MathCoach Ein web-basierter Mathematik-Tutor Didaktisches Konzept.

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1 MathCoach Ein web-basierter Mathematik-Tutor Didaktisches Konzept

2 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes2 Überblick Didaktisches Konzept Selbstgesteuertes Lernen mit einem modernen Medium Strukturierung in Interaktionskategorien, Interaktionsarten und Metadaten Individuelle Hilfe und Bewertung Nutzung der Vorteile von ActiveMath für MathCoach Erwarteter Nutzen für die Lehre

3 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes3 Selbstgesteuertes Lernen mit einem modernen Medium Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. MathCoach dient dem selbstgesteuerten Ü ben und Experimentieren. Es ist dar ü ber hinaus ein Werkzeug, mit dem Autoren webbasierte Interaktionen herstellen können. 1) Multimediale Elemente Mit MathCoach können eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung gestellt werden. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer.

4 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes4 Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. 2) Verschiedene gut strukturierte Klassen von Interaktionen Die in MathCoach möglichen Interaktionen werden hinsichtlich des Lernziels klar in verschiedene Kategorien und Arten eingeteilt, die unterschiedliche Fertigkeiten trainieren und unterschiedliche Lernertypen ansprechen. Darüber hinaus gibt es zusätzliche Metadaten. Die Lernziele werden jedem Aufgabenkomplex in einem Einleitungstext mitgegeben, die Kategorie und Art der Interaktion wird durch ein grafisches Symbol kenntlich gemacht, die Metadaten kann der Student sich per Klick anzeigen lassen. Durch die klare Strukturierung ist eine gute Orientierung sowohl für die Studenten als auch die Autoren und Dozenten gegeben. Interaktionsklassen

5 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes5 Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. ExperimentFreie Übungsauf- gabe Bewertete Übungsauf- gabe Hausaufgaben und (Selbst)test (Klausur) Demon- stration Interaktives Veranschaulichen von gelerntem Wissen, Experimentieren zum Finden von Gesetzmä- ßigkeiten, Hypothesen bilden; einzelnes Problem, mit Hilfen, und Rückmeldungen, ohne Bewertung des Studenten Zum freien Üben, Einzelne Aufgabe, mit Hilfen, Rückmeldungen (Auswertung der einzelnen Lösungsschritte des Studenten) ohne Bewertung des Studenten Selbsttest zu einer Aufgabe, i.d.Regel mit Zeitlimit einzelne Aufgabe, ohne Hilfen, und ohne Bewertung von Lösungs- teilschritten des Studenten mit Bewertung des Studenten Hausaufgaben, mit Uhr: Selbsttest zu einer Klausur, Zusammenfassung mehrerer Aufgaben, mit und ohne Zeitlimit ohne Hilfen, Bewertung des Studenten am Ende des/r Tests/Hausaufgabe (Zusammenfassung der Bewertung der einzelnen Aufgaben) L ösungen der Hausaufgabe können an Dozenten geschickt werden. Dient der Veranschau- lichung, Animation, die mit verschiedenen Geschwin- digkeiten und Unterbrechungs- möglichkeiten ablaufen kann. Kategorien von Interaktionen und Übungen

6 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes6 Multiple Choice Questions (Einfach- und Mehrfachantworten möglich), zur Festigung von Faktenwissen, zum schnellen Rekapitulieren des Stoffes Fill-in-Blank-Aufgaben, zum Trainieren der korrekten mathematischen Schreibweisen, sowie zum Analogieschließen Zuordnungsaufgaben, zur Festigung von Faktenwissen, zur Veranschaulichung und Festigung von Zusammenhängen Grafik on-demand, zum explorativen Erarbeiten des Wissens, zum Bilden von Hypothesen, zur Veranschaulichung von Sachverhalten Coach und Taschenrechner, das sind Übungsaufgaben, die mit Hilfe der angeschlossenen Mathematik- und Statistik-Software gelöst werden können, wie Termumformungen, Analyse von Grafiken, statistische Auswertung von Daten usw., zum Trainieren des abstrakten Denkens und der Fähigkeit, komplexere Aufgaben durch Zerlegung in Teilprobleme zu lösen. Arten von Interaktionen und Übungen

7 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes7 Die Interaktionen werden zusätzlich durch folgende Metadaten charakterisiert: Unterschiedliche Schwierigkeit (leicht, mittel, schwer) Unterschiedlicher Hilfestellungsgrad (frei definierbar) Unterschiedlicher Abstraktionsgrad Unterschiedliches Anwendungsfeld Unterschiedliche Wissensart (Faktenwissen, Verstehen von mathematischen Zusammenhängen, Anwenden auf kleinere Problemstellungen, Bearbeiten komplexer Aufgaben). Unterschiedliche kognitive Anforderung (Beweisen, Berechnen, Hypothesen bilden, Veranschaulichen, Abstrahieren) Daten zum Autor, (Name, Datum, Adresse des Autors, Programmierer der Aufgabe) Metadaten von Interaktionen und Übungen

