Zentrum für Didaktik der Mathematik

Die fachliche und fachdidaktische Entwicklung und Ausgestaltung mathematischer Vorkurseangebote beinhaltet die Erstellung ausführlicher Unterrichtsleitfäden für Dozierende und ergänzender Student-Response-Aufgaben für Präsenzkurse ebenso wie die Entwicklung eines virtuellen Flipped-Classroom-Konzepts, Unterlagen und optimierte Feedback-Frameworks für Online-Tutoren der Blended-Learning-Kurse. Mithilfe eines Pre-/Posttest-Designs sowie quantitativen und qualitativen Studierendenbefragungen werden diese Interventionen evaluiert. Unter anderem interessieren uns dabei folgende wissenschaftliche Fragestellungen und Themengebiete:

• Welche Wirkung haben didaktische Interventionen in Mathematikbrückenkursen?

• Wie lassen sich Distraktoren von Testitems evaluieren?

• Wie lässt sich der typischen Fehler „Überlinearisierung“ als latente Variable von Distraktoren mit erhöhtem diagnostischem Potential modellieren?

• Design-Based Research zur Implementation und Evaluation von didaktisch-methodischen Interventionen in Mathematikvorkursen für WiMINT-Studierende

• Selbstwirksamkeit und EVC-Modell in der Studieneingangsphase in WiMINT-Studiengängen

• Qualitative Evaluation: Was wünschen sich Studierende von Mathematikbrückenkursen?

• Wie wirken sich virtuelle Flipped-Classroom-Konzepte auf die Motivation und Prüfungsleistung Studierender aus?

• Wie unterscheidet sich die subjektive Wahrnehmung Studierender über Brückenkurse zwischen einem Präsenz- und einem virtuellen Flipped-Classroom-Konzept?

• Wie unterscheidet sich die subjektive Wahrnehmung Lehrender über Brückenkurse zwischen einem Präsenz- und einem virtuellen Flipped-Classroom-Konzept?

• Welche Studierendengruppen profitieren mehr und welche weniger von einem virtuellen Flipped-Classroom-Brückenkurs-Konzept?

Die Mathematik-Vorkurse bestehen seit einigen Jahren aus den drei Säulen Präsenz-, betreuter Blended-Learning- und reiner Onlinekurs. Im Corona-Jahr 2020 wurde nun auch der Präsenzkurs virtualisiert, ohne die starke individuelle Betreuung zurückzufahren.

Als feststand, dass auch im August noch keine Studierenden an den Campus kommen dürfen, war es weder für das Education Support Center (ESC) noch für das Kompetenzzentrum für Didaktik der Mathematik eine Option, den Intensivkurs im Umfang von ein bis zwei Wochen einfach nur in einer Webkonferenz streamen, da verschiedene Studien zeigen, dass ein Onlinekurs besonders dann erfolgreich ist, wenn er verschiedene Methoden so miteinander kombiniert, dass Studierende sich möglichst aktiv daran beteiligen. Wir entschieden uns daher gemeinsam für die Umsetzung eines Flipped Classroom-Konzepts: Die klassische Form der Präsenzlehre besteht aus Phasen, in denen die Lehrperson neuen Stoff erklärt und darauf aufbauenden Übungen für zu Hause. Im “Flipped Classroom” hingegen erstellen die Lehrenden Material für die Studierenden, häufig Lernvideos, die im Vorfeld oder in festen Zeiträumen individuell zu Hause angesehen werden, während offene Frage sowie darauf aufbauende Übungen und komplexere, darauf aufbauende Sachverhalte gemeinsam mit der Lehrperson behandelt werden. 

Dies ermöglicht u.a. ein Lernen in unterschiedlichen Geschwindigkeiten, indem verschiedene didaktische Methoden in optimaler Weise miteinander kombiniert werden. Die Lernvideos bieten eine schrittweise, an einfachen Beispielen geführte Hinführung zu neuen Inhalten, die im eigenen Tempo und bei Bedarf gestoppt oder mehrmals bearbeitet werden können. Die didaktisch geschulte Lehrperson ist in einer Webkonferenz immer persönliche erreichbar und wird von den Studierenden bei Verständnisproblemen und weiterführenden Fragen angesprochen. Ein umfangreiches Angebot an anwendungsorientierten, themenbezogenen Aufgaben und digitale Online-Trainings festigen die Kenntnisse durch Üben und Wiederholen weiter.

Insgesamt mehr als 100 angehende Studierende besuchten einen der mehr als 15 jeweils ein- bis zweiwöchigen Mathematik-Kurse. Die Hochschule ließ speziell für diesen Kurs rund 50 Lernvideos erstellen, die auf Skripten und Übungsaufgaben der bisherigen Vorkurse basieren. Ein Lernvideo dauert dabei in der Regel zwischen 15 und 30 Minuten und kann bei Bedarf unterbrochen bzw. wiederholt werden. Dies hilft insbesondere den schwächeren Teilnehmerinnen und Teilnehmer, die mit den Vorkursen besonders gefördert werden sollen.

Einen Einblick in unsere Arbeit bieten:

Götz, G; Brüstle, M.; Hirnickel, K. (2021): Konzeption und praktische Umsetzung eines Mathematik Brückenkurses im virtuellen Inverted-Classroom Format. Erscheint in Ternes, D./Schnekenburger, C. (Hrsg.) (2021): Synchron und asynchron: Berichte, Erfahrungen und Beispiele zur Lehre in 2020.. #DUAL. ZHLSchriftenreihe für die DHBW. Band 5 (S. 11-24). DHBW CAS ZHL. Heilbronn.

Düsi C., Brüstle M. & Götz G. (2019). Was wünschen sich Studierende von Mathematikvorkursen? – Eine qualitative Befragung zu Studienbeginn. In: Beiträge zum Mathematikunterricht. 53. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, Band 1, 201-204.

Düsi C., Götz G. & Pinkernell G. (2018). Ist der typische Fehler „Überlinearisierung“ systematisch? Eine Modellierung als latente Variable von Distraktoren mit erhöhtem diagnostischem Potential. In: Beiträge zum Mathematikunterricht 2018. 52. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik), Bd. 2., 481-485.

Götz G., Düsi C. & Lutz T. (2018). Vom großen Fisch im kleinen Teich zum kleinen Fisch im großen Teich – Zur Entwicklung von Selbstwirksamkeit und des EVC-Modells in der Studieneingangsphase in WiMINT-Studiengängen. In: Beiträge zum Mathematikunterricht 2018. 52. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, Bd. 2., 635–638.