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Evaluierung eines Lehrkonzepts in der Informatik am Übergang Schule-Hochschule

Forschungsarbeit 2014 24 Seiten

Didaktik - Informatik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1 Einf ührung
1.1 Einstieg ins Informatikstudium . .
1.2 Das Vorprojekt Reversi
1.3 Forschungsfrage

2 Methodik
2.1 Konzept der Vorprojekte
2.2 Forschungsdesign
2.3 Das Projektspiel Reversi
2.3.1 Wahl des Spiels
2.3.2 Umsetzung des Spiels . .
2.3.3 Das Arbeitsheft
2.4 Das Projektspiel MasterMind
2.5 Das Lehrkonzept Mastery Learning
2.6 Datenerhebung
2.6.1 V.A.R.K. Lerntypen
2.6.2 Stereotype
2.7 Datenauswertung

3 Ergebnisse
3.1 Projekterfolg
3.2 V.A.R.K.-Lerntypen
3.3 Stereotypklassen
3.4 Freies Feedback

4 Diskussion
4.1 Einschränkungen
4.2 Vergleich der Projekte
4.3 Projekterfolg
4.4 Geschlechtervergleiche
4.5 Stereotypklassen
4.6 V.A.R.K.-Lerntypen
4.7 Fazit

5 Verzeichnisse

Anhang

Auswertung der Kategorisierung

Abstract

The department of computer science at the Technische Universität München provides workshops of two and a half days for their first semester students. The courses take place in small groups with twelve participants on average and are held by peer tutors. The students develop a computer game, improve their programming skills and make first contact with the university and their fellow students.

The evaluation of past courses determined that the existing project MasterMind was too easy for some students. Therefore, the more demanding project Reversi was designed. Students who estimated their longest previous program to have more than 100 lines of code worked on Reversi, those with less or no programming knowledge dealt with Mas- terMind.

In order to compare the two projects and to figure out the influence of Fleming’s V.A.R.K. learning styles as well as stereotypes, the students were asked to fill in a ques- tionnaire after completing the workshop. The analysis of 214 responses revealed a con- stantly high level of sense of achievment among all participants but a perception of rather low attainment of further programming skills among students with a subjectively high level of precognition. Most of the female students assessed themselves at a low level of precognition in programming and had a higher feeling of knowledge gain.

Furthermore, the constructed stereotypes gamer and socializer were more frequently found among the students than programmers. The V.A.R.K. test indicated that the largest number of students preferred a kinesthetic learning style. The other possible styles aural, read/write, visual and combinations of styles were found in smaller numbers.

1 Einf ührung

1.1 Einstieg ins Informatikstudium

In den letzten Jahren konnte eine wachsende Bedeutung der Informatik festgestellt wer- den. Das Statistische Bundesamt (2013) hat im Studienjahr 2013 über 15 000 Studieren- de an deutschen Universitäten gezählt, das ist ein Anstieg um 9,0 % im Vergleich zum Vorjahr. Der deutsche Verband der Informations- und Telekommunikationsbranche BIT- KOM (2013) vermeldete 29 000 offene Stellen für IT-Experten, insbesondere Software- Entwickler.

Die Technische Universität München bemüht sich, den Studienanfängerinnen und -an- fängern einen persönlichen Übergang von der Schule in die Universität und einen erfolg- reichen Einstieg in das Studium zu ermöglichen. Unter anderem werden an der Fakultät für Informatik vor Beginn des ersten Semesters zweitägige Workshops, so genannte Vor- projekte, angeboten.

In kleinen Gruppen und mit intensiver Betreuung durch studentische Mentorinnen und Mentoren wird die Programmierung eines Computerspiel umgesetzt. Durch die Bearbei- tung der Aufgabe sollen die Studierenden ein erstes Erfolgserlebnis an der Universität erlangen und ihre Programmierkenntnisse erweitern. Weitere Ziele sind, eine ”lockere Form des Erstkontakts“ zu bieten und eine Eingewöhnung in das universitäre Umfeld zu ermöglichen (Capovilla und Hubwieser,2012 a).

