Mathematische Algorithmen begReifen durch Tutorials und Aufgabenfeedback (MARTA)
Im Projekt MARTA wird ein Blended Learning Ansatz entwickelt, bei dem ein Flipped Classroom Konzept zur Aktivierung der Studierenden zwischen Vorlesungen und Übungen verwendet wird. Inhaltlich werden dabei vor allem prozedurale Wissenselemente im Bereich der Algebra und Zahlentheorie adressiert, die in der Vorlesung häufig nicht ausführlich genug behandelt werden können. Es werden einzelne modular einsetzbare Lernbausteine entwickelt, die jeweils aus 3 Teilen bestehen: einem einführenden interaktiven Video-Tutorial, einer Reihe von begleitenden (leistungsdifferenzierten) Aufgaben zur Vertiefung und Anwendung, die die Lernenden selbst lösen und einem abschließenden kurzen Test inklusive formativen Feedbacks. Die Aufgaben werden mit ONYX randomisiert erstellt und auf OPAL bereitgestellt.
Das beantragte Programm zielt vorrangig auf die Verbesserung der Lehrveranstaltung „Elemente der Algebra und Zahlentheorie“ für Lehramt. Darüber hinaus ist in der 2. Projektphase auch die Unterstützung weiterer Lehrveranstaltungen geplant, die algebraische Themen zum Inhalt haben. Aufgrund der Modularität sind die einzelnen Bausteine vielseitig einsetzbar.
Folgende Ziele werden angestrebt:
(1) Durch die Aktivierung der Studierenden zwischen Vorlesung (passive Wissensvermittlung) und Übung (aktive Anwendung und Transfer des Wissens) wird die Effizienz der Wissensvermittlung in der Lehrveranstaltung erhöht.
(2) Durch den Flipped-Classroom-Ansatz bleibt in der Übung mehr Raum zur Besprechung mathematischer Konzepte und Ideen sowie für individuelle Betreuung der Studierenden.
(3) Die Verbindung von Tutorials mit passenden Aufgaben zum Selbstrechnen erlaubt den Studierenden die Wahl ihres individuellen Lerntempos. Die inbegriffenen Feedbackelemente unterstützen die Selbstständigkeit.
Details
Projektträger
Sächsisches Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus (SMWK)
Lessons Learned
Was lief gut im Projektverlauf?
Das ursprünglich angedachte Projekt konnte in der angestrebten Form umgesetzt werden. Im Laufe des Projektes wurde das Konzept durch die studentischen Hilfskräfte, die mithilfe der finanziellen Mittel als SHK gewonnen werden konnten, methodisch durch Einbeziehung weiterer interaktiver Elemente in den Videos angereichert werden. Zudem konnte durch die gemeinsame Betreuung einer wissenschaftlichen Abschlussarbeit im Lehramt durch einen Mathematiker und eine Didaktikerin ein Synergieeffekt hergestellt werden, der eine tiefe Auseinandersetzung mit hochschulmathematischen Inhalten aus fachlicher und didaktisch-methodischer Sicht ermöglichte.
Welche Herausforderungen ergaben sich bei der Projektdurchführung?
Die Herausforderung bestand darin, dass der zeitliche Aufwand höher war als erwartet. Zum einen dauerte die Umsetzung eines Videos durchschnittlich 4 Wochen und zum anderen waren wöchentliche Treffen der SHKs mit der Projektleitung zur Qualitätssicherung notwendig.
Traten unerwartete Schwierigkeiten auf? Wenn ja, welche?
Eine Hauptschwierigkeit liegt in der Akzeptanz der Fachkolleg:innen in der Verwendung der modular aufgebauten Videos/ONYX-Aufgaben in eigenen Fachvorlesungen. Dies liegt einerseits darin begründet, dass es fachsprachliche Unterschiede gibt, aber auch in den Unterschieden im fachlichen Aufbau.
Was würden Sie aus Ihren Erfahrungen heraus für ähnlich angelegte Projekte empfehlen?
Sehr empfehlenswert ist das Angebot des Medienzentrums einen E-Scout zur Unterstützung anzunehmen. Unser E-Scout hat insbesondere bei technischen Fragen und bei Layoutprozessen unterstützt und uns entlastet.
Weitere „Lessons-Learned“:
Um die Akzeptanz zu erhöhen, wäre es sicher hilfreich schon zu einem frühen Zeitpunkt eine Evaluation und nutzenden Studierenden durchzuführen. Bislang haben wir hier nur anekdotische sehr positive Rückmeldungen.
Nachnutzungsmöglichkeiten
Die Projektprodukte stehen über OPAL für Inhalte der Algebra/Zahlentheorie und Linearen Algebra ab jetzt allen interessierten Lehrpersonen zur Verfügung.
Zudem wird die Erstellung interaktiver Videos in Zukunft durch einen wissenschaftlichen Mitarbeiter des Instituts für Algebra fortgeführt und damit das angelegte Projekt weiter ausgebaut.
Weitere Informationen
Projektzeitraum: 01.07.2021 bis 31.12.2022
Generelles
Im Projekt entstand eine wissenschaftliche Abschlussarbeit (Staatsexamen) als Gemeinschaftsarbeit zweier Absolventen, die den theoretischen Rahmen und das Konzept des Projektes inkl. der oben genannten Produkte darstellt und theoretisch fundiert.
Weiteres
Bei Interesse an den theoretischen Grundlagen und der Konzeptualisierung bzw. der entstandenen wissenschaftlichen Abschlussarbeit wenden Sie sich jederzeit an die Projektleitung. Gerne stellen wir auch die erstellten Inhalte zur Verfügung.
Kontakt
Prof. Dr. Andrea Hoffkamp
Technische Universität Dresden
0351 463-37552
https://tu-dresden.de/mn/math/analysis/didaktik/die-professur/inhaberin
Dr. Christian Zschalig
Technische Universität Dresden
christian.zschalig@tu-dresden.de
0351 463 34784
https://tu-dresden.de/mn/math/algebra/das-institut/beschaeftigte/christian-zschalig