Unreal Engine 4 trifft H5P und PBL – Integration einer virtuellen Realität mit interaktiven Erklärvideos in ein digitales Fachkonzept zur Unterstützung problembasierten Lernens

Problembasiertes Lernen zählt zu den Lernmethoden, die Studierende am besten auf die Anforderungen der Arbeitswelt des 21. Jahrhunderts vorbereiten. Daher wurde problembasiertes Lernen an der Hochschule Ruhr West in zwei Grundvorlesungen zur Ingenieurmathematik eingebettet. Die Integration dieser zeitaufwändigen Lernmethode wird durch die Realisierung eines digital gestützten Fachkonzepts ermöglicht, bei dem moderne Technologien der Digitalisierung wesentlich zur Entlastung der Präsenzphasen beitragen, in denen jetzt problembasiertes Lernen stattfinden kann. In einem nächsten Schritt sollen die dort bearbeiteten Projekte in einer mit interaktiven Erklärvideos angereicherten virtuellen Realität nacherlebbar gemacht werden, wodurch Studierenden für die Nachbearbeitung der Projekte eine lernförderliche Alternative zur schriftlichen Musterlösung angeboten wird. Es werden das rahmengebende digitale Fachkonzept sowie die praxis- und theoriegeleitete Motivation zur Verschränkung von problembasierten Lernen und virtueller Realität beschrieben und die technische Umsetzung mit einem Ausblick auf geplante Entwicklungen dargestellt.

Diskontinuität in der Linearen Algebra: Was bedeutet der höhere Standpunkt? – Konkretisierung einer Denkfigur und qualitative Untersuchungen zu verschiedenen Zeitpunkten in der LehrerInnenbiografie

Die Betrachtungen rund um die Begriffe Vektor und Skalarprodukt in Schule und Hochschule unterscheiden sich sichtbar und zeigen eine Diskontinuität im Bereich der Linearen Algebra auf. Der „Höhere Standpunkt“ ist in der Diskussion zum Fachwissen von Mathematiklehrkräften eine gängige Zielvorstellung. Unter der Leitfrage „Was bedeutet der ‚Höhere Standpunkt‘?“ werden zunächst verschiedene Konzeptionen des Höheren Standpunkts dargestellt. Anschließend wird der Fokus auf den Umgang angehender Lehrkräfte mit Diskontinuität im Bereich der Linearen Algebra gelegt. Für eine empirische Perspektive wurde eine Interview-Studie durchgeführt, deren Design ebenfalls im vorliegenden Beitrag dargestellt wird.

Blick nach vorne, Blick zurück: Ein Lehrkonzept für Bachelor- und Masterstudierende zur Überbrückung beider Diskontinuitäten

Das in diesem Beitrag vorgestellte Lehrkonzept setzt bei beiden Diskontinuitäten des Lehramtsstudiums Mathematik an: Adressiert werden sowohl Studierende des Lehramts Mathematik, die sich am Ende ihres Studiums und damit kurz vor dem Übergang in den Lehrberuf befinden, als auch Studierende, die sich am Anfang ihres Studiums befinden und ihre erste Fachvorlesung Analysis I besuchen. Im Rahmen eines fachdidaktischen Seminars vertiefen Masterstudierende von einem höheren Standpunkt aus rückblickend die Inhalte der Analysis I, erkennen Schnittstellen zwischen Schul- und Hochschulmathematik und überwinden Diskontinuitäten in der eigenen Lernbiographie. In der Rolle als Lehrkraft entwerfen sie zu zentralen Themen der Analysis (u. a. Stetigkeit, Differenzierbarkeit) Workshops für Bachelorstudierende der Vorlesung Analysis I. Diese erhalten dort die Möglichkeit, wichtige Begriffe und Konzepte der Analysis anhand hochschuldidaktisch fundierter Schnittstellenaufgaben und entsprechender Methoden genauer unter die Lupe zu nehmen. Zwei Zielgruppen, die sich jeweils an einer der Schnittstellen befinden und mit ihrem spezifischen Blick auf die Inhalte der Analysis schauen, werden so in einen fachlichen Austausch miteinander gebracht. Dieser Beitrag berichtet von ersten Erfahrungen bei der Durchführung im Sommersemester 2018 und von der Entwicklung eines Tests zum Begriffsverständnis in der Analysis, welcher im Sommersemester 2019 sowohl mit Bachelor- als auch mit Masterstudierenden der Freien Universität durchgeführt wird und Rückschlüsse auf die Nachhaltigkeit der aktuellen Fachausbildung im Lehramtsstudium Mathematik ermöglichen soll.

