Forschungsfragen

Dies ist eine Ideensammlung für konkrete Fragen, die die Challenge angehen sollte. Die Liste ist sicherlich unvollständig, eigene Vorschläge der Teams sind sehr willkommen.

Wir müssen bei aLearning drei Stufen unterscheiden:

• Plan A: ausgereifte aLearning-Konzepte, die bereits im kommenden Semester umsetzbar sind
• Plan B: Rückfalloption, wenn Plan A nicht funktioniert (z.B. wegen Netzwerküberlastung)
• Future: neue Ideen, die längere Vorbereitung erfordern

Die Challenge sollte alle drei Stufen adressieren: Viele Dozierende werden sich nur auf echtes aLearning (Plan A) einlassen, wenn es auch einen Plan B gibt. Andernfalls implementieren sie von vornherein nur Plan B. Bei Future hingegen können wir unserer Kreativität freien Lauf lassen und zeigen, was möglich wäre.

• Worin besteht Plan B?

• Was können wir für die Zukunft anstreben?

Die Vorbereitung einer Lehrveranstaltung erfordert sehr viel Arbeit, und aLearning darf den Vorbereitungsaufwand nicht wesentlich erhöhen. Idealerweise sollte es ihn sogar durch mächtige Werkzeuge reduzieren. Nur effiziente Lösungen werden von den Dozierenden angenommen und setzen sich durch.

• Welche eLearning-Lösungen lassen sich einfach und effizient vorbereiten?

• Wie integriert man vorhandenes Material (z.B. Folien) ohne großen Aufwand in Plan A?

• Wie erstellt man Material für Plan A und B zusammen, ohne die Arbeit zu duplizieren?

Viele Dozierende würden gern ein synchrones Format benutzen, halten das aber für zu kompliziert oder zu fehleranfällig. Wir wollen untersuchen, ob diese Befürchtungen gerechtfertigt sind oder nicht. Idealerweise können wir solche Bedenken durch gezielten Einsatz gut getesteter Hard- und Software und konzise "Best Practice"-Anleitungen ausräumen. Es gibt für Live-Veranstaltungen mindestens zwei Vorgehensweisen: Live-Streaming mit parallelem Chat, und Telekonferenz.

• Welche Technologien stehen für Live-Streaming + Chat bzw. Telekonferenz zur Verfügung? Was sind die Vor- und Nachteile (technisch und didaktisch)? Gibt es weitere Alternativen?

• Wie zeichnet man eine synchrone Veranstaltung auf, um sie auch asynchron zur Verfügung zu stellen? Wie kann man die Aufzeichnung möglichst einfach nachbearbeiten (z.B. schneiden)? Wie verhindert man, dass ein aufgezeichneter synchroner Stream schlechtere Qualität hat als ein von vornherein asynchron produziertes Video (z.B. kann man in OBS Studio für die Aufzeichnung eine höhere Qualität als für den Lifestream wählen)?

• Kann der Dozierende gleichzeitig vortragen und den Dialog mit den Hörern im Auge behalten? Oder braucht man einen Assistenten, der den Dialog managt, einfache Fragen sofort beantwortet und wichtige Fragen an den Dozierenden weiterreicht?

• Welche Form sollte der Dialog haben? Reicht ein einfacher Text-Chat, oder braucht man Audio oder sogar Video?

• Sollen Teilnehmer-Fragen in Form von Skizzen und Formeln möglich sein? Welche Services eignen sich dafür (z.B. DropboxPaper, awwapp)?

Gutes aLearning beinhaltet auch neue Interaktionsformen, z.B. Quizze, Umfragen und Abstimmungen. Gerade in den MINT-Fächern ist es aber gar nicht so einfach, gute Quizfragen zu finden, die einerseits nicht bloß auswendig gelerntes Wissen abfragen und deren Beantwortung andererseits nur ein paar Minuten dauert.

• Welche Services eignen sich für Quizze, Umfragen und Abstimmungen (z.B. MaMPf, Google Forms, PINGO)?

• Wie erstellt man gute Quizze in MINT-Fächern? Welches Feedback sollte ein gutes Quiz den Teilnehmern geben (mehr als nur "Das Kreuz wurde richtig/falsch gesetzt")? Können wir dafür Anleitungen und best-practice-Beispiele zur Verfügung stellen?