1.2 Das Vorprojekt Reversi

Bei den Vorprojekten im Wintersemester 2012/2013 wurde festgestellt, dass Studien- anfängerinnen und -anfänger mit guten Vorkenntnissen, insbesondere in der objektori- entierten Programmierung, durch die Aufgabenstellung des damaligen Vorprojektes Mas- terMind deutlich unterfordert waren (Capovilla und Hubwieser, 2012a). Deshalb wurde im Rahmen dieser Forschungsarbeit das Projekt Reversi erstellt. Es soll eine komplizier- tere Aufgabe darstellen und so für die erfahreneren Teilnehmenden geeignet sein.

Eine Besonderheit des Projekts Reversi ist, dass mit Hilfe der Game-Engine Unity 1 ein voll funktionsfähiges und graphisch ansprechend darstellbares Computerspiel erstellt werden kann. Das Spiel, das im Projekt MasterMind entwickelt wird, nutzt hingegen nur die Ein- und Ausgabe von Text. Des weiteren wurde für Reversi ein Grundgerüst vorge- geben, auf das die Studierenden aufgebaut haben, während MasterMind nahezu keinen Code vorgibt.

Im Wintersemester 2013/2014 wurde das Vorprojekt Reversi ergänzend zum Projekt MasterMind durchgeführt. Die Studierenden, die nach eigenen Angaben überdurchschnittliche Vorkenntnisse im Programmieren besaßen, bearbeiteten Reversi, diejenigen mit nur geringen oder keinen Erfahrungen MasterMind.

1.3 Forschungsfrage

Zunächst bestand die Überlegung, dass sich Unterschiede bei der Wahrnehmung des Er- folges zwischen den Teilnehmenden im Projekt MasterMind und Reversi aufzeigen. Da die Studierenden im Projekt Reversi die größten Vorkenntnisse in der Programmierung hatten, wurde angenommen, dass sie bereits Erfolgserlebnisse beim Entwickeln von Pro- grammen hatten. Ein gleichbleibendes Erfolgsgefühl bei vergleichbarem Schwierigkeits- grad schien unwahrscheinlich, somit wurde eine niedrigere Einschätzung des Erfolgser- lebnisses erwartet. Außerdem wurde im Aufbau der beiden Projekte ein Einfluss auf das Erfolgserlebnis vermutet.

Bei MasterMind erstellten die Studierenden ihr Projekt weitgehend selbst, während für Reversi mit der Game-Engine Unity und dem vorgegebenen Coderumpf ein umfangrei- ches Grundgerüst vorgegeben wurde, auf das aufgebaut wurde. Es wurde erwartet, dass die Studierenden ihre erreichte Leistung bei Reversi schlechter von der Vorgabe abgren- zen können als bei MasterMind und deshalb auch das Erfolgserlebnis geringer angesehen wird.

Des weiteren wird der Frage nachgegangen, inwieweit stereotype Merkmale bei den Studierenden zutreffen. Die erstellten Stereotypklassen Gamer, Programmierer und So- cializer werden unter verschiedenen Gesichtspunkten verglichen. Unter anderem wurde ein Lerntypentest durchgeführt, um die Vorlieben für bestimmte Arten der Informations- aufnahme einzubeziehen.

In dieser Arbeit werden sowohl die Studierenden der beiden Projekte als auch die Personen der entwickelten Stereotypklassen miteinander verglichen. Dadurch sollen zukünftige Projekte näher an den Bedürfnissen der Studierenden ausgerichtet werden und die Studierenden einen angenehmen Einstieg in ihre universitäre Karriere an der Technischen Universität München erhalten.

2 Methodik

2.1 Konzept der Vorprojekte

Die Vorprojekte zum Wintersemester 2013/2014 fanden einige Wochen vor Semesterbe- ginn statt und bestanden aus fünf Einheiten à 3 Stunden, die sich über zweieinhalb Tage erstreckten. Bei der Anmeldung konnten die Studierenden aus vier verschiedenen Zeit- punkten und den drei unterschiedlichen Vorkenntnisstufen in Tabelle 2.1 wählen.

