MathCoach. ein programmierbarer intelligenter web-basierter Mathematik-Tutor. Prof. Dr. Barbara Grabowski Jörg Herter Melanie Kaspar et al.

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Jens Lehmann
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1 MathCoach ein programmierbarer intelligenter web-basierter Mathematik-Tutor Prof. Dr. Barbara Grabowski Jörg Herter Melanie Kaspar et al. HTW des Saarlandes University of Applied Sciences HTW-Projekt: Seit 2004 Gefördert durch: HTW des Saarlandes 1

2 Was bietet MathCoach? MathCoach ist ein Content-Produktionssystem für mathematische Übungsaufgaben Einsatz: Vorlesungsbegleitend, zum individuellen Üben. Nutzung plattformunabhängig von überall her. Studenten: unendliche Fülle von Übungsmaterial, Interaktivität, Adäquate Hilfen und Bewertungen, grafische Veranschaulichungen. Dozenten: Generierung von Lehrmaterialien, Entlastung von Routine-Tätigkeiten, Informationen über den Lernfortschritt jedes Studenten. Autoren: einfache Autorensprache, vielfältige Interaktionen erzeugbar, Integration der in der Mathematik üblichen Software- und Publishing-Systeme, Wiederverwendbarkeit der erzeugten Inhalte. HTW des Saarlandes 2

3 MathCoach-Kurse integriert in das LMS Moodle HTW des Saarlandes 3

4 Innovationen in MathCoach MathCoach realisiert Besonderheiten von mathematischem elearning-content Verarbeitung nicht nur von Zahlen, sondern von von Termen (Formeln) Das System muss erkennen, ob eine Formel bzw. Ableitung richtig ist oder falsch, ob eine Formel ein Endergebnis ist oder ein Zwischenschritt darstellt. Darstellung von Formeln auf dem Bildschirm in der Weise, wie man es auf dem Papier tut Eingabe von Formeln durch den Lernenden. Skizzen (Zeichnungen) sollen in 2D- und 3D-Format möglich sein Skizzieren von von Funktionen, Visualisierung von Ebenen, Kurven, Vektoren im R 3 usw. Generierung von adäquaten Hilfen und Bewertungen (zur Laufzeit), d.h. der Computer versteht Mathematik (Semantische Repräsentation mathematischer Inhalte) HTW des Saarlandes 4

5 Formeln in MathCoach Verarbeitung und Darstellung von Formeln Bildschirm-Präsentation von Formeln Verwendung von CAS und Prolog Zur Generierung adäquater Hilfen und Bewertungen. HTW des Saarlandes 5

6 Die Formel-Konsole HTW des Saarlandes 6

7 Interaktive 2D-Grafiken Liegt der Gummischlauch richtig, so wird das Ergebnis grün angezeigt. Der Student zeichnet die Funktion 3 sin(2x), indem er den roten Gummischlauch durch Ziehen mit der Maus an einigen markierten Punkten in die richtige Form bringt. HTW des Saarlandes 7

8 Interaktive 2D-Grafiken Hier das richtige Ergebnis, es wird grün angezeigt. Genauso zeichnet der Student andere Funktionen, wie z.b. die Funktion y = -2x 2 +4x+6 HTW des Saarlandes 8

9 Interaktive 3D-Grafiken Die Grafik kann man mit der Maus drehen und so von allen Seiten betrachten. HTW des Saarlandes 9

10 Verschiedene Interaktionsarten Interaktive 3D-Grafik Berechnung von mathematischen Formeln Zuordnungsaufgaben Auswertung statistischer Datenanalysen HTW des Saarlandes 10

11 Für Dozenten: Informationen zum Lernfortschritt Durch die Integration von MathCoach in das LMS Moodle, werden die Lernfortschritte, die mit MathCoach erzielt wurden, in Moodle verwaltet und können dem Dozenten angezeigt werden. Für jede Aufgabe: Anzeige des Anteils richtiger Lösungen Welcher Student hat wieviel % der Aufgaben richtig gelöst? HTW des Saarlandes 11

12 MathCoach im Mathematik-Brückenkurs der HTW 24.September- 19.Oktober 2007 Ca. 500 Teilnehmer an MathCoach-Kursen Über 5500 Sitzungen (in 4 Wochen) HTW des Saarlandes 12

13 Einladung Wenn Sie wissen wollen, welche weiteren Interaktionsmöglichkeiten es in MathCoach gibt, wie einfach es ist, solche Interaktionen zu erstellen wie sich Dozenten über den Lernfortschritt ihrer Studenten informieren können, sind Sie gern eingeladen, sich MathCoach näher anzusehen, hier am Stand und unter HTW des Saarlandes 13

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