studiVEMINT in der Lehre - Studiport · Mo Di Mi Do Fr Vorm. Vorlesung Selbst- Vorlesung Selbst- Vorlesung Nachm. Übung lerntag Übung lerntag Übung I JeweilsDienstagundDonnerstag

studiVEMINT in der Lehre

Alexander Gold

Universität Paderborn

[email protected]

9. November 2017, Mönchengladbach

Gliederung

studiVEMINT

Didaktisches Konzept des Kurses

Vorkurseinsatz

2 / 27

Projektteam Paderborn

Im Projektteam studiVEMINT arbeiten derzeitI Prof. Dr. Rolf BiehlerI Dr. Alexander GoldI Dr. Yael FleischmannI Tobias Mai

studiVEMINT ist Teil des VEMINT Projektverbundes(www.vemint.de) im khdm (www.khdm.de).

3 / 27

Studifinder (www.studifinder.de)

I Die studiVEMINT Materialien wurden ursprünglich passgenaufür die Studifinder-Plattform entwickelt.

4 / 27

Studiport (www.studiport.de)

I Der studiVEMINT Kurs ist Teil des neuenStudieneingangportals aus NRW (Liveschaltung 3.11.2016).

5 / 27

Grundlagen für die Gestaltung der Lerneinheiten

I Anforderungen durch die Studichecks Mathematik

I Didaktische Analysen zu Defiziten im Übergang Schule -Hochschule

I Mindestanforderungskatalog der COSH-Gruppe (Version 2.0)

I Bildungsstandards und Kernlehrpläne aus NRW

I Erfahrungen und Materialien aus dem VEMINT-Projekt

6 / 27

Entwicklungsleitideen

I Entwicklungsgrundlage ist VEMINT (www.vemint.de)

I Erklärungen der Fachinhalte auf einem Niveau zwischenSchul- und Hochschulmathematik

I Verständiger Umgang mit Begriffen und Verfahren

I Strukturierter Aufbau des Kurses innerhalb der Lerneinheitenund zwischen den Lerneinheiten

I Eignung des Lernmaterials sowohl für E-Learning als auch fürPräsenzlehre

7 / 27

Gliederung

studiVEMINT

Didaktisches Konzept des Kurses

Vorkurseinsatz

8 / 27

Wissensgebiete

9 / 27

(1) Rechenregeln und -gesetze

(2) Rechnen mit rationalenZahlen

(3) Potenzen, Wurzeln,Logarithmen

(4) Terme und Gleichungen

(5) Elementare Funktionen

(6) Elementare Geometrie

(7) Trigonometrie

(8) Höhere Funktionen

(9) Differentialrechnung

(10) Integralrechnung

(11) Lineare Gleichungssysteme

(12) Vektoren und analytischeGeometrie

(13) Stochastik

Struktur

Intro

Kapitel

Hinführung

Inhalte mit Erklärungen

Übersicht

Aufgaben

Anwendung

Inhalte kompakt

Ergänzungen

Kapitel

Kapitel

Wissensgebiet

Wissensgebiet

WissensgebietLerneinheit

Einstiegsaufgabe

Querschnittsthemen

Ausblick

10 / 27

Struktur Beispiel

Intro

Trigonometrie am Einheitskreis

Übersicht

Ergänzungen

Trigonometrie an rechtwinkligen Dreiecken

Ergänzungen zur Trigonometrie

1 Rechenregeln und -gesetze

7 Trigonometrie

13 StochastikLerneinheit

Einstiegsaufgabe

Sinus, Cosinus und Tangens bei rechtwinkligen Dreiecken

Ausblick

Bestimmung von Seitenlängen im rechtwinkligen Dreieck

Winkelberechnung im rechtwinkligen Dreieck

11 / 27

Erinnerung: Bereiche eines Kapitels

Hinführung

Inhalte mit Erklärungen

Anwendung

Inhalte kompakt

Aufgaben

Ergänzungen

I Diese Bereiche bilden die Grundlage für verschiedeneLernszenarien.

12 / 27

Mögliche Lernszenarien

Standardlernweg:

Hinführung Inhalte mit Erklärungen AnwendungAufgaben

Erinnerung und Kurzwiederholung:

Inhalte kompakt

Üben und anwenden:

Anwendung

Inhalte kompakt

Aufgaben

13 / 27

Weitere Lernszenarien

Lernweg nach Bedarf:

??? ?????? ???

I Lernszenarien können und sollen individuell von den Lernendengestaltet werden.