Entsprechend der Auswahl wurden homogene Gruppen gebildet, um nicht durch un- gleiche Arbeitsfortschritte einzelne Teilnehmende zu demotivieren. Je nach Vorkenntnis- stufe variierten auch die zu bearbeitenden Aufgaben. Deshalb ermöglichte die Gruppen- einteilung eine gezielte Vorbereitung der Tutorin oder des Tutors auf nur eine Aufgaben- stellung. 323 Angemeldete wurden so auf 26 Gruppen mit durchschnittlich 12 Personen verteilt.

Tab. 2.1: Selbsteinschätzung der Vorkenntnisse

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

In jeder der Gruppen betreute eine Tutorin oder ein Tutor aus einem höheren Semester das Projekt. Diese wurden gezielt ausgewählt, in pädagogischer und fachlicher Hinsicht auf ihre Aufgabe vorbereitet und als studentische Hilfskräfte vergütet. Eine detaillierte Schilderung des verwendeten Peer-Tutorings ist der Veröffentlichung über die Vorprojekte von Capovilla et al. (2014) entnehmbar.

Während die Studierenden aller Vorkenntnisstufen im Wintersemester 2012/2013 das Projekt MasterMind bearbeiteten, wurde im Semester 2013/2014 den Personen der Gruppe L3 das Projekt Reversi zugeteilt. L1 und L2 lösten weiterhin die MasterMind -Aufgabe. Alle Studierenden sollten ihr eigenes Programm entwickeln, eine Partner- oder Gruppenarbeit zur Problemlösung wurde jedoch ausdrücklich unterstützt, um den sozialen und kommunikativen Aspekt der Vorprojekte zu fördern.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1: Das Forschungsdesign für die Vorprojekte

2.2 Forschungsdesign

Die Durchführung der Vorprojekte erfolgte in einer quasi-experimentellen Interventionsstudie mit Posttest-Auswertung. Eine schematische Übersicht über das Forschungsdesign ist in Abbildung 2.1 zu sehen.

Ein experimenteller Aufbau, also eine Randomisierung oder Parallelisierung der Un- tersuchungsgruppen, war nicht sinnvoll, da der Fokus bei den Vorprojekten auf einer er- folgreichen Teilnahme der Studierenden lag. Die Projekte Reversi und MasterMind hatten bewusst zwei verschiedene Schwierigkeitsgrade, eine absichtliche Mischung der Projekt- gruppen nach Vorkenntnissen zu experimentellen Zwecken wäre also unverantwortlich.

Die Intervention erfolgte bei allen Vorkenntnisstufen mit der Durchführung des Projektes MasterMind beziehungsweise Reversi. Eine Kontrollgruppe, die kein Projekt bearbeitet, würde auch hier wieder dem Grundgedanken der Vorprojekte widersprechen und auch bei den in dieser Arbeit betrachteten Kriterien kaum relevant sein.

Der Posttest im verwendeten Studiendesign bestand aus einem Fragebogen, der von den Teilnehmenden nach Bearbeitung des Projektes auf freiwilliger Basis ausgefüllt wurde.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

[...]


1 Game-Engines sind ein Programmgerüst für Computerspiele. Sie kontrollieren beispielsweise den Ver- lauf des Spieles und die graphische Visualisierung. Siehe auch den Artikel Spiel-Engine in der Wikipedia. Für Unity siehe http://unity3d.com/. Zuletzt abgerufen am 6. Januar 2014.

Details

Seiten
24
Jahr
2014
ISBN (eBook)
9783656742722
ISBN (Buch)
9783656742623
Dateigröße
757 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v280100
Institution / Hochschule
Technische Universität München – TUMKolleg Otto von Taube Gymnasium
Note
15 Punkte
Schlagworte
evaluierung lehrkonzepts informatik übergang schule-hochschule

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