Entwurf und Einsatz von Lösungsbeispielen mit Lücken und Selbsterklärungsaufforderungen in Mathematikveranstaltungen für Studierende der Pharmazie und der Biologie

Studierenden in den Lebenswissenschaften ist oft nicht bewusst, wie viel Mathematik, insbesondere Statistik, sie für ihren Studiengang benötigen. Auch wenn für den weiteren Studienverlauf die Anwendung auf verschiedene naturwissenschaftliche Probleme im Vordergrund steht, sollen die Studierenden in diesen Veranstaltungen auch ein Verständnis der mathematischen Methoden erlangen. Die Autorinnen erproben seit zwei Semestern in Mathematikveranstaltungen für Pharmazeuten und (Human-)Biologen die Verwendung von ausgearbeiteten Lösungsbeispielen (workedexamples). Die kleinschrittigen Lösungsbeispiele sind erstens mit Lücken versehen und zweitens mit Selbsterklärungsaufforderungen. Dadurch soll eine aktive Auseinandersetzung der Studierenden mit dem Lösungsweg wie auch mit der zugrunde liegenden Mathematik gefördert werden.

Von der Herausforderung, die Hochschuleingangsphase in Mathematik konstruktiv zu gestalten – Strukturen und Aufgaben

Mathematik stellt für viele Studierende beim Übergang von der Schule zur Hochschule noch immer eine große Herausforderung dar. Die Übergangskommission Schule-Hochschule hat einen Maßnahmenkatalog vorgelegt, um dieser Herausforderung zu begegnen. Dabei ist es Ziel, Studierende auf die neue Lernkultur an der Universität so vorzubereiten, dass Motivation und Offenheit nicht verloren gehen. Vielmehr sollen sie individuell beim fachlichen Lernen und in ihrer Eigenverantwortung unterstützt und gestärkt werden, um die Anforderungen in Mathematik mit Klarheit, Stringenz und Erfolg zu meistern. Im Beitrag wird der Maßnahmenkatalog kurz vorgestellt und exemplarisch mit Blick auf die strukturelle Gestaltung der Lernprozesse sowie der Aufgabenformate erörtert.

Interaktion, Aktivität und Sprachförderung beim Lernen von Hochschulmathematik – Beispiele aus einem Norwegischen Entwicklungsprojekt

Bis vor kurzem wurden an der NTNU die Mathematikveranstaltungen als klassische Vorlesungen in großen Hörsälen durchgeführt. Zusätzlich gab es schriftliche Einreichungen von Übungsblättern, die in kleineren Gruppen betreut wurden. In den letzten Jahren hat man verschiedene Maßnahmen durchgeführt, die vor allem eine höhere Aktivität in den Lernprozessen fördern sollten. Diese Maßnahmen bestehen aus mehreren Komponenten. Wichtig ist die Aufteilung der Vorlesungen in zwei Kategorien, sogenannte Übersichtsvorlesungen und Interaktive Vorlesungen. In den interaktiven Vorlesungen wird Interaktion unter den Lernenden und zwischen den Lernenden und den Dozenten gefördert. Eine weitere Maßnahme ist die teilweise Ersetzung schriftlicher Einreichungen mit computerbewerteten Einreichungen. In diesem Beitrag will ich die Rolle der Vorlesungen diskutieren und wie die Studierenden diese Rolle bewerten. Ferner will ich von Erfahrungen mit den computerbewerteten Aufgaben berichten, mit besonderem Blick auf eine Charakterisierung von Aufgaben, die für Computerbewertung geeignet sind.

Ein Vergleich von Unterstützungsmaßnahmen im ersten Studienjahr zwischen Fachhochschule und Universität

2015 wurde das Dortmunder Zentrum Studienstart (DZS) als gemeinsame Maßnahme der Fachhochschule Dortmund und der Technischen Universität Dortmund im Rahmen der Bildungsinitiative RuhrFutur gegründet. Ziel war die Unterstützung von Studienanfänger*innen für einen erfolgreichen Start ins Studium. Dabei wurden insgesamt elf Maßnahmen mit fachlichen Angeboten im Bereich der Mathematik sowie überfachlichen Beratungsangeboten und Veranstaltungen parallel an beiden Hochschulen konzipiert und durchgeführt. In diesem Beitrag stellen wir detailliert die fachlichen Elemente in den Fokus und vergleichen die Durchführung und Erfolge der folgenden Maßnahmen an beiden Hochschulen: Durchstarter-Kurse, Fit in die Mathe- Prüfung, Themenspecials und Mathe HelpDesk.

Genetische Ideen in der Analysis I

Die seltene Gelegenheit, als Didaktiker eine Analysis-I-Vorlesung halten zu können, hat zu einer moderaten Neukonzeption dieser klassischen Vorlesung geführt, die evolutionär genetischen Ideen mehr Raum gibt, als das traditionell der Fall ist. In diesem Beitrag werden einige dieser Ideen erörtert.

Die Online-Lernmaterialien von studuVEMINT: Einsatzszenarien im Blended Learning Format in mathematischen Vorkursen

In diesem Beitrag berichten wir von der Integration der studiVEMINT-Online-Lernmaterialien in einen Präsenzmathematikvorkurs an der Universität Paderborn im Jahr 2017. Wir beschreiben insatzszenarien für die Einbindung ausgewählter E-Learning Elemente in traditionelle Präsenzlehre und stellen exemplarische Evaluationsergebnisse vor.