Für die Zeit meiner Wilhelm und Else Heraeus-Seniorprofessur am Physikalischen Institut der Universität Freiburg (vorläufig bis einschließlich Mai 2025) bin ich gerne bereit, weiterhin Abschlussarbeiten im polyvalenten 2-Hauptfächer-Bachelorstudiengang im Hauptfach Physik sowie Abschlussarbeiten im Master of Education im Hauptfach Physik zu betreuen.
Der Schwerpunkt der Arbeit sollte sich auf ein fachwissenschaftliches Thema beziehen, ich freue mich aber auch immer, wenn didaktische Aspekte – z.B. die Elementarisierung bzw. didaktische Reduktion für den schulischen Unterricht – in einer Arbeit angesprochen werden. Laut Beschluss der Studienkommission sollte jedoch der fachwissenschaftliche Anteil einer Abschlussarbeit im polyvalenten 2-HF-Bachelor mindestens 50% betragen.
Hinsichtlich der Thematik bin ich sehr offen. Die meisten Abschlussarbeiten in der Vergangenheit bezogen sich auf Themen aus dem Bereich der Quantentheorie und der Relativitätstheorie, es waren aber auch vollkommen andere Themenbereiche darunter. Wichtig ist mir, dass sich das Thema auf ein physikalisches Gebiet bezieht, von dem man in der Arbeit unter Beweis stellt, dass man es in wissenschaftlicher Form und eigenen Worten darstellen kann. Außerdem sollte es eine Relevanz für die Schule haben, d.h. entweder einen Bezug zum Lehrplan haben oder sich auf ein Thema beziehen, das für Schüler:innen von Interesse ist (wie z.B. die Relativitätstheorie). Reine Forschungsarbeiten ohne Bezug zur Schule vergebe ich nahezu ausschließlich zum Thema „Lernverhalten rekurrenter neuronaler Netzwerke“, das ich als mein eigentliches wissenschaftliches Forschungsgebiet betrachte.
Die folgende Liste von Abschlussarbeiten von Lehramtsstudierenden, die in den letzten Jahren ihre Arbeit bei mir geschrieben haben, gibt einen Eindruck von möglichen Themen. Die meisten Arbeiten beziehen sich auf die sogenannte Wissenschaftliche Arbeit im früheren ersten Staatsexamen. Vergleichbare Themen kann ich mir aber auch für die Abschlussarbeiten im polyvalenten Bachelor oder im Master of Education vorstellen. Da die Zeit zur Bearbeitung eines Themas im polyvalenten Bachelor 3 Monate und im Master of Education 4 Monate umfasst, unterscheiden sie die Arbeiten hinsichtlich Thema und Umfang nur unwesentlich. Im Master of Education erwarte ich aber etwas mehr Eigenständigkeit in der Bearbeitung des Themas.
Eine Liste der bisher betreuten Abschlussarbeiten mit Thematiken mit didaktischen Aspekten finden Sie hier.
Wir versuchen in diesem Abschnitt Themen Vorschläge einzelner Arbeitsgruppen zu sammeln, die sich besonders für eine Bearbeitung von Lehramtsstudent:innen eignen. Diese hier folgende Liste ist im Aufbau und alles andere als abgeschlossen oder vollständig. Die meisten Lehrstühle bieten Arbeiten für Lehramtsstudent:innen an, die unterschiedliche Gewichtungen der fachlichen und fachdidaktischen Anteile haben.
Suche Deinen Abschluss in der experimentellen Quanten- und Atomphysik
Betreuer: Prof. Tobias Schätz, Ansprechpartner: Dr. Ulrich Warring (ulrich.warring@physik.uni-freiburg.de)
Experimentiere mit allem, was wir haben, von klassischen Pendeln hin zu Quantenpendeln. Entdecke, wie man Atome und Ionen fängt und kontrolliert, und tauche in die Geheimnisse von fundamentalen Quantenprozessen ein. Egal, ob Du Dich von aktuellen Forschungsthemen inspirieren lassen möchtest oder eigene innovative Konzepte hast – Deine Kreativität ist hier gefragt und willkommen. Unterstützt durch unser Team, kannst Du Pionierarbeit in der Quanten- und Atomphysik leisten. Wir freuen uns, Dich bei Deiner Themenfindung zur Abschlussarbeit im polyvalenten Bachelor oder im Master of Education zu begleiten! (mehr Informationen unter: https://www.qsim.uni-freiburg.de/)
Interpretation des Perkolationsübergangs auf dem Quadratgitter als Verzweigungsprozess
Betreuer: Prof. Schilling, Dr. Coupette
Im Rahmen seiner Dissertation hat Fabian Coupette kürzlich gezeigt, dass sich Perkolationsprobleme auf Gittern als Verzweigungsprozesse interpretieren und dadurch auf einfache Weise lösen lassen. Der:die Masterstudent:in wird einen Teilaspekt dieser Arbeit weiter ausbauen. Die Arbeit ist zwischen Mathematik und theoretischer Physik angesiedelt, eignet sich also insbesondere fuer Studierende deren zweites Fach Mathematik ist. Da Verzweigungsprozesse häufig in der Schule als einführende Beispiele zur Stochastik verwendet werden, eignet sich das Thema ebenfalls zu einer didaktischen Ausarbeitung.
Blaue Energie und thermokapazitiver Effekt: Energiegewinnung aus Mischentropie
Betreuer: Prof. Schilling, Dr. Härtel
Beim Mischen von Fluß- und Meerwasser entsteht Mischentropie, die mittels semipermeabler Membranen oder kapazitiver Kreisprozesse in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Beide Prozesse sind insbesondere temperaturabhängig und können jeweils durch einfache Modelle beschrieben werden. Der:die Masterstudent:in wird beide Mischprozess modellieren und mittels klassischer Dichtefunktionaltheorie quantitative Berechnungen zum Vergleich beider Prozesse miteinander durchführen. Die Berechnungen dienen weiterhin der Demonstration des Vorgangs der Energiegewinnung aus Mischentropie sowie der Berechnung der Effizienz des Prozesses. Die Ergebnisse werden zur didaktischen Aufbereitung des Themas verwendet. Dies kann auch in Form von Planung und Bau eines Demonstrationsversuchs geschehen. Weitere Informationen finden Sie hier.
Eigene Themenwahl
Betreuer: Prof. Buchleitner
Der Lehrstuhl für Quantenoptik und -statistik bietet Abschlussarbeiten im polyvalenten Bachelor sowie im Master of Education an. Die Themenabsprache erfolgt individuell, ein Überblick über aktuelle Forschungsthemen gibt es auf der Webseite. Eigene Themenvorschläge (auch abseits der auf der Webseite beschriebenen Forschung) sind ausdrücklich erwünscht.
