Mathe OK (Mathematik Online Kurs)

Der Mathematik Online-Kurs (mit parametrisierten Aufgaben und motivierenden Gamification-Elementen) soll neuen Studierenden helfen, ihre mathematischen Eingangskenntnisse zu verbessern.
Erstellt am 22.05.2018

Eckdaten

Kann Lösungsansätze für folgende Problemstellungen der Lehre bieten:

  • Hohe Komplexität der Lerninhalte
  • Geringe Lernmotivation
  • Heterogenes Vorwissen
  • Begrenzte Möglichkeiten zum individualisierten Lernen

Nutzt folgende Medieneigenschaften zur Unterstützung des Lernprozesses:

Interaktivität: 5 (trifft vollkommen zu)
Adaptivität: 5 (trifft vollkommen zu)
Synchronizität: 1 (trifft überhaupt nicht zu)
Selbststeuerung: 4 (trifft eher zu)

Eignet sich für folgende Virtualisierungsgrade:

  • Virtualisierung
Logo

Um den Studierenden die Möglichkeit zu geben, zeit- und ortsunabhängig Lücken in mathematischen Grundlagen zu schließen, wurde am Grundlagenzentrum der Hochschule Aalen der Mathematik Online-Kurs (Mathe OK) entwickelt, der auf dem Mindestanforderungskatalog Mathematik der cosh-Gruppe (Kooperationsteam zwischen Schule und Hochschule) basiert. Verwendete Aufgabenformate im Kurs sind Kurzantwort, Multiple-/Single-Choice und Lückentext. Der Kurs ist in verschiedene Themengebiete unterteilt, die teilweise aufeinander aufbauen (siehe Themenkarte). Es gibt 177 parametrisierte Aufgaben in 42 Aufgabenpaketen, d.h. bei einem erneuten Aufruf von Aufgaben bleibt der Aufgabentyp erhalten, Zahlenwerte ändern sich jedoch (mit bis zu 100 Varianten). Dadurch wird auch bei wiederholter Bearbeitung derselben Aufgabe ein Auswendiglernen des Ergebnisses vermieden und stattdessen die korrekte Lösungsstrategie eingeübt. Die Antworten werden über einen WYSIWYG-Formeleditor eingegeben, der auch handschriftliche Eingaben (z.B. über Tablets) erkennt.

Jede Aufgabe enthält ein dreistufiges Hinweissystem, welches die Studierenden bei einer falschen Eingabe zur richtigen Antwort führt. Um einer Überforderung der Studierenden entgegenzuwirken, werden komplexere Aufgaben erst sukzessive freigeschaltet, wenn grundlegendere Aufgabenpakete erfolgreich bearbeitet wurden.

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Als deutlich motivationsfördernd hat sich die Einführung eines Medaillensystems erwiesen. Dabei erhalten die Studierenden durch Erfüllen gewisser Voraussetzungen Medaillen mit Namen wie "Orthogenial", "Schatz des Pythagoras" oder "Mathemagier". Je nach Schwierigkeitsgrad handelt es sich um Bronze-, Silber- oder Goldmedaillen, die nach Studiengängen sortiert in einem Medaillenspiegel veröffentlicht werden.

Mathe OK wird bereits während des Mathematikvorkurs vorgestellt und eingeführt, um die neuen Studierenden von Anfang an zu unterstützen.

Ein Teil der Aufgaben wurde uns freundlicherweise von der Hochschule Ulm zur Verfügung gestellt. Eine Vorgängerversion von Mathe OK (noch ohne Gamification-Elemente) wird an der Hochschule Pforzheim verwendet.

Medieneigenschaften zur Unterstützung des Lernprozesses

Interaktivität: 5 (trifft vollkommen zu)

Tests und Umfragen

Adaptivität: 5 (trifft vollkommen zu)

Bei ausreichender Punktzahl werden neue Aufgabenpakete freigeschaltet.

Synchronizität: 1 (trifft überhaupt nicht zu)

Selbststeuerung: 4 (trifft eher zu)

Nach Freischaltung von Aufgabenpaketen können die Studierenden bestimmen, welche Pakete sie zuerst bearbeiten wollen. Damit können Lernpfade teilweise selbst bestimmt werden.

Lösungsansätze für Problemstellungen der Lehre

Für die folgenden Problemstellungen kann das Praxisbeispiel Lösungsansätze bieten:

  • Hohe Komplexität der Lerninhalte:
    systematische Trennung von Lerninhalten und aufbauende Verknüpfung von Aufgabenpaketen sowie ein dreistufiges Hinweissystem
  • Geringe Lernmotivation:
    Wettbewerb zwischen den Studiengängen durch Medaillenspiegel Sonderwettbewerbe: Adventskalender, mathematische Ostereiersuche
  • Heterogenes Vorwissen:
    zusätzliche Übungsmöglichkeit durch Parametrisierung
  • Begrenzte Möglichkeiten zum individualisierten Lernen:
    zeit- und ortsunabhängige Übungsmöglichkeit, Lernpfade können (in gewissem Rahmen) selbst bestimmt werden.

Virtualisierungsgrad

Der Virtualisierungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen Präsenz- und virtuellen Phasen. Das Praxisbeispiel unterstützt die folgenden Virtualisierungsgrade:

  • Virtualisierung

Ressourcen

Soft- und Hardware

  • Moodle, WIRIS-Plugin

Weitere Informationen zum Praxisbeispiel

Kontakt

Sie möchten mehr über das Praxisbeispiel erfahren? Hier können Sie Kontakt zu den Autorinnen und Autoren aufnehmen:

Sebastian Krieg
Beethovenstraße 1
D - 73430 Aalen
Mail: sebastian.krieg[at]hs-aalen.de

Prof. Dr.-Ing. Axel Löffler
Beethovenstraße 1
D - 73430 Aalen
Mail: axel.loeffler[at]hs-aalen.de

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