Statistikunterricht interaktiv

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1 Bernhard Meindl Gerlinde Dinges Alexander Kowarik Matthias Templ Statistik Austria SCHULSTATISTIKTAG Wien, 20. Oktober, 2011 Moderne Wege der Wissensvermittlung Statistikunterricht interaktiv Das Lehr- und Feedbacksystem TGUI 1 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

2 CONTENTS Einleitung Das Lehr- und Feedbacksystem TGUI Der Einsatz von TGUI im Klassenzimmer Resüme & Ausblick 2 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

3 EINLEITUNG Weshalb Statistikunterricht interaktiv? Bedeutung von Statistik in Bildung und Ausbildung wächst Visualisierung erleichtert das Verstehen komplexer Zusammenhänge Interaktive Grafiken zeigen die Effekte veränderter Parameter unmittelbar Animierte Grafiken können den Einblick in statistische (theoretische) Ideen, Modelle und Methoden fördern Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 3 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

4 EINLEITUNG Motivation für die Entwicklung von TGUI Betriebsinterne Aus- und Weiterbildung der Mitarbeiter Sehr ungleiche Statistikvorkenntnisse der Kursteilnehmer Zeitbedingt keine konventionellen Übungsabläufe möglich Unterschiedliche Softwarekenntnisse der Kursteilnehmer Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 4 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

5 Computergestütztes Unterrichten mit TGUI ermöglicht es... SchülerInnen/StudentInnen aktiv in den Unterricht einzubinden (unabhängig von individuellen Softwarekenntnissen) den Unterrichtsstoff anschaulich zu vermitteln und zu üben langwierige und zeitaufwändige Übungsabläufe zu vermeiden laufend unmittelbares Feedback der ganzen Lerngruppe zu erhalten Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 5 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

6 Der Vorteil für SchülerInnen/StudentInnen durch aktives Lernen wird zuvor Vermitteltes gefestigt interaktive Teilnahme ist kurzweiliger als passives Zuhören die Absolvierung von Übungen ist anynom (kein Prüfungsdruck) es ist sofort ersichtlich wenn ein Thema nicht verstanden wurde Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 6 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

7 Einsatz von TGUI ab 2005: Basissystem erstmals in hausinternen Kursen eingesetzt Info: seit 2009: TGUI-System in Form von R-Paketen frei zugänglich Info: seit 2011: Demoversion TGUIonline als Showcase online Info: Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 7 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

8 TGUI-System versus TGUIonline unterschiedliches Design gleiches Nutzungsprinzip im Klassenzimmer unterschiedliche technische Voraussetzungen Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 8 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

9 Technisches Grundlage für TGUI: Statistiksoftware R R ist freie Software gegenwärtig 3400 Erweiterungen vorhanden Information zum TGUI-System: gemeinsames Netzlaufwerk stellt Datenaustausch sicher Installation an jedem PC oder zentral (gemeinsames Netzlaufwerk) Toolkit tcl/tk Grundlage für graphisches User Interface Information zu TGUIonline: benötigt einen Webserver (Apache) + Modul (RApache) Installation einmalig (am Server) notwendig erlaubt Einsatz von aktuellen Web-Technologien (Ajax, javascript) Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 9 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

10 Funktionsschema des TGUI-Systems Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 10 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

11 Design von TGUI Fokus auf Bedienungsfreundlichkeit im Klassenzimmer Einfache selbsterklärende Benutzeroberfläche für Schüler Bedienungsfreundliche Benutzeroberfläche für Lehrer Erstellung eigener TGUI Inhalte (einfache) Erstellung von Beispielen bislang keine Priorität Mögliche Vereinfachung hinsichtlich Erstellen, Modifizieren, Umordnen von Beispielen Erstellung von Feedback- bzw. Datenerhebungsmasken? besteht Bedarf Thema im Ausblick Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 11 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

12 Die Interfaces von TGUI (Demo) Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 12 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

13 Die Interfaces von TGUI (Demo) Unterschiedliche Interfaces (Masken) für Lehrer und Schüler Schülerinterface: Auflistung aktuell freigeschalteter Beispiele Lehrerinterface: mit zusätzlichen Möglichkeiten Sperren/Entsperren von Beispielen Link zu den Auswertungsseiten für jedes Beispiel Counter zeigt bereits absolvierte Beispiele an Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 13 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

14 Grundlegende Features des Systems (interaktive) Beispiele: einzelne, multiple Single-Choice oder Multiple-Choice Blöcke zu Fragen, Graphiken, interaktiven Grafiken oder Animationen Feedback-Tool: Einholung (anonymisierten) Feedbacks zu vordefinierten Fragestellungen Datenerhebung: Möglichkeit der Informationssammlung, die später (z.b) interaktiv in Grafiken oder Unterlagen verwendet werden kann (anonymisierte) Auswertungen: Visualisierung der Antwortverteilung für alle Beispiele, die eine Frage aufweisen dynamischer Counter: Information über die Anzahl der Teilnehmer, die freigeschaltene Übungen bereits absolviert haben Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 14 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

15 TGUI Beispiele: Simple (Demo) mit Single oder Multiple Choice Frage mit Bild oder R-Grafik Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 15 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

16 TGUI Beispiele: Animation (Demo) mit Single oder Multiple Choice Frage (oder nur als Demo) mit Bild, R-Grafik, R-Funktion STAT-Daten (ISIS, imap,... ) Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 16 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

17 TGUI Beispiele: Interaktiv (Demo) mit Single oder Multiple Choice Frage mit Bild, R-Grafik, R-Funktion STAT-Mikrodaten für Forschung und Lehre, R-Datasets, STAT-Daten (ISIS, imap,... ), selbst erzeugte/erhobene Daten,... Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 17 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

18 Unsere Erfahrungen mit TGUI Unterricht mit interaktiven Elementen lockert auf anonyme Feedbackmöglichkeit hilfreich (Zeitmanagement!) individuelle Unterlagen (Datenerfassung) werden gut angenommen (anonymisierte) Auswertungen und dynamischer Counter essentiell Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 18 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

19 DER EINSATZ VON TGUI IM KLASSENZIMMER eine interaktive Vorstellung mittels TGUIonline Datenerfassung / Feedback Auswertung Zeitmanagement Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 19 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

20 DER EINSATZ VON TGUI IM KLASSENZIMMER eine interaktive Vorstellung mittels TGUIonline (Auswertung) Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 20 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

21 Resüme & AUSBLICK TGUIonline ein Instrument für Schulen? Aktuelle Situation TGUI bietet ein System, zur Erstellung interaktiver Beispiele besondere Stärken: Einsatz im Mathematik/Statistikunterricht derzeitiger Einsatz in Schulungskursen der STAT bzw. universitär Mögliche Weiterentwicklungen Fertige Inhalte per TGUIonline zentral bereitstellen Eingabemasken für einen Kursgestalter Es stellt sich die Frage ist für Schulen ein System wie TGUI überhaupt von Interesse? Vordefinierte Inhalte (Kurse) gegenüber dynamischen Änderungen? Templ, Dinges, Meindl, Kowarik 21 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011

22 DAS WARS... Statistikunterricht interaktiv mit dem Lehr- und Feedbacksystem TGUI visit WIR FREUEN UNS ÜBER IHR FEEDBACK! 22 / 22 Wien, 20. Oktober, 2011