituation überlegen ist: Zum Messzeitpunkt 1 z.B. schrieben die Versuchspersonen mit computerbasierter Schreibunterstützung besser verständliche Texte. Daraus lässt sich der Schluss ziehen, dass es unter folgenden Bedingungen möglich ist, wissenschaftliches Schreiben computerbasiert zu fördern: Der komplexe Schreibprozess muss aufgebrochen werden, um die Anforderungen des wissenschaftlichen Schreibens transparent machen zu können. Außerdem sollten empirische und theoretische Erkenntnisse systematisch genutzt werden, um angemessene Strategien gezielt fördern zu können. / Academic writing is a complex task that involves a variety of cognitive and metacognitive activities. However, many university students perceive academic writing as an ill-defined task which, as a consequence, leads to feelings of incompetence and frustration. Thus, the purpose of the research presented here was to develop and evaluate interactive web-based training exercises to support students’ acquisition of basic writing competences. The main concerns include the: (a) development of a psychologically sound computer-based writing environment for academic writing; (b) development and enhancement of theoretically and methodologically sound instruments to study conditions and effects of such a writing environment; and (c) empirical investigation of the effects of working with the writing environment on achievement and motivation. In the first part of the dissertation an integrative model of academic writing is derived from theoretical considerations and models of the writing process as well as text comprehension. On this basis, a prototype of the writing environment is developed and evaluated in a pilot study. The results of the pilot study were used to design the writing environment “escribo”. This writing environment systematically applies empirically proven writing strategies. As a result, students receive cognitive and meta-cognitive support in their writing. To investigate individual influences on the writing process, various questionnaires, e.g. on motivational aspects of writing, were developed in the second part of the research presented here. Furthermore, a behaviour-oriented questionnaire on strategies in academic writing (FSAS) was designed and assessed regarding its structure and reliability. An empirical study using two measuring values was carried out to determine the effects of the writing environment. Its results show that there is some evidence that working with the writing environment is superior to a situation without any support; in session 1, for example, students supported by “escribo” wrote texts with a better readability compared to students working without support. Therefore, it can be concluded that such a computer-based writing environment can foster the acquisition of basic competencies in academic writing. This holds true only, if the following prerequisites are met. Firstly, the complexity of the writing process has to be broken up in order to make the demands of academic writing transparent. Secondly, theoretical and empirical findings should be used systematically to foster adequate writing strategies.

