Learning AnalyticsEine Feldstudie zum Einsatz von

Learning-Analytics-Applikationen in der Mathematik

Matthias Pronegg

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schule.tugraz.at

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Forschungsfrage 1Welchen Lernzuwachs kann man durch den Einsatz von Learning-Analytics-Applikationen bei Schülerinnen und Schülern im Mathematikunterricht erreichen?

Forschungsfrage 2Wie verhalten sich die Schülerinnen und Schüler beim Verwenden von Online-Mathematik-Trainern?

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HY 1Der Lernfortschritt von Schülerinnen und Schülern beim Einsatz von Learning-Analytics-Applikationen unterscheidet sich vom Lernfortschritt von Schülerinnen und Schülern, welche klassische Übungsmaterialien verwendet haben.

HY 2Der Lernzuwachs bei den Strichrechnungsarten ist geringer als der Lernzuwachs bei den Punktrechnungsarten.

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HY 3Learning-Analytics-Applikationen zeigen systematische Fehler sowohl bei der Strichrechnung als auch bei der Punktrechnung auf.

HY 4Bei freier Wahlmöglichkeit des Trainers wählen die Schülerinnen und Schüler den Plusminus-Trainer.

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HY 5Eher gute Schülerinnen und Schüler rechnen mit den Learning-Analytics-Applikationen mehr als die geforderte Anzahl von Beispielen.

HY 6Schülerinnen und Schüler, die das erste Mal eine Learning-Analytics-Applikation benutzen, haben Probleme bei der Anwendung.

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Feldstudie

• Einsatz der Online-Mathematik-Trainer im Schulalltag

• Ziel: Vor- und Nachteile aufzuzeigen

• AHS Unterstufe (5.Schulstufe)

• Thema: Die vier Grundrechnungsarten in den natürlichen Zahlen

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Experimentelles Forschungsdesign

Klasse Hausübungen Unterricht

Versuchsklasse Online-Mathematik-Trainer Frontal und

TrainingsphasenKontrollklasse Traditionell in Form

von Übungsblättern

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Lernerfolg - Lernzuwachs

• Differenz aus Anzahl der richtigen Beispiele im Nachtest und der Anzahl der richtigen Beispiele im Vortest.

• Differenz aus Anzahl der falschen Beispiele im Nachtest und der Anzahl der falschen Beispiele im Vortest.

• Differenz aus Anzahl der bearbeiteten Beispiele im Nachtest und der Anzahl der bearbeiteten Beispiele im Vortest.

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Störvariablen

• Lehrperson

• Zusammensetzung der Klasse

• Hilfe durch Drittpersonen

• Form und Schwierigkeit der Beispiele

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Ablauf der Feldstudie

Vorbereitungsphase

Versuchsphase

Nachbereitungsphase

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Ablauf der Feldstudie

Vorbereitungsphase• Instruieren der Lehrperson • Vortest • Einschulen der Probandinnen und Probanden • Informieren der Erziehungsberechtigten

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Versuchsphase• Unterricht • Hausübungen • Korrektur der Hausübungen

Nachbereitungsphase• Nachtest • Feedback Probandinnen und Probanden • Feedback Erziehungsberechtigte • Interview Lehrerin

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Ergebnisse HY 1Der Lernfortschritt von Schülerinnen und Schülern beim Einsatz von Learning-Analytics-Applikationen unterscheidet sich vom Lernfortschritt von Schülerinnen und Schülern, welche klassische Übungsmaterialien verwendet haben.

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Ergebnisse HY 1

• HY 1 wurde nicht bestätigt. • VK(A) und KK(B)

Lernzuwachs: richtige Beispiele im Nachtest

- richtige Beispiele im Vortest

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Ergebnisse HY 2Der Lernzuwachs bei den Strichrechnungsarten ist geringer als der Lernzuwachs bei den Punktrechnungsarten.• HY 2 wurde bestätigt.

KK VK

Durchschnittlicher Lernzuwachs Strichrechnungsarten -0,25 -0,09

Durchschnittlicher Lernzuwachs Punktrechnungsarten 1,30 0,95

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Ergebnisse HY 3

Learning-Analytics-Applikationen zeigen systematische Fehler sowohl bei der Strichrechnung als auch bei der Punktrechnung auf.

• HY 3 wurde bestätigt.

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Ergebnisse HY 3

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Ergebnisse HY 4

Bei freier Wahlmöglichkeit des Trainers wählen die Schülerinnen und Schüler den Plusminus-Trainer.

• HY 4 wurde bestätigt.

Plusminus-Trainer 13

Multiplikationstrainer 2

Divisions-Trainer 0

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Ergebnisse HY 5

Eher gute Schülerinnen und Schüler rechnen mit den Learning-Analytics-Applikationen mehr als die geforderte Anzahl von Beispielen.

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Ergebnisse HY 5• r=-0,1

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Ergebnisse HY 5• HY 5 wurde bestätigt. r=0,39

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Ergebnisse HY 6

Schülerinnen und Schüler, die das erste Mal eine Learning-Analytics-Applikation benutzen, haben Probleme bei der Anwendung.

• HY 6 wurde bestätigt. • Einige SchülerInnen hatten anfangs Probleme

beim Ausfüllen der Formularfelder • Probleme beim Aufrufen der Links • Alternative Ansicht des Divisions-Trainers

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Ergebnisse HY 6

Learning AnalyticsEine Feldstudie zum Einsatz von

Learning-Analytics-Applikationen in der Mathematik

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