In einer Folge von Beiträgen beschreiben wir den Einsatz von Online-Multiple-Choice-Fragen und -Tests in mathematischen Vorlesungen an der ETHZ.

Mehrwert von Multiple-Choice-Fragen

MC-Fragen ermöglichen Dozierenden, den Studierenden eine unmittelbare eindeutige Rückmeldung auf ihre Lernleistungen zu geben. Studierende können damit ihren Leistungsstand selbst einschätzen und ihr weiteres Lernen planen. Die Fragen und Antworten sind dabei so konzipiert, dass sie ein kontinuierliches Repetieren und Überprüfen des Verständnisses des Lerninhalts ermöglichen; dies ist in der Mathematik substanziell, da Sachverhalte, Themen und Methoden aufeinander aufbauen. Die Erläuterungen unterstützen den Lernprozess und sind so differenziert, dass die Studierenden erkennen, wo Entwicklungsbedarf besteht: Sie können gezielt Unterstützung bei Mitstudierenden oder Lehrenden einholen. Die Studierenden erhalten überdies einen Eindruck davon, wie ihre Leistungen im Vergleich zu den Mitstudierenden stehen; dies ist mit Blick auf die summativen Prüfungen bedeutsam.

Die Dozierenden verfügen über detaillierte statistische Informationen zu dem Antwortverhalten. Sie erkennen allfällige Probleme und Missverständnisse der Studierenden und können die Lehrveranstaltung entsprechend planen, anpassen und allenfalls verbessern.

Exkurs TeX-Weblikationen

Das Standardwerkzeug für das Schreiben naturwissenschaftlich-mathematischer Texte ist das Satzsystem LaTeX.

Interaktive Webseiten lassen sich mit LaTeX bisher nur eingeschränkt erstellen, oft mit unbefriedigenden Resultaten. Die im Projekt LEMUREN entwickelten Verfahren und Abläufe (TeX-Weblikationen) passen sich dem Arbeiten der Dozierenden und Studierenden an und unterstützen dieses:

• Dozierende konzentrieren sich auf ihre didaktischen Konzepte, auf den mathematischen Inhalt und das aufgabentypische Design, zum Beispiel auf geeignete Distraktoren.
• LaTeX-Quellen werden dann auf interaktiven Webseiten in unterschiedlichen Systemen veröffentlicht, mit einer Darstellung der mathematischen Symbole in der von LaTeX gewohnten Qualität.
• LaTeX bietet den Vorteil, dass ohne Mehraufwand eine Druckversion des Lehrmaterials in unterschiedlichen Versionen gewonnen werden kann, zum Beispiel im pdf-Format für das Redigieren oder das Offline-Arbeiten.

Drei Einsatzszenarien und deren Umsetzung

Meilensteine bei der Umsetzung mit der LEMUREN-Entwicklung LEMUREN-CAT sind:

1. Im mathematischen Übungsbetrieb der ETHZ wurden Online-MC-Tests in 40 Lehrveranstaltungen für 12 Departemente integriert und teilweise etabliert: als unterstützendes Zusatzangebot oder obligatorisches Element des Übungsbetriebs. Bei den Testatbedingungen ersetzten Online-Tests im Laufe des Semesters entweder zwei, drei Übungsserien oder pro Serie jeweils eine von vier Aufgaben.
2. Zu Beginn des HS 2009 wurden mehr als 2200 (ca. 90% der) ETHZ-Anfänger/innen zu einem freiwilligen Selbsteinschätzungstest über mathematisches Schulwissen eingeladen, von denen rund 1200 (53%) teilgenommen hatten. Eine Neuauflage erfolgt in diesem Herbst.
3. Ein Katalog mit mehr als 700 LaTeX-Quellen für Fragen mit ausführlichen Erläuterungen und Rückmeldungen aus unterschiedlichen mathematischen Gebieten steht zur Verfügung.

Drei Formen der Veröffentlichung und des Bearbeitungsmodus erlauben die unterschiedlichen Übungsvarianten umzusetzen:

• Quiz
• Testat
• Einschätzung.

Diese diskutieren wir in folgenden Beiträgen.