14 / 27

Gliederung

studiVEMINT

Didaktisches Konzept des Kurses

Vorkurseinsatz

15 / 27

Vorkurs für Ingenieurwissenschaften – UPB

I Üblicher VEMINT P1 Kurs in Paderborn

I Präsenzkurs mit Unterstützung des studiVEMINTOnline-Kurses

I Zielgruppe: Studienanfänger mit allgemeiner Hochschulreife,die sich in Ingenieurwissenschaften und weiteren Fächerneingeschrieben haben

I Teilnehmerzahl WS 17/18: 215 (Vortest 160, Nachtest 120)

I Aufteilung der Teilnehmer in 8 feste Übungsgruppen

16 / 27

Vorkursaufbau

I Zeitraum: 4 Wochen

Mo Di Mi Do Fr

Vorm. Vorlesung Selbst- Vorlesung Selbst- VorlesungNachm. Übung lerntag Übung lerntag Übung

I Jeweils Dienstag und DonnerstagSelbstlerntag mit Onlinematerial

I Mögliche Ziele am Selbstlerntag:I Nachbereitung (integrativ)I Vorbereitung (integrativ)I Neues Wissen (additiv)

17 / 27

Integration 2017

I VorlesungVerschiedene Elemente wie Applets und Videos, Texte undBilder und Aufgaben und Anwendungen wurden zum einenvom Vorlesenden direkt verwendet oder von den Teilnehmernwährend der Vorlesung eigenständig bearbeitet.

I ÜbungKeine Integration

I SelbstlerntagArbeitsaufträge aus studiVEMINT auf Studiport

18 / 27

Integrationsmethoden 1

Applets und VideosI Applets und Videos können zur Veranschaulichung

mathematischer Sachverhalte in der Vorlesung vorgeführtwerden.

I Applets können zur Veranschaulichung mathematischerSachverhalte von Studierenden selbst bearbeitet werden.

I Applets können mit einem konkreten Entdeckungsauftrag vonStudierenden bearbeitet werden.

19 / 27

Integrationsmethoden 2

Texte und BilderI Bilder können in der Vorlesung zur Veranschaulichung gezeigt

werden.

I Studierende erarbeiten sich selbstständig Inhalte mit Hilfe vonstudiVEMINT z. B. im Rahmen eines Flipped ClassroomKonzeptes.

I Teile von studiVEMINT können als Nachschlagewerkvorgeschlagen werden.

20 / 27

Integrationsmethoden 3

Aufgaben und AnwendungenI Powerrechnen: Innerhalb einer bestimmten Zeit sollen so viele

(leichtere) Aufgaben wie möglich aus dem vorgegebenAbschnitt gerechnet werden.

I Knobelaufgabe: Eine besonders schwierige Aufgabe aus demMaterial soll gelöst werden.

I Anwendungsaufgabe: Ein Anwendungsbeispiel sollnachvollzogen werden und mit dem Nachbar besprochenwerden.

I Hausaufgaben: Aufgaben werden zur selbstständigenBearbeitung für zu Hause aufgegeben.

21 / 27

Evaluationsmethode

I Eingangs- und Ausgangstest

I Eingangs- und Ausgangsfragebogen

I PINGO-Umfragen (in jeder Vorlesung)

22 / 27

Beispielfragen

I Wie viele der für den Selbstlerntag 6 ausgegebenenArbeitsaufträge haben Sie bearbeitet?alle vier,drei,zwei,eine,keine

I Wie viel Zeit haben Sie in die Bearbeitung der Arbeitsaufträgefür Selbstlerntag 6 investiert?mehr als 6 Stunden, 3–6 Stunden, 2–3 Stunden, 1–2 Stunden,weniger als eine Stunde, habe ich gar nicht gemacht

I Die interaktiven Veranschaulichungen zum Ableitungsbegriffwaren für mein Verständnis hilfreich.trifft zu, trifft eher zu, trifft eher nicht zu, trifft nicht zu, habeich nicht mitgemacht

I Die interaktiven Veranschaulichungen zum Ableitungsbegriffhaben mir Spaß gemacht.trifft zu, trifft eher zu, trifft eher nicht zu, trifft nicht zu, habeich nicht mitgemacht

23 / 27

Evaluationsergebnisse – PINGO – Integrationsmethoden

24 / 27

Evaluationsergebnisse – PINGO – Selbstlerntag

25 / 27

Evaluationsergebnisse – PINGO – Selbstlerntag

26 / 27

Vielen Dank für IhreAufmerksamkeit.

27 / 27