key: cord-0048627-nylaorsx authors: Peterfi, Marc; Daniel, Manfred title: Mathematiklehrveranstaltung neu – digital und invertiert date: 2020-07-08 journal: Selbststudium im digitalen Wandel DOI: 10.1007/978-3-658-31279-4_22 sha: 3bfe864cd8f687caba09a332e37f662457a79217 doc_id: 48627 cord_uid: nylaorsx Studierende im ersten Semester stehen in MINT-Fächern vor der Herausforderung, den Übergang von der Schulmathematik zur Hochschulmathematik zu meistern. Im Projekt optes wird das Ziel verfolgt, die Studierenden bei diesem Übergang zu unterstützen. Dieser betrifft nicht nur die Zeit vor der Aufnahme des Studiums, sondern im Besonderen auch die ersten Semester in einem Studiengang mit mathematischen Lehranteilen. In den meisten Fällen werden die Module in den verschiedenen Kursen von jeweils verschiedenen Lehrenden gehalten. Lehrende sind an der Dualen Hochschule hauptamtliche Professor*innen oder externe Lehrbeauftragte. Im vorliegenden Fall des Jahrganges 2019 gab es für das Teilmodul "Analysis und Lineare Algebra" in den fünf Kursen vier Dozent*innen. Unter diesen Lehrenden wurde im vorliegenden Fall ein gemeinsames Curriculum anhand der Modulbeschreibung vereinbart und eine inhaltlich einheitliche Klausur über alle Kurse erstellt. Dennoch war jeder im Sinne der Wissenschafts-und Lehrfreiheit in der Ausgestaltung seiner Lehrveranstaltung im Rahmen der Modulbeschreibung frei. Diese sieht für das Teilmodul 30 Unterrichtstunden Präsenz und 45 Unterrichtsstunden Selbststudium vor. Ebengleiches trifft auch für das Teilmodul "Logik und Algebra" des zweiten Semesters zu. Das Gesamtmodul umfasst damit 5 ECTS-Punkte. Die beiden Teilmodule eines dieser Kurse werden im vorliegenden Konzept umgesetzt und betreffen einen Kurs mit 33 Studierenden. Das bisherige didaktische Modell der Mathematiklehrveranstaltungen an der DHBW sieht seminaristische Vorlesungen im kleinen Kursverband mit integrierten Übungsphasen vor. Im betrachteten Studiengang werden ausnahmsweise freiwillig zu besuchende Tutorien angeboten. Das Selbststudium wird nicht explizit durch die Lehrperson gestaltet oder betreut. Der Fokus lag bei der Entwicklung der digitalen Mathematiklehrveranstaltung in der Unterstützung des Übungsprozesses. Dabei sollte sowohl das individuelle Lernen und Üben als auch die gegenseitige Unterstützung der Studierenden bei der Bearbeitung von Übungsaufgaben gefördert werden. Außerdem sollte die Lehrperson besser befähigt werden, die Defizite der Studierenden zu erfassen und ihnen zielgerichtet dabei zu helfen, diese zu überwinden. In vielen klassischen mathematischen Lehrbetrieben schließen die Übungseinheiten an eine frontal durchgeführte Vorlesung an. Abbildung 1: Frage in einem Lernmodul der Lehrveranstaltung "Logik und Algebra" so wird diese mit einem roten Kreis samt Kreuz markiert. Teilweise bearbeitete Inhalte sind gelb, vollständig und korrekt bearbeitete Inhalte grün angezeigt (siehe auch Kapitel 17). Neben der direkten Rückmeldung für die Studierenden erhält aber auch die Lehrperson eine Information darüber, wie häufig die jeweiligen Fragen beantworten und wie oft sie im ersten oder zweiten Anlauf korrekt gelöst wurden oder wie viele Studierende sogar mehr Versuche benötigten bzw. die Frage nie korrekt beantworten konnten. Die Rückschlüsse, die sich daraus ziehen lassen, können im besten Fall dafür genutzt werden, Verständnislücken der Gesamtheit der Studierenden des Kurses zu detektieren. Eine weitere Vorbereitungsmaßnahme für die Präsenzsitzungen sind die präsenzvorbereitenden Tests. Dabei handelt es sich meist um kurze Tests, die Verständnislücken aufdecken sollen. Außerdem sollen diese Tests Lehrenden bei der Entscheidung helfen, ob und wie ein gewisses Thema vorbereitet werden soll. Im Gegensatz zu den ebenfalls angebotenen und automatisch ausgewerteten Trainings enthalten die präsenzvorbereitenden Tests auch manuell durch die Lehrperson zu bewertende Aufgaben. So können Freitext-oder Zeichenaufgaben eingesetzt werden. Die Lehrperson kann hier auch direkte schriftliche Rückmeldungen zu den Studierendenantworten geben. Da die Testeinstellungen in der digitalen Mathematiklehrveranstaltung auf anonym gestellt sind, ist das auch möglich, ohne dass die Lehrperson wissen muss, auf wessen Einreichung sie antwortet. Die Entscheidung, die Tests anonym durchzuführen, wurde unter anderem auch deshalb getroffen, da dies nach Aussage der Kursteilnehmer*innen die Hemmnisse einer Teilnahme an den Tests reduzierte. Die Bearbeitung der interaktiven Lernmodule und präsenzvorbereitenden Tests soll in der Selbststudiumsphase vor der zugehörigen Präsenzsitzung stattfinden. Da dafür mindestens ein ähnlicher Zeitaufwand wie für eine Frontalsitzung eingeplant werden sollte, sind längere Übungsaufgaben in der Präsenz zu bearbeiten. Da die aktive Beteiligung und die gegenseitige Unterstützung der Studierenden untereinander primäre Zielsetzungen des Konzeptes sind, wurden vor allem im ersten