Wissenschaftliches Schreiben ist eine sehr komplexe Aufgabe, die eine Vielzahl unterschiedlicher Aktivitäten umfasst. Viele Studierende haben jedoch Schwierigkeiten, die damit verbundenen Anforderungen selbständig zu bewältigen. Im Mittelpunkt des Interesses der vorliegenden Arbeit stand daher die Entwicklung und Evaluation interaktiver computerbasierter Trainingsaufgaben, die Studienanfänger beim Erwerb von Grundkompetenzen des wissenschaftlichen Schreibens unterstützen. Zentrale Anliegen dieser Arbeit waren: (a) die psychologisch begründete Entwicklung einer computerbasierten Schreibumgebung für das wissenschaftliche Schreiben, (b) die theoretisch und methodisch begründete (Weiter-)Entwicklung von Instrumenten zur Untersuchung der Bedingungen und Wirkungen der Schreibumgebung und (c) die empirische Überprüfung der lern- und motivationspsychologischen Wirkungen des Arbeitens mit der Schreibumgebung. Im ersten Teil der Arbeit wird aus theoretischen Überlegungen und Modellen zum Schreibprozess bzw. zum Textverstehen ein integratives Modell des wissenschaftlichen Schreibens abgeleitet. Auf dieser Grundlage wird eine prototypische Trainingsumgebung entwickelt und formativ evaluiert. Anhand der Ergebnisse der formativen Evaluation wird der Prototyp zur Schreibumgebung „escribo“ weiterentwickelt. Diese Schreibumgebung setzt systematisch empirisch bestätigte Schreibstrategien um. Somit werden die Schreibenden in ihrem Schreibprozess kognitiv und metakognitiv unterstützt und angeleitet. Zur Untersuchung individueller Einflussgrößen auf den Schreibprozess werden im zweiten Teil der Arbeit verschiedene Fragebögen, z.B. zu motivationalen Aspekten beim wissenschaftlichen Schreiben entwickelt. Weiterhin wird ein verhaltensorientierter Fragebogen zu Strategien beim akademischen Schreiben (FSAS) konzipiert und hinsichtlich seiner Struktur sowie Reliabilität überprüft. Die Ergebnisse einer empirischen Studie mit zwei Messzeitpunkten zur Wirkung der Schreibumgebung weisen darauf hin, dass das Arbeiten mit der Schreibumgebung einer Übungssituation überlegen ist: Zum Messzeitpunkt 1 z.B. schrieben die Versuchspersonen mit computerbasierter Schreibunterstützung besser verständliche Texte. Daraus lässt sich der Schluss ziehen, dass es unter folgenden Bedingungen möglich ist, wissenschaftliches Schreiben computerbasiert zu fördern: Der komplexe Schreibprozess muss aufgebrochen werden, um die Anforderungen des wissenschaftlichen Schreibens transparent machen zu können. Außerdem sollten empirische und theoretische Erkenntnisse systematisch genutzt werden, um angemessene Strategien gezielt fördern zu können. / Academic writing is a complex task that involves a variety of cognitive and metacognitive activities. However, many university students perceive academic writing as an ill-defined task which, as a consequence, leads to feelings of incompetence and frustration. Thus, the purpose of the research presented here was to develop and evaluate interactive web-based training exercises to support students’ acquisition of basic writing competences. The main concerns include the: (a) development of a psychologically sound computer-based writing environment for academic writing; (b) development and enhancement of theoretically and methodologically sound instruments to study conditions and effects of such a writing environment; and (c) empirical investigation of the effects of working with the writing environment on achievement and motivation. In the first part of the dissertation an integrative model of academic writing is derived from theoretical considerations and models of the writing process as well as text comprehension. On this basis, a prototype of the writing environment is developed and evaluated in a pilot study. The results of the pilot study were used to design the writing environment “escribo”. This writing environment systematically applies empirically proven writing strategies. As a result, students receive cognitive and meta-cognitive support in their writing. To investigate individual influences on the writing process, various questionnaires, e.g. on motivational aspects of writing, were developed in the second part of the research presented here. Furthermore, a behaviour-oriented questionnaire on strategies in academic writing (FSAS) was designed and assessed regarding its structure and reliability. An empirical study using two measuring values was carried out to determine the effects of the writing environment. Its results show that there is some evidence that working with the writing environment is superior to a situation without any support; in session 1, for example, students supported by “escribo” wrote texts with a better readability compared to students working without support. Therefore, it can be concluded that such a computer-based writing environment can foster the acquisition of basic competencies in academic writing. This holds true only, if the following prerequisites are met. Firstly, the complexity of the writing process has to be broken up in order to make the demands of academic writing transparent. Secondly, theoretical and empirical findings should be used systematically to foster adequate writing strategies.

Die Technische Universität Bergakademie Freiberg (Professur für Technische Thermodynamik) und die Hochschule Zittau/Görlitz (Fakultät Maschinenwesen) beschäftigten sich im LiT-Förderprojekt thermoACTIVE mit der Entwicklung und Erprobung eines E-Learning gestützten Lehr- Lern-Konzepts zur aktiven Verständnissicherung und differenzierten Leistungsförderung im Modul Technische Thermodynamik. Im Zentrum des Formats stehen ort- und zeitunabhängig Onlinetests, die den Studierenden Informationen zu ihrem Wissensstand sowie Empfehlungen zum weiteren Lernprozess geben. Der Beitrag stellt das Umsetzungskonzept und Evaluationsergebnisse beider Standorte vor.

