Asteroidal Space Weathering: The Major Role of FeS

Space weathering (SW) effects on the lunar surface are reasonably well-understood from sample analyses, remote-sensing data, and experiments, yet our knowledge of asteroidal SW effects are far less constrained. While the same SW processes are operating on asteroids and the Moon, namely solar wind irradiation, impact vaporization and condensation, and impact melting, their relative rates and efficiencies are poorly known, as are their effects on such vastly different parent materials. Asteroidal SW models based on remote-sensing data and experiments are in wide disagreement over the dominant mechanisms involved and their kinetics. Lunar space weathering effects observed in UVVIS-NIR spectra result from surface- and volume-correlated nanophase Fe metal (npFe(sup 0)) particles. In the lunar case, it is the tiny vapor-deposited npFe(sup 0) that provides much of the spectral reddening, while the coarser (largely melt-derived) npFe(sup 0) produce lowered albedos. Nanophase FeS (npFeS) particles are expected to modify reflectance spectra in much the same way as npFe(sup 0) particles. Here we report the results of experiments designed to explore the efficiency of npFeS production via the main space weathering processes operating in the asteroid belt

Convergent evidence for validity of a performance-based ICT skills test

The goal of this study was to investigate sources of evidence of convergent validity supporting the construct interpretation of scores on a simulation-based ICT skills test. The construct definition understands ICT skills as reliant on ICT-specific knowledge as well as comprehension and problem-solving skills. On the basis of this, a validity argument comprising three claims was formulated and tested. (1) In line with the classical nomothetic span approach, all three predictor variables explained task success positively across all ICT skills items. As ICT tasks can vary in the extent to which they require construct-related knowledge and skills and in the way related items are designed and implemented, the effects of construct-related predictor variables were expected to vary across items. (2) A task-based analysis approach revealed that the item-level effects of the three predictor variables were in line with the targeted construct interpretation for most items. (3) Finally, item characteristics could significantly explain the random effect of problem-solving skills, but not comprehension skills. Taken together, the obtained results generally support the validity of the construct interpretation

Pediatric Patient Surface Model Atlas Generation and X-Ray Skin Dose Estimation

Fluoroscopy is used in a wide variety of examinations and procedures to diagnose or treat patients in modern pediatric medicine. Although these image guided interventions have many advantages in treating pediatric patients, understanding the deterministic and long term stochastic effects of ionizing radiation are of particular importance for this patient demographic. Therefore, quantitative estimation and visualization of radiation exposure distribution, and dose accumulation over the course of a procedure, is crucial for intra-procedure dose tracking and long term monitoring for risk assessment. Personalized pediatric models are necessary for precise determination of patient-X-ray interactions. One way to obtain such a model is to collect data from a population of pediatric patients, establish a population based generative pediatric model and use the latter for skin dose estimation. In this paper, we generate a population model for pediatric patient using data acquired by two RGB-D cameras from different views. A generative atlas was established using template registration. We evaluated the registered templates and generative atlas by computing the mean vertex error to the associated point cloud. The evaluation results show that the mean vertex error reduced from 25.2 ± 12.9 mm using an average surface model to 18.5 ± 9.4mm using specifically estimated pediatric surface model using the generated atlas. Similarly, the dose estimation error was halved from 10.6 ± 8.5% using the average surface model to 5.9 ± 9.3% using the personalized surface estimates

Entwicklung eines Fachwissenstests zur geometrischen Optik

Im BMBF-geförderten Projekt 'Kompetenzmessung und Kompetenzförderung in leistungsheterogenen Lerngruppen im experimentierbasierten Physikunterricht' (KoPhy) werden etwa 2000 Schüle- rinnen und Schüler in einer längsschnittlich angelegten Interventionsstudie auf den Kompetenzzuwachs in drei Experimentiersituationen untersucht. Anhand einer im Frühjahr 2016 durchgeführten Pilotstudie mit 310 Teilnehmerinnen und Teilnehmern konnten für die Hauptstudie IRT-skalierte Testhefte zur geometrischen Optik für den Kompe- tenzbereich 'Fachwissen' zusammengestellt werden. Zusammen mit vorhandenen Items zur „Erfassung prozessbezogener naturwissenschaftlicher Grundbildung“ (Glug, 2009) und dem aktuellen In- teresse der Schülerinnen und Schüler an Physik (Schulz, 2011) werden die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Hauptstudie umfassend befragt, um Auswirkungen der Intervention auf diese drei Aspekte zu erfassen. Die teilnehmenden Lehrkräfte erhalten zusätzlich einen Fragebogen zu ihrer Einstellung zum Fach und zur Wissenschaft Physik. Im vorliegenden Beitrag werden die Rahmenbedingungen der Hauptstudie sowie ihr Aufbau kurz skizziert. Danach folgt ein Überblick über die Erkenntnisse der Pilotstudie und deren Einfluss auf die Hauptstudie. Die Vorstellung erster deskriptiv statistischer Ergebnisse aus der Hauptstudie schließt sich daran an. Abschließend soll ein Ausblick auf die weiteren Forschungsschritte und die bisher gewonnenen Erkenntnisse gegeben werden.

