Mathematik zugänglicher machen für Studierende anderer Fächer

Die Algoma University ist eine staatliche kanadische Universität mit Hauptcampus in Sault Ste. Marie, Ontario, und bietet mehr als 40 Bachelorstudiengänge an. Algoma ist für ihren Schwerpunkt auf guter Lehre und ihre Nähe zu den Studierenden bekannt und bietet drei- und vierjährige Bachelorprogramme in vielen Fachrichtungen an, darunter Biologie, Betriebswirtschaft, Informatik und Ingenieurwesen.

Dr. Edna James lehrt seit 18 Jahren an der Universität und ist Professorin für Mathematik im Fachbereich Math & Computer Science. Sie hat unter anderem die Kurse Diskrete Mathematik, Wahrscheinlichkeitsrechnung, Lineare Algebra und Partielle Differentialgleichungen verantwortet und unterrichtet. Die meisten ihrer Studierenden kommen aus der Informatik und der Biologie, dazu einige aus dem Ingenieurwesen. Sie besuchten ihre Kurse nicht, weil sie Mathematik mochten, sondern weil diese eine Voraussetzung für ihr jeweiliges Hauptfach war.

Die Herausforderung

Es war weniger ein Problem als eine Vision, die Edna für ihren Unterricht hatte und die sie schließlich dazu brachte, Sowiso in ihren Kursen auszuprobieren.

„Ich hatte so eine vage Wunschvorstellung. Ich wünschte, ich könnte meinen Studierenden bei ihren Prüfungen einen zweiten Versuch geben. Ich wünschte, sie würden es beim zweiten Versuch besser machen. Ich wünschte, sie könnten aus ihren Fehlern lernen, und nichts davon passierte in meinen Kursen.“

Geringe Anwesenheit, schlechte Noten, Probleme mit akademischer Integrität und eine wachsende Abneigung gegen das Fach: Ednas Studierende hatten es in ihren Kursen wirklich nicht leicht.

„Es war sehr negativ, und mich hat das sehr traurig gemacht. Ich wollte, dass meine Studierenden Erfolg haben. Ich weiß, wie ich mein Fach in mundgerechte Häppchen zerlege und daraus eine sinnvolle Abfolge mache.“

Zu Ednas Enttäuschung und Frustration ließen sich die Studierenden einfach nicht darauf ein, weil es ihnen sehr schwerfiel, motiviert zu bleiben. Eine kleine Gruppe erledigte die Aufgaben und profitierte davon, doch die Mehrheit tat sich schwer.

„Aber ich will nicht, dass nur einige von ihnen Erfolg haben. Ich will, dass alle Erfolg haben. Ich will, dass alle ein bestimmtes mathematisches Niveau erreichen. Vielleicht werden sie Mathe am Ende nicht lieben, aber sie sollten zumindest die Grundlagen beherrschen, die sie mitnehmen und in Zukunft anwenden können. Und letztlich hatte ich einfach nicht das Werkzeug, um so mit ihnen zu arbeiten, wie ich es wollte.“

Edna wollte ein Werkzeug, das Studierende ermutigt, aus ihren Fehlern zu lernen. So wie ihr Kurs aufgebaut war, kam das Feedback zu spärlich und zu spät. Bis Edna ihren Studierenden Feedback zu einem Quiz oder Test geben konnte, waren diese schon damit beschäftigt, das neue Thema aus dem Unterricht zu verstehen.

„Meine schnellste Rückmeldezeit lag bei etwa einer Woche. Das ist nicht schnell genug. Außerdem ist es kein persönliches Feedback, und es ist kein Gespräch. Feedback ist idealerweise ein Gespräch, aber hier findet keins statt. Die Studierenden sagen: Hier ist mein Versuch, und ich als Lehrende sage: Hier ist meine Korrektur. Es gibt kein Hin und Her.“

Edna suchte ein Werkzeug, das dieses Gespräch ermöglicht und eine Feedbackschleife schafft, damit die Studierenden aus dem Feedback lernen und einen Test erneut ablegen können.