8 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes8 Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. 3) So viele Aufgaben zu einem Typ wie man möchte mit individueller Hilfe und Bewertung MathCoach erlaubt die zufällige Erzeugung beliebig vieler Aufgaben zu einem vorgegebenen Aufgabentyp unterschiedlicher Schwierigkeit und Abstraktheit. Dabei werden gleichzeitig auch Lösungen, Bewertungen und Hilfestellungen automatisch mit generiert. Ganz wichtig ist der sogenannte Hilfegrad zu einer Aufgabe. Das ist der Detaillierungsgrad einer Hilfe und die Anzahl der bei einer Hilfeanforderung auf einmal gegebenen Hinweise. Bei Aufgaben vom Typ Coach kann dieser Hilfegrad vom Studenten eingestellt oder durch den Autor/Dozenten festgelegt werden. Neu ist, dass MathCoach zu beliebigen Eingaben des Studenten Hilfen des entsprechenden Grades und Bewertungen generiert, so dass das System jedem Studenten adäquate, individuelle Hilfestellung und Bewertung liefert. Individuelle Hilfe und Bewertung

9 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes9 4) Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Profil und Lernfortschritt des Studenten (ActiveMath) MathCoach ist auschließlich als Interaktionsgenerator konzipiert und zeichnet sich durch eine bequeme Integrierbarkeit als Web-Applikation in bestehende E-Learning Systeme aus. Damit wird der Nachteil fehlender effizienter Interaktionsmöglichkeiten bestehender E-Learning Systeme ausgeglichen. Auf der anderen Seite kann man durch diese Integration die vorhandenen Vorteile bestehender E-Learning Systeme für MathCoach ausnutzen. Zurzeit ist MathCoach in ActiveMath integriert. Nutzung der Vorteile von ActiveMath für MathCoach (1)

10 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes10 Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. (Fortsetzung) ActiveMath erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der MathCoach-Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil des Lernenden. Je nach Profil und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Anwendungsgebiet automatisch und logisch korrekt zusammengestellt. Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Nutzung der Vorteile von ActiveMath für MathCoach (2)

11 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes11 Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. 5) Gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu gewünschten Themen und in unterschiedlicher Ausführlichkeit (ActiveMath) Das Werkzeug ActiveMath erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien nach unterschiedlichen Themen. Darüber hinaus kann der Lernende wählen, in welcher Ausführlichkeit er das Lernmaterial zusammenstellen möchte. Er kann Inhalte zu einem oder mehreren Themen in ausführlicher Form oder als Überblick zu einem Kursmaterial zusammenstellen oder (MathCoach-) Übungsaufgaben zu gewählten Themen zu einer Übungsaufgabensammlung zusammenstellen. Diese Zusammenstellung erfolgt durch das System automatisch in logisch korrekter Reihenfolge. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird z.B. im Rahmen von Projektstudienformen interessant. Nutzung der Vorteile von ActiveMath für MathCoach (3)

12 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes12 Erwarteter Nutzen für die Lehre

13 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes13 Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. Entlastung des Lehrpersonals von Routinearbeiten Die den Studenten von MathCoach gebotenen Hilfestellungen und Rückmeldungen bieten einen Ausgleich für oft unzureichende Betreuungskapazität. MathCoach erlaubt die zufällige Erzeugung beliebig vieler Aufgaben zu einem vorgegebenen Aufgabentyp unterschiedlicher Schwierigkeit und Abstraktheit. Dabei werden gleichzeitig auch Lösungen und Hilfestellungen automatisch mit generiert. Dadurch ergibt sich eine entscheidende Entlastung der Lehrkräfte von zeitaufwändiger Routinearbeit, nämlich des manuellen Aufstellens und Testens immer neuer Versionen von Aufgaben gleichen Typs. Sie können sich stattdessen dem inhaltlichen und qualitativen Ausbau des Materials und der pädagogisch-didaktischen Gestaltung der Lehre widmen. Erwarteter Nutzen für die Lehre (1)

14 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes14 Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. Unterstützung der Studenten beim Erarbeiten! der Hausaufgaben Die Hausaufgaben können die Studierenden in MathCoach abrufen. Die Lösungen werden nicht mehr einfach verteilt oder im Frontalunterricht für alle auf die gleiche Weise durchgerechnet, sondern die Studenten müssen sie sich individuell erarbeiten. Den nächsten Lösungsschritt erhalten sie erst, wenn sie vorangegangene Schritte getan haben. Die Studierenden bekommen von MathCoach in jedem Schritt ausreichende individuelle Hilfestellungen, so dass sie in der Lage sind, die Hausaufgaben zu lösen. Zukunft: Die Lösungen tragen die Studenten in ein Formular in MathCoach ein, welches die Professoren von ihrem Rechner aus einsehen können, so dass die Dozenten die Rückmeldung haben, welcher Student welche Aufgaben gelöst hat. Erwarteter Nutzen für die Lehre (2)

