Prof. Dr. Tobias Ludwig

Studium der Fächer Physik und Chemie an der Ruhr-Universität Bochum (B.Sc / M. Ed. für Gymnasien und Gesamtschulen); Lehrer an der Friedrich-Harkort-Schule, Herdecke; Promotion zum Dr. rer. nat. (Spezialisierung: Didaktik der Physik) und Post-Doc am Institut für Physik der Humboldt-Universität zu Berlin; Visiting Graduate Researcher an der University of California, Los Angeles bei Prof. Bill Sandoval; Senior Fellow und Mitglied im Beirat zum Entwicklungsverbund "Die Zukunft des MINT-Lernens" der Deutsche Telekom Stiftung. Seit Dez. 2018 zunächst Tenure-Track-Professor; ab Dez. 2024 Professor für Physik und ihre Didaktik an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe. 

Ausgewählte Forschungsprojekte

AQUA-d - Forschungs- und Nachwuchskolleg zur Qualität digitaler Aufgaben. Teilprojekt Physik "Digital gestützte Lernaufgaben zum Unterrichtskonzept "Elektrizitätslehre mit Potential", zusammen mit Jan-Philipp Burde, U Tübingen (8/2023-7/2026, MWK BW)

PHyLa - Lehr-Lern-Labor Physik an der PH Karlsruhe (10/2022-9/2022, Vector Stiftung, Mitarbeitende: Engin Kardas, Kay Burger, Max Grünling)

InDiKo-X - Förderung der Technologieakzeptanz zukünftiger Lehrkräfte durch Erprobung fachspezifischer digitaler Lehr-Lern-Konzepte in Praxissituationen, Teilprojekt Physik: "Entwicklung und Erprobung von Unterricht mit digitalen Messwerterfassungssystemen" (8/2021-7/2024, MWK BW, Mitarbeiterin: Lena Lenz)

InDiKo - Nachhaltige Integration von fachdidaktischen digitalen Lehr-Lern-Konzepten an der PH Karlsruhe, Teilprojekt Physik: "Einsatz digitaler Messwerterwassungssysteme" (5/2020-12/2023, BMBF, Mitarbeiter: Gregor Benz)

Förderung der Argumentationsfähigkeit beim Experimentieren im Physikunterricht (2019-2022, Deutsche Telekom Stiftung, Mitarbeiter: Engin Kardas)

Journals

Benz, G., & Ludwig, T. (2023). Going beyond general competencies in teachers' technological knowledge: Describing and assessing pre-service physics teachers' competencies regarding the use of digital data acquisition systems and their relation to general technological knowledge. Frontiers in Education, 8, 118097. https://doi.org/10.3389/feduc.2023.1180973

Benz, G., Buhlinger, C., & Ludwig, T. (2022). 'Big Data' in Physics Education: Discovering the Stick-Slip Effect through a High Sample Rate. Physics Education, 57(4), 045004. https://doi.org/10.1088/1361-6552/ac59cb

Priemer, B., Pfeiler, S., & Ludwig, T. (2020). First- or secondhand data in school labs: it does not make a difference. Physical Review Physics Education Research. 16(1), 013102. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.16.013102

Weß, R. Priemer, B. Weusmann, B., Ludwig, T., Sorge, S. & Neumann, I. (2020). Der Verlauf von lehrbezogenen Selbstwirksamkeitserwartungen angehender MINT-Lehrkräfte im Studium. Zeitschrift für Pädagogische Psychologie, 34(3-4), 221-238. https://doi.org/10.1024/1010-0652/a000272

Ludwig, T., Priemer, B., & Lewalter, D. (2019). Assessing Secondary School Students’ Justifications for Supporting or Rejecting a Scientific Hypothesis in the Physics Lab. Research in Science Education. https://doi.org/10.1007/s11165-019-09862-4 Link

Beiträge in Zeitschriften für Lehrkräfte

Kardaş, E. & Ludwig, T. (2021). Den Umgang mit Daten und Messunsicherheiten lernen – Digitale Apps für ein wichtiges Thema. Plus Lucis. (4), Themenheft Messen im Physikunterricht, S. 25-31.

Boczianowski, F., Ludwig, T., & Pyras, L. (2019). Eigenschaften elektrischer Leiter aus Kennlinien ableiten – Lerngelegenheiten mit digitalen Messungen gestalten. Unterricht Physik, 171/172, S. 34-39.

