Hans-Georg Weigand, Jan Wörler, Wolfgang Weigel (Universität Würzburg) Was heißt und zu welchem Ende Hochschule 4.0?

Transkript

1 Hans-Georg Weigand, Jan Wörler, Wolfgang Weigel (Universität Würzburg) Was heißt und zu welchem Ende führt elearning in der Hochschule 4.0?

2 Schiller Antrittsvorlesung 1789 Letztes erhaltenes Originalmanuskript

3 Schiller Antrittsvorlesung 1789 Beim Studium der Universalgeschichte.. rationale Durchdringung der Geschichte. das alleinige Aufzählen von Fakten nützt nichts!. es geht um die zentralen Ideen der Entwicklung der Menschheit Der Brotgelehrte Der philosophische Kopf

4 1. Was heißt (Mathematik) lernen?

5 Wissensaneignung (Lernen) ist ein individueller, selbsttätiger und konstruktiver Prozess!

6 Erkennen von Grundstrukturen Inhalt, Stoff (Mathematik) Beziehungen zu anderen Wissenschaften Fähigkeit, Probleme zu lösen Anwendungen kennen Fachsprache beherrschen Kommunizieren können Inhalt, Stoff (Mathematik) Philosophische, historische, soziale Aspekte kennen Selbstständigkeit, Kreativität, Kritikfähigkeit,

7 2. Heute und die Hoffnungen von gestern bzgl. besseren Lernens

8 Comenius ( ) Didactica magna (1657): Alle alles ganz zu lehren! So sehet hier ein neues Hülffsmittel vor die Schulen! Wird es eine Erfindung seyn/ viel leichter/ als bißher geschehen/ die Knaben lesen zulehren. (Orbis sensualium pictus, 1658).

9 Taschenrechner - GDM-Stellungnahme Erster TR ab 1976 TR im MU (1984/85 SR1 im MU der ehm. DDR) 1972 HP 35 Entdeckendes Lernen, Problemlösen lernen Wirklichkeitsnähe: Anwendungsaufgaben mit realitätsadäquaten Zahlen Entlasten von rein rechnerischen Tätigkeiten Tiefgreifende Veränderung der Zielsetzungen des Mathematikunterrichts (Winkelmann 1978)

10 Erste Personal-Computer ab 1980 Einsatz in der Schule 1985 Casio fx-7000g Commodore kb Arbeitsspeicher 1995 TI-92

11 Erste ICMI Study (1986) Technologien werden im Mathematikunterricht wie ein neuer aktiver Vulkan wirken der alte mathematische Berg wird vor unseren Augen dahinschmelzen.

12 Erste ICMI Study (1986) ICMI Study 17 (2010) Technologien werden im Mathematikunterricht wie ein neuer aktiver Vulkan wirken der alte mathematische Berg wird vor unseren Augen dahinschmelzen. Niemand kann behaupten, dass sich die vor 20 Jahren geäußerten Erwartungen erfüllt hätten. (S. 464)

13 OECD 2015

14 OECD 2015 The results also show no appreciable improvements in students achievements in reading, mathematics or science in the countries that had invested heavily in ICT for education.

15 SZ vom 8. Jan Claudia Bogedan Ein zweiter Schwerpunkt, den ich setzen möchte, ist die Digitalisierung. Da brauchen wir einen großen und guten Schritt nach vorn. Die Debatte der vergangenen Jahre ging in meinen Augen häufig am Thema vorbei, es ging um die Frage, ob alle Kinder in der Schule ein Tablet brauchen. Ich glaube aber, wir benötigen einen ganzheitlichen Ansatz dass digitale Bildung nicht nur Technik und den Umgang mit Endgeräten umfasst, sondern auch eine neue Art des Lernens und Arbeitens. (C. Bogodan)

16 3. Lernen und digitale Medien (elearning)

17 Was ist elearning? Digitale Organisations- und Lernmaterialien Kommunikationsplattform Alle Formen von Lernen, bei denen elektronische oder digitale Medien zum Einsatz kommen. 1) (So auch in Wikipedia!) Forschungsergebnisse zu elearning: 1) elearning führt nicht automatisch zu besserem oder effektiverem Lernen. Innovative Lehr-Lernprozesse müssen angestoßen werden. elearning kann selbstgesteuertes Lernen fördern und kann Ansätze zu Handlungskonzepten und Lerntransfer unterstützen. (problembasierte Lernen, Lernen mit Fällen und in Projekten) Etablierung von elearning erfordert ein Einbetten DT in eine Gesamtstruktur und -strategie des Lehrens und Lernens. 1) Michael Kerres in: Hohenstein & Wilbers (2016). Handbuch E-Learning

18 4. elearning in der (Didaktik der) Mathematik

19 elearning in der (Didaktik der) Mathematik heute!

