TU-WAS: Technische Universität Darmstadt – Webbasierte Aufgabensammlung mit STACK

Die Implementierung der Aufgaben erfolgt mithilfe des Moodle-Plugins STACK. Mit STACK lassen sich Aufgaben konzipieren, zu deren Bearbeitung mathematische Ausdrücke eingegeben und vom angebundenen Computeralgebra-System Maxima ausgewertet werden können. Auf diese Weise ist es möglich, die Eingabe der Studierenden auf mathematische Eigenschaften zu prüfen und zu entscheiden, ob und in welchem Umfang die jeweilige Aufgabe korrekt gelöst wurde. Durch diese Innovation lassen sich neue Aufgabenformate realisieren, die über eine reine Kalkülorientierung hinausgehen und die auch verschiedene Lösungen ermöglichen. Des Weiteren können Aufgaben, deren Antworteingabe über eine numerische hinausgeht, nun auch über offene Antwortformate valider abgebildet werden, da insbesondere keine gegebenen Antwortmöglichkeiten, wie beim MC-Format ein Identifizieren möglicher Antworten, ermöglichen. Mithilfe von STACK ist es möglich, einen Abgleich der Antworteingabe mit typischen Fehlern zu erreichen, sodass darauf aufbauend ein Feedback generiert werden kann. Hierdurch erhalten Lernende ein an ihren individuellen Wissens- und Könnensstand angepasstes fehleradaptives Feedback. Es kann somit im Rahmen eines self-monitorings der individuelle Lernstand und etwaige Lernzuwachs der Studierenden sichtbar gemacht werden, wodurch sich STACK Aufgaben als Diagnoseinstrument eignen. Darüber hinaus ist es möglich, durch individualisierte Aufgaben und fehleradaptive Rückmeldungen das Selbststudium der Studierenden zu initiieren und somit ein semesterbegleitendes Lernen und Üben zu intensivieren.

Um eine hohe Qualität der Aufgaben in der TU eigenen Datenbank zu gewährleisten, bringt sich die Darmstädter Projektgruppe aktiv in den nationalen Arbeitskreis „Digitale Mathematik-Aufgaben in der Hochschullehre“ ein und orientiert sich an der bereits bestehenden Datenbank an der Ruhr-Universität Bochum. Des weiteren kooperiert die Projektgruppe der TU Darmstadt mit weiteren Universitäten, welche ebenfalls mit STACK arbeiten Hierzu gehören die folgenden Hochschulen:
  • Ruhr-Universität Bochum (Dr. Michael Kallweit)
  • Universität Paderborn (Prof. Dr. Rolf Biehler, Tobias Mai)
  • LU Hannover (Prof. Dr. Reinhard Hochmuth, My Hanh Vo Thi)
  • Universität Kassel (Prof. Dr. Andreas Eichler, Annabel Speer)
  • Universität Oldenburg (Prof. Dr. Anne Frühbis-Krüger)
  • PH Heidelberg (Guido Pinkernell)
  • Universität Göttingen
  • Hochschule Hannover
  • TU Clausthal

Diese Aufgabe demonstriert anhand eines einfachen Beispiels das fehleradaptive Feedback, das durch STACK generiert werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, dem Studierenden etwaige typische Fehler zurückzumelden oder auf sonstige Besonderheiten der Eingabe bzw. der Aufgabe hinzuweisen.

Diese Aufgabe demonstriert, wie eine offene Aufgabe mit STACK formuliert werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, sog. offene Aufgaben zu formulieren, deren Korrektur auf Papier mit einem großen zeitlichen Aufwand verbunden sein kann.

Das Plugin STACK kann die Eingabe des Studierenden auf gewünschte mathematische Eigenschaften prüfen und bewerten.