Ludwig, T., & Priemer, B. (2017). Nicht-erwartete Messdaten und experimentelle Beobachtungen im Physikunterricht - eine gute Gelegenheit im Unterricht zu argumentieren. Praxis der Naturwissenschaften - Physik in der Schule, 66(3).

Monographie

Ludwig, T. (2017). Argumentieren beim Experimentieren - Die Bedeutung personaler und situationaler Faktoren (Dissertation). Humboldt-Universität zu Berlin. Link

Sonstiges

Ludwig, T., Zander, S., Krabbe, H. & Priemer, B. (2021). FWM - Ein Test zur Erhebung von Wissen in Mechanik für Schülerinnen und Schüler der Mittelstufe. Karlsruhe: Pädagogische Hochschule Karlsruhe. Zugriff unter: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:751-opus4-2748

Conference Proceedings

Ludwig, T., Kubsch, M., Sorge, S. & Kardaş, E. (2024). Quellen von Unsicherheit beim Experimentieren-Welche Rolle spielen verschiedene Arten von Unsicherheit beim Experimentieren?. In H. van Vorst (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch? Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Hamburg 2023. (S. 414-417). Universität Duisburg-Essen.

Benz, G. & Ludwig, T. (2021). Förderung der TPCK-Kompetenzen von zukünftigen Physiklehrkräften im Bereich digitaler Messwerterfassungssysteme. In S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftlicher Unterricht und Lehrerbildung im Umbruch? Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Aachen 2020. (S. 414-417). Universität Duisburg-Essen.

Ludwig, T., Kardaş, E., Donner, T. & Priemer, B. (2020). Messdaten auswerten lernen – adäquater argumentieren? Erste Ergebnisse. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 118-121). Universität Duisburg Essen

Priemer, B., Weß, R. & Ludwig, T. (2019). PCK des Argumentierens im naturwissenschaftlichen Unterricht. In: C. Maurer (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Kiel 2018. (S. 596-599). Universität Regensburg

Ludwig, T. & Priemer, B., & Lewalter D. (2018). Decision-making in uncertainty-infused learning situations with experiments in physics classes. In M. A. Sorto, A. White, & L. Guyot (Eds.), Looking back, looking forward. Proceedings of the Tenth International Conference on Teaching Statistics (ICOTS10, July, 2018), Kyoto, Japan.Voorburg, The Netherlands: International Statistical Institute. iase-web.org

Ludwig, T., & Priemer, B. (2015). Argumentationen in Real- und Simulationsexperimenten: Ergebnisse einer experimentellen Laborstudie. In S. Bernholt (Hrsg.), Heterogenität und Diversität - Vielfalt der Voraussetzungen im naturwissenschaftlichen Unterricht (Bd. 35, S. 163–165). Kiel: IPN.

Ludwig, T., & Priemer, B. (2014). Ein Instrument zur Erfassung von Argumentationen beim Experimentieren. In: S. Bernholt (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung zwischen Science- und Fachunterricht (Bd. 34, S. 273–275). Kiel: IPN.

Ludwig, T., & Priemer, B. (2013). Argumentationen bei nicht-hypothesenkonformen Ergebnissen in Real- und Simulationsexperimenten. In: S. Bernholt (Hrsg.), Inquiry-based Learning - Forschendes Lernen (Bd. 33, S. 731–733). Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Hannover 2012, Kiel: IPN.

Ludwig, T., & Priemer, B. (2012). Begründungen und Überzeugungen beim Beibehalten und Verwerfen von eigenen Hypothesen in Real- und Simulationsexperimenten. In: S. Bernholt (Hrsg.), Konzepte Fachdidaktischer Strukturierung Für Den Unterricht (Bd. 32, S. 313–315). Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Oldenburg 2011, Münster: LIT Verlag.

Workshops: 

Kardaş, E., & Ludwig, T. (2021). Digitale Lernumgebungen zur Vermittlung von Kompetenzen im Umgang mit Daten im Physikunterricht. Digitaler MNU-Bundeskongress, März 2021.

