Kombinatorik 2.0

Beschreibung

Im Unterricht ist die Lehrperson (LP) noch immer zu oft Quelle des Wissens, anstatt eine unterstützende Vermittlerin zu sein. Dies führt dazu, dass Lernende oft das Gefühl haben, nicht selbstständig gelernt zu haben. Für verpassten Unterricht oder nicht mehr nachvollziehbare Inhalte fehlen effiziente Möglichkeiten, um diese Lücken eigenständig zu schliessen. Zudem haben Lernende unterschiedliche Lerngeschwindigkeiten. Während einige den Unterricht als zu schnell empfinden, fühlen sich andere unterfordert. Digitale Lehrmittel könnten hier helfen, aber trotz der Fülle an digitalen Hilfsmitteln fehlen in den letzten beiden Gymnasialjahren umfassende digitale Mathematik-Lehrmittel, die eigenständiges Lernen oder Modelle, wie den «Flipped Classroom», unterstützen. Die Entwicklung solcher Lehrmittel erfordert einen enormen Zeitaufwand, der im regulären Pensum kaum berücksichtigt wird. Gleichzeitig wird in der Schule bislang kaum systematisch vermittelt, wie man mit KI interagiert, obwohl es sich hierbei um eine essenzielle Zukunftskompetenz handelt.
Im Internet gibt es viele Mathematik-Videos, doch die meisten sind für ein Lehrmittel ungeeignet. Häufig sind sie zu schwierig oder zu einfach, zu wenig verständlich, fehlerhaft oder zu sehr auf die Materie und zu wenig auf die Lernenden ausgerichtet. Selbst hochwertige Videos eignen sich nicht. Denn das grösste Problem ist nicht, dass diese zum Teil mit anderen Notationen arbeiten oder nicht aufeinander aufbauen, sondern dass sie auf punktuelle Einsätze oder Nachhilfe ausgerichtet sind und nicht auf ein systematisches Neuerlernen. Schliesslich bleibt im Unterricht häufig nicht genug Zeit, um auf die individuellen Fragen der Lernenden einzugehen. Es fehlt an einem Ansatz, der all diese Herausforderungen adressiert und gleichzeitig die LP entlastet.

Unser e-Lehrmittel kombiniert traditionelle Inhalte mit moderner Technologie und ist über eine benutzerfreundliche Website zugänglich. Die Theorie und Beispiele werden in aufeinander aufbauenden Whiteboard-Animationsvideos anschaulich vermittelt. Dazugehörige Aufgaben – Multiple Choice, Lückenfüller oder Drag-and-Drop – sind entweder direkt in die Videos integriert oder folgen im Anschluss. Alle Lernenden erhalten sofort individuelles Feedback (richtig/falsch; vorgefertigte Erläuterungen, warum eine Antwort richtig oder falsch ist; …), das Missverständnisse klärt und richtige Denkweisen bestärkt. Nach solchen Lernphasen folgen jeweils Übungsphasen, in welchen die Lernenden Aufgaben bearbeiten, um Erlerntes zu vertiefen und zu festigen.
Ein KI-gestützter Lern-Chatbot ergänzt das Lehrmittel, beantwortet individuelle Fragen, liefert bei Bedarf zusätzliche Erklärungen oder Tipps, um die Aufgaben in den Übungsphasen zu lösen und unterstützt Lernende dabei, den Umgang mit KI zu erlernen. Das Lehrmittel ermöglicht den Lernenden, ihr eigenes Tempo zu bestimmen, jederzeit zu vorherigen Inhalten zurückzukehren und Wissenslücken eigenständig zu schliessen. Die LP gewinnt dadurch wertvolle Zeit, um individuell zu fördern und vertiefend auf Fragen einzugehen. Mit diesem ganzheitlichen Ansatz fördern wir nicht nur das individuelle Lernen, sondern auch die Selbstständigkeit, digitale Kompetenzen und die Freude am Lernen.

Didaktisch-methodisches Konzept

Durch gezieltes Einsetzen von Lernvideos, interaktiven Fragen, Chatbots und sofortigem Feedback möchten wir die Fähigkeiten zum selbstorganisierten Lernen, zur Selbstreflektion und die intrinsische Motivation steigern. Lernende erarbeiten die Inhalte selbstständig und reflektieren ihre Fortschritte, während Lehrpersonen als Coach unterstützen und individuell fördern. Die Methoden, wie «Blended Learning» und «Flipped Classroom», schaffen eine motivierende und effektive Lernumgebung, die fachliche, überfachliche und digitale Kompetenzen stärkt.

Wirkung

Mit Videos und einer Webseite hat man eine bessere Breitenwirkung, weil es keine Spezialtools benötigt und es auf diese Weise jede Schule nutzen kann. Die längerfristige Anwendbarkeit, die Pflege und Aktualisierungen des Produkts werden durch uns und durch die Brighter AG sichergestellt. Für den Nutzen möglichst vieler LPs sind wir auch gerne bereit, unseren Output in passenden COPs der DLH (eine Mathe COP gibt es so viel wir wissen noch nicht) oder an unterschiedlichen Schulen vorzustellen.

SAMR-Modell
Das vorliegende Projekt kann im SAMR-Modell in den Bereich "Redefinition" eingeteilt werden, weil es neuartige Aufgaben im Bereich der orts- und zeitunabhängigen, multimedialen und interaktiven Individualisierung ermöglicht, welche so vorher nicht möglich waren.