Heterogenität überwinden mit dem Online Mathematikvorkurs VEMINT

Gastbeitrag von Marcel Schaub aus der Mathematik

An der Technischen Universität Darmstadt findet seit 2005 ein online-Mathematikvorkurs unter Einbezug des VEMINT-Materials statt, um der vorliegenden Heterogenität in der Studieneingangsphase entgegenzuwirken. Dieser wird seither stetig weiterentwickelt und an neue Gegebenheiten angepasst und modernisiert. Neuste Entwicklungen sind die Implikation des Plug-Ins STACK, das digitaler Diagnostik neue Möglichkeiten eröffnet, sowie das Plug-In Gruppenformation, das mit Hilfe eines Algorithmus die Lernenden in optimierte Lerngruppen einteilt.

Projektkonzept

Das Virtuelle Eingangstutorium richtet sich an Studienanfänger_innen der MINT-Fächer. Der Vorkurs findet vor Studienbeginn statt und geht 4 Wochen lang. Das Ziel des Vorkurses ist es der Heterogenität in der Studieneingangsphase entgegenzuwirken und Studienabbrüche zu reduzieren. Es werden derzeit über 60 Module aus verschiedenen Teilbereichen der Mathematik zur Verfügung gestellt. Die Module besitzen neben einer Hinführung und Erklärung auch typische Fehler, Anwendungen und Aufgaben zum Üben. Außerdem werden die einzelnen Module von diagnostischen Tests eingerahmt, die den Studienanfänger_innen helfen können, zu entscheiden, welche Module sie bearbeiten wollen und welche nicht. Außerdem werden weitere ergänzende Materialien angeboten, beispielsweise die wöchentliche Kurzübung zum Stoff der Sekundarstufe I.

Neuste Entwicklungen

Um den Einstieg in den Vorkurs zu erleichtern, ist ein Videotutorial für das nächste Wintersemester geplant. Dieses soll Ziele, Ablauf und Möglichkeiten während des Vorkurses transparent machen. Insbesondere das Arbeiten mit der Lernplattform Moodle, das für viele Studienanfänger_innen neu ist, steht im Zentrum.

Außerdem wurde im letzten Vorkurs in Kooperation mit dem MoodlePeers-Projekt ein Lerngruppenszenario gebildet: Über verschiedene Fragebögen werden die Studienanfänger_innen in Lerngruppen bis zu 5 Personen eingeteilt. Die Lerngruppenbildung soll die Kommunikation untereinander fördern, den Lerngruppen werden aber auch sogenannte Gruppenübungen zur Bearbeitung hochgeladen. Neben dem individuell bearbeitbaren, binnendifferenzierendem Warm-Up zur Ausgangsniveausicherung, kann die Gruppe dann gemeinsam eine Lösung zur Gruppenübung erarbeiten. Das Konzept sieht vor, dass die gestellten Aufgaben schwierige und offene Fragestellungen beinhalten, die alleine nur für wenige bearbeitbar sind. Zusammen soll die Lerngruppe sich mit den Aufgaben beschäftigen und Lösungsideen entwickeln. Ziele sind dabei, dass die Studienanfänger_innen für das Studium wichtige Kompetenzen trainieren, in Gruppen mathematische Probleme zu behandeln und im Arbeiten mit komplexeren Aufgaben, die ungewohnt sind, auseinandersetzen lernen.

Derzeit findet eine Überarbeitung der Modultests statt. Neben einer Validitätsprüfung, ist das Hauptziel mit dem Plug-In „STACK“ das diagnostische Potential der Tests zu erhöhen. STACK ermöglicht einen neuen Fragetyp für offene mathematische Eingaben, die über das CAS (Computer-Algebra-System) Maxima ausgewertet werden können. Somit können verschiedene Terme, die richtig sind, auch als richtig identifiziert werden.

Ein großer Neugewinn durch das Plug-In stellen auch die Feedbackmöglichkeiten dar: Es kann nicht nur überprüft werden, ob eine Antwort richtig ist, sondern auch, ob es sich um einen typischen Fehler handelt. Entsprechend kann im Feedback direkt auf diese Fehlvorstellungen hingewiesen werden. Es können verschiedene Merkmale getrennt geprüft werden, sodass auch teilweise korrekte Lösungen entsprechend zurückmeldet werden können. Es werden mehr diagnostische Informationen generiert, die den Studienanfänger_innen auch zurückgemeldet werden können.

Auch werden weitere Aufgabenformate nun digital auswertbar wie das Angeben von Beispielen, die gewissen Eigenschaften unterliegen. Somit kann es für Aufgaben mehr als eine bis hin zu unendlich vielen richtigen Lösungen geben. Insgesamt kann der Einsatz dieses Plug-In neue Möglichkeiten geben das diagnostische Potential in den Modultests zu erhöhen und Aufgaben können verständnisorientiert gestellt werden.