Paper & poster presentations:

Benz, G. & Ludwig, T. (2024, Sept.). Big Data - better inquiry? Wie Lernende mit großen Datenmengen beim Experimentieren umgehen. Vortrag auf der Future Education Konferenz 2024, Graz, Österreich.

Lenz, L., Burde, J. & Ludwig, T. (2024, Sept.). Digitale Lernaufgaben zur Unterrichtskonzeption „E-Lehre mit Potential“. Poster to be presented at the GDCP Jahrestagung 2024. Bochum.

Burger, K., Kardaş, E., & Ludwig, T. (2024, Sept.). Naturwissenschaftliches Argumentieren mit lokalen Klimadaten. Paper to be presented at the GDCP Jahrestagung 2024, Bochum.

Kardaş, E., Hansmann, R., Schulze, T., Walter, O., Ludwig, T. (2024, Sept.). Einfluss von LLL-Seminaren auf Kohärenzerleben und Selbstwirksamkeit. Poster to be presented at the GDCP Jahrestagung 2024, Bochum.

Wyrobek, S., Kardaş, E., Sorge, S., Kubsch, M. & Ludwig, T. (2024, Sept.). Review zu verschiedenen Arten von Unsicherheiten beim Experimentieren. Poster to be presented at the GDCP Jahrestagung 2024, Bochum.

Burger, K., Kardaş, E. & Ludwig, T. (2023, Sept.). Analyse von lokalen Klimadaten im Physikunterricht. Poster presented at the GDCP Jahrestagung 2023, Hamburg.

Benz, G. & Ludwig, T. (2023, Sept.). Einfluss der Datenmenge auf die Begründungsqualität. Paper presented at GDCP Jahrestagung 2023, Hamburg.

Lenz, L. & Ludwig, T. (2023, Apr.). Schwierigkeiten Lernender beim datenbasierten Begründen von Hypothesen. Paper to be presented at the GDCP Jahrestagung 2023, Hamburg.

Benz, G., Ludwig, T., & Masnick, A. M. (2023, Apr.). The More, the Better? Influence of Different Data Amounts on Cognitive Load and Learning Outcomes. Paper presented at 2023 NARST Annual International Conference. Chicago, IL.

Kardas, E., & Ludwig, T. (2023, Apr.). Does learning how to deal with data lead to more scientific argumentation? Paper presented at 2023 NARST Annual International Conference. Chicago, IL.

Lenz, L. & Ludwig, T. (2023, Apr.). To evoke or not to evoke students’ preconceptions in argumentation-based inquiry. Paper presented at 2023 NARST Annual International Conference. Chicago, IL.

Burger, K. & Ludwig, T. (2023, Mar). Argumentieren zur Klimaphysik im Lehr-Lern-Labor PHyLa. Poster presented at the DPG Jahrestagung 2023, Hannover.

Benz, G., & Ludwig, T. (2022, Sept.). “Small” vs. “big” data: Einfluss auf Cognitive Load und Lernerfolg durch Argumentieren. Paper presented at the GDCP Jahrestagung 2022, Aachen. 

Benz, G., Isele, D., Walter, O. & Ludwig, T. (2022, Mar). Experimente zur Förderung von Kompetenzen zur digitalen Messwerterfassung. Poster presented at the DPG-Frühjahrstagung 2022, digital.

Ludwig, T. & Priemer B. (2021, Sept.). Den Umgang mit Messdaten lernen. Symposium at the GDCP Jahrestagung 2021.

Kardaş, E. & Ludwig, T. (2021, Sept.). Apps zur Förderung von Datenanalysefähigkeiten beim Experimentieren. Paper to be presented at the GDCP Jahrestagung 2021.

Lenz, L. & Ludwig, T. (2021, Sept.). Merkmale von Aufgaben zum Argumentieren beim Experimentieren. Poster presented at the GDCP Jahrestagung 2021.

Benz, G., Kneller, F., Arbogast, K. & Ludwig, T. (2021, Sept.). Kompetenzen und Selbstwirksamkeit beim Einsatz digitaler Datenerfassung. Paper presented at the GDCP Jahrestagung 2021.

Benz, G., & Ludwig, T. (2021, Sept.). "Big Data" in Science Education - Chances, Challenges and Open Questions. Paper presented at the 2021 ESERA Conference, Braga, Portugal.