Beim "Inverted classroom"-Format schauen die Teilnehmer asynchron vorbereitetes Material an und treten dann in einen Live-Dialog mit dem Dozierenden, der Fragen beantwortet, schwierige Themen nochmals erklärt und eine Diskussion über das Thema leitet. Das klingt auf dem Papier sehr vielversprechend, funktioniert aber nur wenn die Teilnehmer das vorbereitete Material tatsächlich ansehen.

• Wie motiviert man Studierende, die nötige Vorarbeit für den "Inverted Classroom" zu leisten?

Zwischen den Extremen liegt das halb-synchrone Format. Dabei schauen Dozierende und Teilnehmer vorbereitetes Material _gemeinsam_ an und stehen parallel über einen Chat in Verbindung. Haben die Teilnehmer eine Frage, kann der Dozierende die Präsentation für die Zeit der Erklärung und Diskussion stoppen und, wenn nötig, zurückspulen.

• Ist das halb-synchrone Format ein sinnvoller Kompromiss? Welche best practices können wir dafür empfehlen?

Nach der Entscheidung für ein generelles Format sind noch viele Detailfragen zu klären. Viele Dozierende, gerade in der Physik, möchten gern beim bewährten Tafelvortrag bleiben und diesen synchron oder asynchron als Video präsentieren.

• Wie filmt man eine Tafel möglichst geschickt, d.h. lesbar? Wann zoomt man rein oder raus? Wo positioniert man die Kamera, damit der Dozierende den Anschrieb nicht verdeckt? Welche Unterschiede muss man zwischen Links- und Rechtshändern beachten? Gibt es auch Situationen (z.B. kleine Seminarräume), in denen keine zusätzliche Person zur Kameraführung erforderlich ist?

• Kann man eine fehlende Tafel (z.B. zu Hause) durch einen Aufschrieb auf Papier ersetzen, der von oben gefilmt wird? Wie lauten die Antworten auf die obigen Fragen nun?

Ein beliebter Ansatz für synchrone Vorlesungen ist das Schreiben mit Stift auf einem Tablet. Eine besondere Schwierigkeit besteht jetzt darin, dass der Bildschirm im Verhältnis zu einer Tafel viel kleiner ist. Daraus ergeben sich interessante Fragen:

• Wie teilt man den Platz auf dem Bildschirm optimal ein? Kann man den Hörern ermöglichen, unabhängig vom Dozierenden zu scrollen, um älteren Inhalt sichtbar zu machen (z.B. mit awwapp)?

• Wie und mit welcher Software verbindet man vorgefertigtes Material (z.B. das Grundgerüst einer Folie) mit life scribbling zum systematischen Hinzufügen und Erklären der Details?

Ein wichtiges Teilproblem sind schließlich die Übungsgruppen, weil sie typischerweise von studentischen Tutoren geleitet werden.

• Wie können Tutoren ihre Übungsgruppe von zu Hause aus mit vorhandener Technik durchführen? Wie funktioniert optimale Interaktion zwischen Tutoren und Teilnehmern? Wie adressiert man die Besonderheiten verschiedener Formate (z.B. Rechen- vs. Programmieraufgaben, Präsenzübungen)?

In der Zukunft können innovative eLearning-Ideen gerade die Lehre in der Mathematik mit ihren systematischen Beweisen voranbringen. Die Plattform MaMPf bietet beispielsweise das Konzept der "angeleiteten Beweise", das gerichtete Graphen einsetzt, um Studis Schritt für Schritt zum selbständigen Beweisen anzuleiten. Die Erstellung solcher Graphen ist aber für einen breiten Einsatz noch zu aufwändig.

• Wie kann man den Aufwand zur Erstellung angeleiteter Beweise reduzieren? Wie setzt man sie am sinnvollsten ein?

• Kann man automatische Beweiser einsetzen, um Studis automatisch sinnvolles Feedback zu möglichen Beweisfehlern zu geben (z.B. mit Methoden aus dem Xena-Projekt, siehe auch hier? Kann so etwas auch für Fehler in Programmieraufgaben eingesetzt werden?