Die Lösung

Mit Sowiso begann Edna, den gesamten Prozess zu digitalisieren, um ihre Feedbackschleife zu verkürzen. Zuerst nutzte sie die Datenbank von Sowiso mit interaktiven Theorieseiten und Übungssets als Grundlage für digitales Lernmaterial, das genau auf ihre Lehre zugeschnitten war.

„Ich hatte eine riesige Auswahl an Fragetypen. Meine aktuellen Favoriten sind Drag-and-Drop, offene Fragen und Datei-Upload. Ich könnte aber auch Spiele erstellen, etwa Kreuzworträtsel und Hotspot-Fragen. Die will ich bald ausprobieren. Gerade habe ich eine Aufgabe mit einem zufällig generierten Histogramm fertiggestellt, die Studierende beim Berechnen von Mittelwert und Varianz anleitet.“

Durch die Digitalisierung des wichtigsten Lernmaterials konnte Edna ihren Studierenden ein interaktives Selbstlernwerkzeug bieten, das ihre Übungen bewertete, Hinweise zur Verbesserung gab und sie lobte, wenn etwas richtig war. Nachdem das Material erstellt war, lief alles Weitere automatisch, sodass die Studierenden sofort Feedback erhielten, ohne auf Edna angewiesen zu sein.

Bei den Prüfungen musste sich Edna keine Sorgen mehr um akademische Integrität machen, weil sich alle Fragen randomisieren ließen. Alle Studierenden bekamen also eine eigene Version desselben Tests mit anderen Variablen.

„Jetzt kann ich fünfzig verschiedene Quizze für fünfzig verschiedene Studierende schreiben, mit ausführlichen Lösungswegen. Ich kann sie sogar per Knopfdruck eine völlig neue Version des Quiz machen lassen.“

Das Ergebnis

Gegen Ende ihres zweiten Semesters mit Sowiso stellt Edna fest, dass ihre Studierenden bei den Grundbegriffen eines Moduls immer weniger auf sie angewiesen sind.

„Die drei Kurse, die ich im letzten Semester gegeben habe, hätte ich ohne Sowiso nicht unterrichten können. Das wäre unmöglich gewesen. Die Studierenden in meinem Einführungskurs Analysis haben sich mit dem Werkzeug im Grunde selbst unterrichtet. Ich habe hauptsächlich Aufgaben im Werkzeug gestellt und sie ansonsten selbstständig arbeiten lassen. Und sie haben sehr gut abgeschnitten.“

Edna bemerkte auch, dass sich die Einstellung ihrer Studierenden zur Mathematik veränderte.

„Sie hatten Spaß. Sie hatten keine Angst mehr, Fehler zu machen, weil sie zufällig generierte Aufgaben so oft üben können, wie sie wollen. Ich stehe nicht mehr vor dem Dilemma, Studierende genau für die Fehler bestrafen zu müssen, aus denen sie, wie ich früher nur träumen konnte, lernen sollten. Jetzt kann ich meine Studierenden mit Sowiso per Knopfdruck Quizze wiederholen und Aufgaben so oft lösen lassen, bis sie sie richtig haben. Das war menschlich nicht zu schaffen, als ich alle Arbeiten von Hand korrigieren musste.“

Insgesamt verbesserten sich auch die Noten ihrer Studierenden, weil sie mehr Gelegenheiten hatten, ihr Können zu testen, und schneller Feedback bekamen, sodass sie genau wussten, was sie verbessern mussten.

„In diesem Jahr war ich, anders als in den Jahren zuvor, überwältigt von den bemerkenswert positiven Rückmeldungen meiner Studierenden im Laufe des Semesters. Es ist völlig untypisch, dass Studierende, die nicht Mathematik studieren, sagen, sie wünschten, alle ihre Lehrenden wären mehr wie ich, oder dass sie die Wörter ‚Mathe‘ und ‚Spaß‘ im selben Satz verwenden.“