Erfahrungen mit einem 3-stufigen Eingangstest für Mathematik

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1 Ergebnisse des es Mathematik Erfahrungen mit einem 3-stufigen für Mathematik Prof. Dr. Manuela Boin Dipl.-Ing. Ute Nachbauer Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 1

2 Inhalt Konzept der Eingangsphase Mathematik Historie der Mathematik-s Mathematik-Übungskurs und Geplante Entwicklungen Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 2

3 Konzept der Eingangsphase Mathematik BMBF-Projekt "Integriertes Lernen an der Hochschule Ulm" Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 3

4 Historie Papiertest kontinuierliche Erfassung der mathematischen Grundfertigkeiten seit WS 03/04 Anfang des 1. Semesters prüfungsähnliche Situation 60 min, max. 52 Punkte nur zur Selbsteinschätzung kaum merkliche Auswirkungen Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 4

5 Historie 14 Aufgaben (wurden nicht geändert) Themen Bruchrechnen, Umrechnen von Einheiten Umformen und Lösen von Termen Quadratische Gleichungen Graphen gegebener Funktionen LGS Steigung einer Funktion Ableitungen einfache Integrale Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 5

6 Historie Ergebnisse des s SS 2012 (Papierform) 14 Aufgaben, 52 Punkte 33 Teilnehmer Bestanden mit 21 Punkten Ø 26 Punkte Nicht bestanden: 10 Teilnehmer Keine Konsequenzen Korrelation mit Prüfungsleistungen Mathe 1+2, Physik 1+2 Nicht bestandene Prüfungen 4 12 nicht bestanden bestanden Von Prüfungen abgemeldet 0 nicht bestanden 5 bestanden Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 6

7 Mathematik und Übungskurs Heutiger Stand des Tests 2 Lernzentren prüfungsähnliche Situation Schein für Mathematik 1 (9 Studiengänge) 3 Stufen je 8 (nach Schema) zufällig ausgewählte Aufgaben Bei Nichtbestehen einer Stufe 1 Woche Sperrfrist Abbildung in Moodle mit CAS-System wiris Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 7

8 Mathematik und Übungskurs Aufgabensammlung Basis u.a. Mindestanforderungskatalog Mathematik 2.0 (cosh-gruppe Cooperation Schule Hochschule) meist parametrisierte Umsetzung mit Zufallszahlen interaktive Aufgaben wiris zur Aufgabenerstellung, als CAS für Auswertung der Ergebnisse und bei der Ergebniseingabe der Studierenden gleiche Aufgabensammlung für den Übungskurs und den Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 8

9 Mathematik und Übungskurs Nutzung in allen Moodle-Fragetypen, die für mathem./naturwissenschaftl. Aufgaben in Frage kommen einfache Erstellung von Fragen mit Zufallswerten Auswertung der Antworten mathematisch äquivalent z.b. x -1 = 1/x oder a+b = b+a Auswertung nach Kriterien wie vollständig vereinfacht, faktorisiert, ausmultipliziert Was bietet das WIRIS-Plugin? Angabe von Bedingungen für Zufallswerte z.b. x Z oder x 1 x 2 Grafiken (2D oder 3D) können basierend auf den Zufallswerten erstellt werden Formeleditor kann für die Eingabe der Lösung eingebunden werden CAS-System kann den Teilnehmern für die Lösung bereitgestellt werden Eingabe der Berechnungen nur einmal pro Aufgabe, anschließend Zugriff auf die Variablen für Fragetext, Feedback und Hinweise Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 9

10 Mathematik und Übungskurs 691 Teilnehmer (Stand 12/2015) ca Einzeltests Erfolgsquote stieg auf 94% Mathematik-: Teilnehmerzahlen und Erfolgsquote Anzahl Teilnehmer 200 Test bestanden SoSe 2014 WiSe 2014/15 SoSe 2015 WiSe 2015/16 Quelle: Integriertes Lernen an der Hochschule Ulm (ILU), Zwischenbericht für den Zeitraum bis Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 10

11 Mathematik und Übungskurs WS15/16 Teilnehmer Versuche gesamt Durchschnitt Versuche pro Person Durchschnitt Punkte Teil A mit Mengen ,19 5,4 Teil A mit Geometrie ,11 5,68 Teil B ,71 3,92 Teil C mit Vektor ,07 4,91 Teil C mit Stochastik ,31 4,57 SS16 Teilnehmer Versuche gesamt Durchschnitt Versuche pro Person Durchschnitt Punkte Teil A mit Mengen ,31 4,9 Teil A mit Geometrie ,06 6,21 Teil B ,47 4,26 Teil C mit Vektor ,26 5,15 Teil C mit Stochastik ,29 4,71 WS15/16 SS16 Kursteilnehmer /innen Stufe A nicht bestanden 3 1 Nur Stufe A bestanden Bis Stufe B bestanden 5 3 Test bestanden (ABC) Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 11

12 Mathematik und Übungskurs Übungs-/ Selbstlernkurs hochschulweit zugänglich + leichtere Aufgaben als mit zunehmend detaillierteren Lösungshinweisen Mathematik-Übungskurs: Teilnehmerzahlen WiSe 2013/14 SoSe 2014 WiSe 2014/15 SoSe 2015 WiSe 2015/16 Quelle: Integriertes Lernen an der Hochschule Ulm (ILU), Zwischenbericht für den Zeitraum bis Ergänzung durch Kurse für die Themen aus Mathematik 1 und z.t. Mathematik 2 Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 12

13 Geplante Entwicklungen Weiterentwicklung der Aufgabensammlung und des s Zukunftsentscheidung wiris und/oder Stack Vervollständigung der Themen aus Mathematik 1 und 2 Portieren für mobile Endgeräte Aufbau eines s inkl. Übungskurses für Physik Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 13

14 Zusammenfassung Konzept der Eingangsphase Mathematik Übungs-/ Selbstlernkurs und auf gleicher Aufgabenbasis parametrisierte Aufgaben mit Hilfe von wiris Zulassungsvoraussetzung für Mathematik 1-Klausur hohe Bestehensquote Boin, Nachbauer Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 14

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