Benz, G., Arbogast, K., & Ludwig, T. (2021, Mar.). Ein Kompetenzrahmen physikspezifischer Technologiekompetenzen beim Experimentieren mit digitalen Messwerterfassungssystemen. Poster presented at the DPG-Frühjahrstagung 2021, digital.

Ludwig, T. & Haas, M. (2020, Sept.). Analyse von physikalischen Begründungen mit Machine-Learning. Poster presented at the GDCP Jahrestagung 2020, Aachen.

Benz, G. & Ludwig, T. (2020, Sept.). Förderung von TPCK-Kompetenzen zukünftiger Physiklehrkräfte im Bereich der digitalen Messwerterfassung. Poster presented at the GDCP Jahrestagung 2020, Aachen.

Kardaş, E. & Ludwig, T. (2020, Sept.). Entwicklung von digitalen Lernumgebungen zum Umgang mit Daten und Messunsicherheiten. Poster presented at the GDCP Jahrestagung 2020, Aachen.

Weß, R., Priemer, B., Parchmann, I., Ludwig, T. (2019, Sept.). Professionelle Wahrnehmung von Argumentationsanlässen. Poster presented at the GDCP Jahrestagung 2019, Wien.

Ludwig, T., Donner, T., Kardaş, E. und Priemer, B. (2019, Sept.). Messdaten auswerten lernen – besser argumentieren? Erste Ergebnisse, Paper presented at the GDCP Jahrestagung 2019, Wien.

Priemer, B., Weß, R. & Ludwig, T. (2018). PCK des Argumentierens im naturwissenschaftlichen Unterricht. Poster presented at the GDCP Jahrestagung 2018, Kiel.

Ludwig, T. & Priemer, B. (2018). Förderung des Argumentierens beim Experimentieren im Physikunterricht. Poster presented at the GDCP Jahrestagung 2018, Kiel.

Ludwig, T. & Priemer, B., & Lewalter D. (2018). Decision-making in uncertainty-infused learning situations with experiments in physics classes. Paper presented at the 10th International Conference on Teaching Statistics, Kyoto.

Ludwig, T. & Priemer, B. (2018). Die Förderung der Argumentationsfähigkeit beim Experimentieren im Physikunterricht. Paper presented at the Jahrestagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Würzburg.

Ludwig, T., Priemer, B. & Lewalter, D. (2017). Argumentieren beim Experimentieren: Ergebnisse zweier Studien. GDCP Jahrestagung 2017, Regensburg.

Priemer, B., Ludwig, T. & Lewalter, D. (2017). How Does Argumentation from Experimental Data and Observations Influence Learning in School Science Labs? Paper presented at the 2017 NARST Annual International Conference. San Antonio, TX.

Ludwig, T. Priemer, B. & Lewalter D. (2017). Die Verwendung verschiedener Argumente beim Experimentieren. Paper presented at the Jahrestagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Dresden.

Ludwig, T., Priemer, B. & Lewalter, D. (2016). Argumentieren beim Experimentieren: Der Einfluss personaler Faktoren. GDCP Jahrestagung 2016.

Ludwig, T., Priemer, B. & Lewalter, D. (2016). Argumentation in the school science lab: How does the use of different types of justifications influence students' learning? Paper presented at the 2016 EARLI SIG 26 meeting. Gent, Belgium.

Ludwig, T. & Priemer, B. (2015). Argumentation from experimental observations and its influence on learning outcomes. Paper presented at the 2015 ESERA Conference. Helsinki, Finnland.

Ludwig, T. & Priemer, B. (2015). How Does Argumentation from Data Differ when Students Work with Real vs. Virtual Experiments? Paper presented at the 2015 NARST Annual International Conference. Chicago, IL.

Ludwig, T. & Priemer B. (2015). Bedingungsfaktoren für den Lernerfolg beim Experimentieren. Paper presented at the Jahrestagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Wuppertal, March 2015.

Ludwig, T., & Priemer, B. (2013). Secondary School Students’ Reasoning from Anomalous Data. Presented at the 2013 NARST Annual International Conference, Rio Grande, PR.

Ludwig T. & Priemer, B. (2012). Secondary School Students’ Reasoning from Anomalous Data in Real Experiments and Computer Simulations. Poster presented at the World Conference on Physics Education, Istanbul, Turkey. 1st-6th July 2012.