Experimentieren im Physikunterricht: Wechselwirkung zwischen Überzeugungen von Lehrkräften und unterschiedlichen Experimentiersituationen

Im Rahmen einer umfangreichen Längsschnittstudie zum Kompetenzerwerb im Physikunterricht (KoPhy) wurde unter anderem der Lernzuwachs durch unterschiedliche Experimentiersituationen untersucht. Aktuelle Forschungsergebnisse lassen die Vermutung gerechtfertigt erscheinen, dass nicht das Experimentieren an sich – als Schülerexperiment oder als Demonstrationsexperiment – für den Lernerfolg ausschlaggebend ist. Vielmehr scheint eine Wechselwirkung zwischen der jeweilig unterrichtenden Lehrkraft und der Experimentiersituation zu bestehen. In der hier vorgestellten Studie wird versucht, diese Wechselwirkung mit Hilfe der physikbezogenen Überzeugungen der Lehrkräfte zu erklären. In diesem Beitrag werden erste Ergebnisse präsentiert und mögliche Konsequenzen für die Unterrichtsgestaltung sowie die Physiklehrerausbildung diskutiert

Experimentieren im Physikunterricht: Wechselwirkung zwischen Überzeugungen von Lehrkräften und unterschiedlichen Experimentiersituationen

Im Rahmen einer umfangreichen Längsschnittstudie zum Kompetenzerwerb im Physikunterricht (KoPhy) wurde unter anderem der Lernzuwachs durch unterschiedliche Experimentiersituationen untersucht. Aktuelle Forschungsergebnisse lassen die Vermutung gerechtfertigt erscheinen, dass nicht das Experimentieren an sich – als Schülerexperiment oder als Demonstrationsexperiment – für den Lernerfolg ausschlaggebend ist. Vielmehr scheint eine Wechselwirkung zwischen der jeweilig unterrichtenden Lehrkraft und der Experimentiersituation zu bestehen. In der hier vorgestellten Studie wird versucht, diese Wechselwirkung mit Hilfe der physikbezogenen Überzeugungen der Lehrkräfte zu erklären. In diesem Beitrag werden erste Ergebnisse präsentiert und mögliche Konsequenzen für die Unterrichtsgestaltung sowie die Physiklehrerausbildung diskutiert

Entwicklung von Messinstrumenten zum Kompetenzzuwachs anhand von Modellen der IRT

Im BMBF-geförderten Projekt „Kompetenzmessung und Kompetenzförderung in leistungsheterogenen Lerngruppen im experimentierbasierten Physikunterricht (KoPhy)“ sollen ca. 2000 Schülerinnen und Schüler in einer längsschnittlich angelegten Interventionsstudie hinsichtlich ihres Kompetenzzuwachses durch drei Experimentiersituationen untersucht werden.In diesem Beitrag sollen zuerst die Motivation für die vorgestellte Studie sowie die bisherigen Erkenntnisse dargestellt werden. Dem schließt sich eine Darstellung der Hauptstudie an, in welcher sowohl die grundlegende Fragestellung als auch die Messinstrumente vorgestellt werden. Die bisher abgeschlossenen Vorstudien zur Entwicklung eines IRT-skalierten Fachwissenstest als Messinstrument zum Einsatz in der Hauptstudie stellen den Abschluss dieses Beitrags dar

Entwicklung von Messinstrumenten zum Kompetenzzuwachs anhand von Modellen der IRT

Im BMBF-geförderten Projekt „Kompetenzmessung und Kompetenzförderung in leistungsheterogenen Lerngruppen im experimentierbasierten Physikunterricht (KoPhy)“ sollen ca. 2000 Schülerinnen und Schüler in einer längsschnittlich angelegten Interventionsstudie hinsichtlich ihres Kompetenzzuwachses durch drei Experimentiersituationen untersucht werden.In diesem Beitrag sollen zuerst die Motivation für die vorgestellte Studie sowie die bisherigen Erkenntnisse dargestellt werden. Dem schließt sich eine Darstellung der Hauptstudie an, in welcher sowohl die grundlegende Fragestellung als auch die Messinstrumente vorgestellt werden. Die bisher abgeschlossenen Vorstudien zur Entwicklung eines IRT-skalierten Fachwissenstest als Messinstrument zum Einsatz in der Hauptstudie stellen den Abschluss dieses Beitrags dar

Specific detection of Salmonella enterica and Escherichia coli strains by using ELISA with bacteriophages as recognition agents

The use of bacteriophages, instead of antibodies, in the ELISA-based detection of bacterial strains was tested. This procedure appeared to be efficient, and specific strains of Salmonella enterica and Escherichia coli could be detected. The sensitivity of the assay was about 105 bacterial cells/well (106/ml), which is comparable with or outperforms other ELISA tests detecting intact bacterial cells without an enrichment step. The specificity of the assay depends on the kind of bacteriophage used. We conclude that the use of bacteriophages in the detection and identification of bacteria by an ELISA-based method can be an alternative to the use of specific antibodies. The advantages of the use of bacteriophages are their environmental abundance (and, thus, a possibility to isolate various phages with different specificities) and the availability of methods for obtaining large amounts of phage lysates, which are simple, rapid, cheap, and easy

A Fluorescent Aerogel for Capture and Identification of Interplanetary and Interstellar Dust

Contemporary interstellar dust has never been analyzed in the laboratory, despite its obvious astronomical importance and its potential as a probe of stellar nucleosynthesis and galactic chemical evolution. Here we report the discovery of a novel fluorescent aerogel which is capable of capturing hypervelocity dust grains and passively recording their kinetic energies. An array of these "calorimetric" aerogel collectors in low earth orbit would lead to the capture and identification of large numbers of interstellar dust grains.Comment: 13 pages, 4 figures, to appear in The Astrophysical Journa