15 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes15 Interessantere Gestaltung von Übungen - Einsatz von MathCoach zum individuellen Üben von Aufgaben zu bestimmten Themen, statt durchgängiger Frontalunterricht! Der Übungsleiter gibt Hilfestellung beim Lösungsansatz und zur technischen Arbeit mit dem Rechner. Gute Studenten können weitere Aufgaben desselben Typs höherer Schwierigkeit lösen. Am Ende der Übung wird abstrahiert und der Lösungsweg für den entsprechenden Aufgabentyp an der Tafel zusammengefasst. - Experimentieren und Hypothesenbildung, statt ausschließlich Rekapitulieren! Mit Hilfe der multimedialen Interaktionsmöglichkeiten von MathCoach, insbesondere der Grafik-Schnittstelle, können sich die Studenten verschiedene Sachverhalte und Funktionen auf dem Computer grafisch darstellen, Parameter verändern, experimentieren und Hypothesen bilden. Der Übungsleiter fragt am Ende des Experiments die Hypothesen und Vermutungen der Studenten ab und fasst das Wesentliche zusammen. Erwarteter Nutzen für die Lehre (3)

16 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes16 Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. Vorlesungsbegleitendes individuelles Üben Ein Mangel in der Lehre besteht bisher in nicht ausreichender Vielzahl und Vielfalt von Übungsaufgaben mit Musterlösungen zum individuellen Üben und häuslichen Vorbereiten auf eine Klausur. Mit MathCoach ist ein individuelles selbstgesteuertes Üben und Experimentieren von zu Hause aus möglich, wobei der Student so viel Aufgaben bearbeiten kann, wie er möchte. Erwarteter Nutzen für die Lehre (4)

17 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes17 Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. Einsatz im Projektstudium – gezielte Bearbeitung vorgegebener komplexerer Problemstellungen Durch die Integration von MathCoach in ActiveMath können gezielt Bücher zu gewünschten Themen in unterschiedlicher Ausführlichkeit zusammengestellt werden. Weiterhin ist mit MathCoach die Lösung komplexerer Aufgaben, die in Teilprobleme zerlegt werden müssen, möglich. Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann damit reduziert werden. Diese Eigenschaft wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik begonnen haben. Erwarteter Nutzen für die Lehre (5)

18 MedidaPrix 2005 MathCoach Projekt HTW des Saarlandes18 Personalisierte Darbietung des Lehrmaterials nach Lernziel und Lernfortschritt. Das Werkzeug erlaubt die Zusammenstellung der Lehrmaterialien einschließlich der Übungsaufgaben in einem Buch entsprechend dem persönlichen Profil und der Zielstellung des Lernenden. D.h., je nach Lernziel und Lernfortschritt werden die Inhalte in unterschiedlicher Schwierigkeit, Abstraktheit und Vollständigkeit automatisch zusammengestellt (wobei integrierte pädagogische Regeln beachtet werden). Die Darbietung des Inhaltes passt sich so dem Leistungsvermögen der Studierenden an. Sie können Inhalte in ausführlicher Form oder als Überblick zusammenstellen lassen oder nur Übungsaufgaben zu einem Kapitel bearbeiten. ActiveMath erlaubt die gezielte Zusammenstellung von Inhalten zu einem oder mehreren gewünschten Themen (z.B. mathematischen Verfahren). Damit bietet sich der Einsatz dieses Werkzeuges für die gezielte Wissensaneignung zu Einzelthemen durch Lernende der unterschiedlichsten Fachrichtungen an. Die Zeit, die der Student investieren muss, um geeignete Materialien zu den benötigten Verfahren zu finden und optimal zusammen zu stellen, kann ihm ActiveMath ersparen. Diese Eigenschaft von ActiveMath wird vor allem im Rahmen von Projektstudienformen interessant, wie sie in der HTW jetzt für den Studiengang Mechatronik/SFT geplant sind. Multimediale Elemente, Interaktionen In ActiveMath stehen eine Vielzahl abwechslungsreicher interaktiver Elemente zum Üben und Experimentieren zur Verfügung. Die Studierenden werden dadurch zur aktiven und motorischen Auseinandersetzung angeregt, im Kontrast zu dem oft sehr passiven Verhalten in den Lehrveranstaltungen. Davon erwarten wir mehr Spaß beim Lernen und eine bessere Motivation für die mathematischen Fächer. Qualitätssicherung durch Evaluation In Zukunft ist eine Integration der Evaluation des Einsatzes von E- Learning Systemen in die bereits aktive fachbereichsübergreifende Lehrevaluation an der HTW geplant. Dazu wollen wir den bereits vorhandenen Fragebogen für Studenten um relevante Fragen zur multimedialen Lehre ergänzen und einen zusätzlichen Fragebogen für Dozenten entwickeln, um insbesondere die Komfortabilität von MathCoach für Autoren und die didaktischen Einsatzkonzepte zu evaluieren. Die aus der Evaluation gewonnenen Erkenntnisse sollen direkt in die Weiterentwicklung einfließen. Erwarteter Nutzen für die Lehre (6)