Semester verschiedene aktivierende Methoden zwischen Übungsaufgaben eingesetzt. Beispielsweise wurden Phasen des aktiven Plenums (Spannagel und Spannagel 2013) eingebaut. Für das zweite Semester wurde aufgrund der dabei gemachten Erfahrungen die Entscheidung getroffen, die Präsenzsitzung in einen aktiven Besprechungsteil und einen Übungsteil aufzuteilen. Im ersten Teil werden zunächst Fragen zu den Inhalten der Lernmodule und präsenzvorbereitenden Tests beantwortet. Außerdem kann die Lehrperson in dieser Phase auf die Dinge eingehen, die ihr in der Vorbereitung der Sitzung bei Begutachtung der Ergebnisse der Fragen in den Lernmodulen und Tests aufgefallen sind. Für diese erste Phase ist ein Drittel der Präsenzveranstal- Themen voll entfalten. Im Rahmen der Evaluation der Lehrveranstaltung "Analysis und Lineare Algebra" gaben 75% der an der Umfrage teilnehmenden Studierenden an, den Freien Trainingsplatz genutzt zu haben. Außerdem gaben fast 30% an, diesen mehrmals pro Woche genutzt zu haben. Fast die Hälfte der Teilnehmer*innen der Evaluation gaben hingegen an, den Freien Trainingsplatz fast nie bzw. nie genutzt zu haben. Der formative Einsatz von E-Assessment in der digitalen Mathematiklehrveranstaltung wurde in der Nutzung einer elektronischen Klausur (siehe Kapitel 11 und Kapitel 12) auch summativ fortgeführt. Die Studierenden waren durch die elektronischen Tests während der Lehrveranstaltung bereits mit den Aufgabentypen der E-Klausur vertraut. Dieser Aussage wurde in der Evaluation zugestimmt. Zusätzlich wurde mit allen Studierenden eine elektronische Probeklausur durchgeführt, die in der Evaluation von den Studierenden positiv bewertet wurde. Die Evaluation der Lehrveranstaltung "Analysis und Lineare Algebra" wurde in Zusammenarbeit mit dem an der Universität Hamburg angesiedelten optes-Teilprojekt "Prozessbegleitung und didaktische Beratung" ( Die Evaluation der ersten Lehrveranstaltung "Analysis und Lineare Algebra" zeigte, dass die Lehrperson aus Sicht der Studierenden in der invertierten Lehrveranstaltung eher auf die Fragen der Teilnehmenden eingehen konnte (M=1,41/1,95) und die Studierenden sich bei der Strukturierung des Lernprozesses besser unterstützt gefühlt hatten (M=2,28/2,97). Darüber hinaus konnten in der Evaluation des ersten Durchlaufes keine wesentlichen Unterschiede in Fragen der Unterstützung zu den parallelen Kursen festgestellt werden. Die Evaluation konnte außerdem leider nicht bestätigen, dass die Studierenden sich in der Präsenzphase aktiver fühlten. Der Arbeitsaufwand wurde in der invertierten Lehrveranstaltung deutlich höher eingestuft als in der Vergleichsgruppe. Darauf wurde in der folgenden Lehrveranstaltung "Logik und Algebra" reagiert. Zur Qualitätskontrolle wird am Ende jedes Lernmoduls der Lehrveranstaltung "Logik und Algebra" auf eine kurze Umfrage weitergeleitet. In dieser haben die Studierenden die Möglichkeit, auf Umfang, Verständlichkeit und Zeitaufwand einzugehen und persönliche Bemerkungen abzugeben. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Berichts waren Ergebnisse zu drei Lernmodulen verfügbar. Die Ergebnisse dieser Kurzumfragen lassen darauf deuten, dass die Studierenden den Umfang der Lernmodule als angemessen betrachten. Außerdem herrscht Zustimmung zur Aussage, dass die Fragen in den Lernmodulen hilfreich seien. Allerdings haben an diesen Umfragen, auf die man mit einem Link am Ende eines Lernmoduls gelangt, lediglich 9 bzw. 8 der 33 Studierenden teilgenommen. Damit kann nicht ausgeschlossen werden, dass lediglich motivierte Studierende an den Umfragen zu den Lernmodulen teilgenommen haben. Hier ist auf die Ergebnisse der Abschlussevaluation nach Ende der Lehrveranstaltung zu warten. Das mit mehreren Lehrpersonen und damit einer Aufteilung der Studierenden in Gruppen mit überschaubarer Größe nachgedacht werden. Die Lernmodule und automatisch korrigierten Tests können auch außerhalb dieses Szenarios angewandt werden Voraussetzungen für das ICM Beyond a Simple ICM Inverting the Classroom: A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment Neugestaltete Grundlagenlehrveranstaltung Mathematik. Beitrag im öffentlichen optes-Blog Das Inverted Classroom Model Der freie Trainingsplatz -die extra Portion "Üben" in optes Designing In-Class Activities in the Inverted Classroom Model Open Access Dieses Kapitelwirdunter der Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz ( ) veröffentlicht, welche die Nutzung, Vervielfältigung, Bearbeitung, Verbreitung und Wiedergabe in jeglichem Medium und Format erlaubt, sofernSie den/die ursprünglichenAutor(en) und die Quelleordnungsgemäßnennen, einen Link zur Creative Commons Lizenzbeifügen und angeben, obÄnderungenvorgenommenwurden.Die in diesemKapitelenthaltenenBilder und sonstigesDrittmaterialunterliegenebenfalls der genannten Creative Commons Lizenz, sofernsichaus der Abbildungslegendenichtsanderesergibt. 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