Sehnen übertragen die Muskelkräfte und ihre Eigenschaften beeinflussen unsere Bewegungsleistungen. Infolge mechanischer Belastungen adaptieren Sehnen. Die Effekte spezifischer Parameter des mechanischen Dehnungsstimulus sowie allgemeiner Belastungsbedingungen auf die Anpassung sind bisher ungeklärt und sollen durch die vorliegende Arbeit beleuchtet werden. Das adaptive Potential wurde durch einen Vergleich der Sehneneigenschaften zwischen beiden Beinen, in Bezug auf seitenabhängige Belastungen, experimentell untersucht. Um den Effekt verschiedener interventionsinduzierter Belastungen auf die Anpassung zu bestimmen, wurde ein systematischer Review nebst Metaanalyse durchgeführt. Der Einfluss spezifischer Parameter des Dehnungsstimulus (Rate und Dauer) wurde mittels zweier Trainingsinterventionen untersucht. Der Vergleich zwischen den Achillessehneneigenschaften des dominanten und nicht dominanten Beins zeigte einen signifikanten Unterschied des Young''s Modulus (Materialeigenschaften), mutmaßlich eine Folge seitenabhängiger Alltagsbelastungen. Die Metaanalyse ermittelte hohe Effektgrößen auf die mechanischen und Materialeigenschaften sowie eine niedrige Effektgröße auf die Morphologie, mit einem signifikanten Einfluss der unterschiedlichen Belastungen. Die beiden Interventionen belegten, dass eine hohe Rate der Dehnung und eine lange Dauer keinen übergeordneten Stimulus zur Sehnenanpassung im Vergleich zu einer hohen Magnitude und niedrigen Frequenz darstellen. Die Ergebnisse zeigen, dass Materialeigenschaften sensitiver gegenüber Belastungsänderungen sind und im Vergleich zur Morphologie zeitiger adaptieren. Die Interventionsresultate lassen den Schluss zu, dass eine hohe Dehnungsmagnitude, eine adäquate Dauer und repetitive Belastung essentiell für einen effektiven Stimulus sind. Die Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse bezüglich einer Verbesserung von Sehneneigenschaften im Kontext der athletischen Leistung sowie Verletzungsprävention und -rehabilitation. / Tendons transmit the force exerted by a muscle and their properties influence human locomotor performance. Furthermore, tendons adapt to mechanical loading. The effect of specific parameters of the mechanical strain stimulus as well as general loading conditions on tendon adaptation is not completely understood and, therefore, the focus of research in the present thesis. Adaptive responses were investigated by means of a comparison of tendon properties between both legs to assess the effect of side-dependent loading pattern. A systematic review and meta-analysis was applied to examine the influence of various intervention-induced loading conditions on the magnitude of adaption. To investigate specific parameters of the mechanical strain stimulus (rate and duration), two controlled exercise interventions were conducted. The comparison of the Achilles tendon properties between the non-dominant and dominant leg revealed a significant difference of the Young''s modulus (i.e. material properties), likely a result of side-dependent daily loading pattern. The meta-analysis revealed high intervention effect sizes on the tendon mechanical and material properties and a low effect size on the morphology, with a notable effect of the various loading conditions. The two exercise interventions showed that a higher rate of strain and longer duration did not provide a superimposed effect for tendon adaptation compared to high magnitude and low frequency. The findings indicate that the material properties seem to be more sensitive and quicker in response to changes in the loading conditions compared to the morphological properties. The results of the two interventions suggest that a high strain magnitude, an appropriate strain duration and repetitive loading are essential for an effective stimulus. These findings provide valuable information with regard to the improvement of tendon properties in the context of athletic performance as well as injury prevention and rehabilitation.

Active Approaches provide chances for individual, comprehension-oriented learning and can facilitate the acquirement of general mathematical competencies. Using the example of pinboards, which were developed for different areas of the secondary level, workshop participants experience, discuss and further develop learning tasks, which can be used for free activities, for material based concept formation, for coping with heterogeneity, for intelligent exercises, as tool for the presentation of students’ work and as basis for games. The material also allows some continuous movements and can thus prepare an insightful usage of dynamic geometry programs. Central Part of the workshop is a work-sharing group work with learning tasks for grades 5 to 8. The workshop will close with a discussion of general aspects of material-based learning.

Active Approaches provide chances for individual, comprehension-oriented learning and can facilitate the acquirement of general mathematical competencies. Using the example of pinboards, which were developed for different areas of the secondary level, workshop participants experience, discuss and further develop learning tasks, which can be used for free activities, for material based concept formation, for coping with heterogeneity, for intelligent exercises, as tool for the presentation of students’ work and as basis for games. The material also allows some continuous movements and can thus prepare an insightful usage of dynamic geometry programs. Central Part of the workshop is a work-sharing group work with learning tasks for grades 5 to 8. The workshop will close with a discussion of general aspects of material-based learning.