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24 CaseTrain

25 Basketball VHB-Kurse

26 VHB-Online-Prüfungen

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28 5. Zwei Beispiele zum Lernen unter Verwendung von Medien/E-Learning (Dr. Jan Wörler u. Dr. Wolfgang Weigel)

29 (m)ein Problem Beispiel: Übungsaufgabe zum Thema: Satz des Pythagoras [ ] Erläutern Sie einen Ausschnitt aus einer Unterrichtseinheit, in dem ihr gewähltes Thema schülergerecht erklärt und veranschaulicht wird. Begründen Sie Ihr Vorgehen unter didaktisch-methodischen Gesichtspunkten. [ ]

30 Beispiellösung - Übungsaufgabe

31 Lösungsansatz 1. Schriftliche Planung 2. Lehrvideo 3. Bewertung der Lehrvideos 4. Transfer der schriftlichen Planungen

32 Lösungsansatz techn. Umsetzung 1. Schriftliche Planung Papier/Stift 2. Lehrvideo Video (Moodle/Stick) 3. Bewertung der Lehrvideos Papier/Stift 4. Transfer der schriftlichen Planungen Papier/Stift

33 Beispiel: Umsetzung Video

34 techn. Umsetzung - Variation 1. Schriftliche Planung Moodle (Aufgabe) 2. Lehrvideo Video (Moodle/Stick) 3. Bewertung der Lehrvideos Moodle (geg. Bewertung) 4. Transfer der schriftlichen Planungen Moodle (Aufgabe)

35 (vorläufiges) Fazit Medien, insbesondere E-Learning kann helfen Lernziele zu verfolgen.

36 (m)ein Problem Beispiel: Übungsaufgabe zur Raumgeometrie im Schulbuch Idee: Zerlegen in geometrische Grundkörper Aber: Was mache ich, wenn ich die Grundkörper aus der Abbildung nicht entnehmen kann? aus: Elemente der Mathematik 8, Schroedel-Verlag, Braunschweig (S. 236)

37 Problemlösung: Virtuelle Modelle verwenden Beispiel: Übungsaufgabe zur Raumgeometrie im Schulbuch Problem: Kein Realmodell verfügbar Idee: Virtuelles Modell verwenden Umsetzung mit Augmented Reality aus: Elemente der Mathematik 8, Schroedel-Verlag, Braunschweig (S. 236)

38 Verknüpfung virtueller Modelle mit Lehrbüchern Idee: Marker im Lehrbuch

39 Verknüpfung virtueller Modelle mit Lehrbüchern Vorteil: (Intuitives!) Operieren mit virtuellen Objekten in der realen Welt Ferner: Andere Aufgabenformate möglich Beispiele: Welchen Umriss kann der Schatten des Körpers haben? Wie kann die Schnittfläche des Körpers mit einer Ebene aussehen? aus: Elemente der Mathematik 5, Schroedel-Verlag, Braunschweig (2007), S. 137

40 Beispiel: Körperschnitte

41 AR-Apps zum Ausprobieren unter:

42 6. Und die Zukunft?

43 BMBF Die Wirtschaft steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution. Durch das Internet getrieben, wachsen reale und virtuelle Welt zu einem Internet der Dinge zusammen. Mit dem Projekt Industrie 4.0 wollen wir diesen Prozess unterstützen.

44 Industry 4.0

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46 Education 4.0

47 Education ?

48 MP 7. Juli 2016

49 Als Beispiel.Dänemark

50 oder.estland 23. Mai 2015

51 SZ 31. Mai 2016 Münchner Gymnasien Schon seit dem Jahr 1999 versucht die Stadt, die EDV-Ausstattung an Schulen zu verbessern, alle Bildungseinrichtungen modern auszustatten und mit einer Breitbandverbindung an das Netz anzuschließen.

52 Oncampus GmbH

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54 15. Mai 2016

55 Stanford online - MOOCs

56 Sind MOOCs die Lösung? 9. April 2016 Stanford-Präsident John Hennessy Die Vorstellung, MOOCs könnten das Rückgrat der akademischen Bildung im 21. Jahrhundert werden, hat sich nicht bewahrheitet. Die Abbrecherquoten waren enorm, die Heterogenität der Gruppen macht ein sinnvolles Curriculum fast unmöglich.

57 Sind MOOCs die Lösung? 9. April 2016 Stanford-Präsident John Hennessy ZEIT: Der Stanford-Campus im Jahr 2060 wird also im Großen und Ganzen so aussehen wie der Campus von 2016? Hennessy: Nicht ganz. Die Vorlesung als Format wird aussterben und durch neue Formate ersetzt werden, Flipped-Classroom-Modelle zum Beispiel, wo Sie sich das Wissen zu Hause selbst erarbeiten und es dann im Präsenzkurs praktisch anwenden. Es wird auch mehr Video- Lehreinheiten geben. Außerdem werden wir intelligente automatische Tutorensysteme haben, die anhand individueller Stärken und Schwächen Online-Übungsprogramme für unsere Studenten erstellen. Wir werden also Veränderungen erleben, aber sie werden nicht alles über den Haufen werfen.

58 Sind MOOCs die Lösung? 9. April 2016 Stanford-Präsident John Hennessy ZEIT: Für die gesamte Exzellenzinitiative stehen im Jahr 500 Millionen Euro zur Verfügung. Hennessy: Das entspricht dem jährlichen Budget einer unserer sieben Fakultäten.

59 Thesen zum Schluss im Hinblick auf Lernen Klassische Vorlesungen (unterstützt durch IWB, Animationen, PPP, Klicker, ) werden bleiben. Virtuelle Vorlesungen werden zunehmen (VHB) aber mit (live- )Betreuung, vor allem als Ergänzung zu live-vorlesungen (auch Webinare). Individuelles Arbeiten (Lehrvideos, Blogs, ) wird zunehmen Flipped Classroom wird kurzzeitig? zunehmen. 3-D-Visualisierungen eröffnen neue Möglichkeiten Online-Prüfungen werden in manchen Fächern zunehmen Die zentralen Fragen: Wie ist das didaktische Gesamtkonzept des Lehrens und Lernens? Welche Ziele? Tragen Methoden (Medien) zur Erreichung dieser Ziele bei?

60 Das s schön!