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Aktives Lernen in der Informatik durch Elearning Plattformen am Beispiel eines Schülerwettbewerbs

 
Master Thesis
Jennifer Lierenfeld

Context

An vielen Universitäten gehören E-learning Portale und der Einsatz von digitalen Medien zum Alltag. Doch dort, wo für die Kinder der „Ernst des Lebens“ beginnt, wo die Grundlagen für den späteren Werdegang gelegt werden, in unseren Schulen, dort ist der Begriff und besonders der Einsatz von E-learning eine Seltenheit.

Das Einarbeiten oder gar Entwickeln von guter Software hat sich als zu zeitaufwändig und teuer für den einzelnen Lehrer oder für einzelne Schulen erwiesen. Daher wird eine Unterstützung außerhalb der Schulen benötigt.

Task

Zusammen mit dem Schülerlabor „InfoSphere“ in Aachen soll im Laufe der Masterarbeit „Aktives Lernen in der Informatik durch E-learning Plattformen am Beispiel eines Schülerwettbewerbes“ eine E-learning Plattform für Schüler implementiert und evaluiert werden.

Dabei soll die Methodik des aktiven Lernens im Zentrum stehen. Getriggert wird das aktive Lernen, sowohl durch den wettbewerbsbasierten Aufbau, als auch durch eine kooperative Komponente, die es ermöglicht Aufgaben im Team zu lösen. Dazu werden Foren oder andere Kommunikationsmöglichkeiten eingerichtet, sodass die Diskussion ungehindert verschiedener Aufenthaltsorte stattfinden kann. Dazu soll es möglich sein, dass die Betreuer des Wettbewerbes als Tutoren fungieren können und bei Problemen Hilfestellung bieten.
Das Anwenden des Gelernten soll neben den herkömmlichen Aufgaben (Text und Multiple Choice) durch interaktive Aufgaben ermöglicht werden. Dazu sind verschiedene Aufgabentypen vorgesehen, die Drag& Drop ermöglichen, freies Zeichnen oder das Einbinden von Video und Audio Elementen.
Der Wettbewerb sollte browser- und plattformunabhängig sein um einen Mehraufwand für Schüler und Lehrer zu vermeiden. Die Inhalte der Aufgaben sollen von Betreuern seitens des Schülerlabors gestellt werden.
Das Projekt soll anschließend sowohl von Schülern als auch Betreuern seitens des Schülerlabors evaluiert werden, um ein benutzerfreundliches Design zu gewährleisten und ggf. Anpassungen im System zu machen.

Abstract

Die Masterarbeit befasst sich mit dem Aufbau einer E-learning Plattform für einen regionalen Wettbewerb des Schülerlabors Informatik der RWTH, um das „Vor-Ort“ Angebot der Schülerlabors zu erweitern, um Schüler zu fordern zu fördern, Interesse für die Informatik zu wecken und ein breiteres Bild der Informatik zu vermitteln. Der Fokus liegt neben neuen E-learning Elementen, welche das aktive Lernen unterstützen, wie zum Beispiel Drag and Drop Aufgaben und Spiele, auf benutzerfreundlichem Design für Schüler und Betreuer. Die Gestaltung soll einen Wettbewerb ermöglichen, welcher in Gruppen von Schülern ausgeführt wird. Auf diese Weise ermöglicht der Wettbewerb sowohl kooperative Elemente, als auch konkurrenzbasierte Elemente zu gestalten.
Dazu wurde im Rahmen der Masterarbeit eine Moodle 2.2 Lernplattform mit interaktiven Aufgaben und verschiedenen Spielen und automatisiertem Feedback erweitert. Des Weiteren wurden die Gruppenfunktionen zum gemeinsamen Bearbeiten von Aufgaben angepasst, sodass die Schüler zusammen Aufgaben lösen können und die Bewertung über die Gruppe erfolgt. Das Design für die Schüler wurde so angepasst, dass der Schüler ein möglichst ablenkungsfreies Interface mit klar strukturierten Navigationsmöglichkeiten hat, während die Betreuer den gesamten Wettbewerb übersichtlich bearbeiten und beobachten können.
In der Evaluierung werden herkömmliche Aufgaben wie Multiple Choice, Kurzantworten und Freitextaufgaben gegen interaktive Drag and Drop Module sowie Spiele getestet. Dabei zeigt die folgende Arbeit auf, welchen Einfluss die verschiedenen Aufgabentypen einerseits auf das Akzeptanz- und Lernverhalten der Schüler haben und andererseits welche Möglichkeiten es den Betreuern und Lehrern bietet. Es wird darauf eingegangen welche Funktionen und Elemente für die Benutzerfreundlichkeit auf Seiten von Schülern und Betreuern wichtig sind.
Am Ende der Arbeit steht ein funktionsfähiger Wettbewerb, der bereits mit einigen Schülern getestet wurde und es wird gezeigt, dass besonders die Spiele und interaktive Aufgaben die Schüler motivieren konnten. Im Ausblick wird deutlich, dass die Plattform eine solide Grundlage für den Wettbewerb bietet und der Wunsch, sowohl von Betreuer-, Eltern- und Schülerseite besteht, sie um einige kleinere Funktionen zu erweitern und in Zukunft darauf basierend weitere Wettbewerbe zu gestalten.

 
http://schuelerlabor.informatik.rwth-aachen.de/(external link)

Supervisor

 
Erster Gutachter: Prof. Dr.-Ing. Ulrik Schroeder
Zweiter Gutachter: Prof. Dr. Dr.h.c. Wolfgang Thomas
Betreuer: Dipl. Gyml. Nadine Bergner, Dipl. Inform. Hendrik Thüs

 


Created by Hendrik Thüs. Last Modification: Tuesday, 16. October 2012 17:37:20 by lierenfeld.