Learning Analytics Eine Feldstudie zum Einsatz von Learning-Analytics-Applikationen in der Mathematik

Educational  Technology
Educational TechnologyGraz University of Technology
Learning Analytics
Eine Feldstudie zum Einsatz von
Learning-Analytics-Applikationen in der Mathematik
Matthias Pronegg
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 2
schule.tugraz.at
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 3
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 4
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 5
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 6
Forschungsfrage 1
Welchen Lernzuwachs kann man durch den Einsatz
von Learning-Analytics-Applikationen bei
Schülerinnen und Schülern im Mathematikunterricht
erreichen?
Forschungsfrage 2
Wie verhalten sich die Schülerinnen und Schüler beim
Verwenden von Online-Mathematik-Trainern?
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 7
HY 1
Der 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 2
Der Lernzuwachs bei den Strichrechnungsarten ist
geringer als der Lernzuwachs bei den
Punktrechnungsarten.
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 8
HY 3
Learning-Analytics-Applikationen zeigen
systematische Fehler sowohl bei der Strichrechnung
als auch bei der Punktrechnung auf.
HY 4
Bei freier Wahlmöglichkeit des Trainers wählen die
Schülerinnen und Schüler den Plusminus-Trainer.
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 9
HY 5
Eher gute Schülerinnen und Schüler rechnen mit den
Learning-Analytics-Applikationen mehr als die
geforderte Anzahl von Beispielen.
HY 6
Schülerinnen und Schüler, die das erste Mal eine
Learning-Analytics-Applikation benutzen, haben
Probleme bei der Anwendung.
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 10
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
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 11
Experimentelles Forschungsdesign
Klasse Hausübungen Unterricht
Versuchsklasse
Online-Mathematik-
Trainer
Frontal und
Trainingsphasen
Kontrollklasse
Traditionell in Form
von Übungsblättern
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 12
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.
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 13
Störvariablen
• Lehrperson

• Zusammensetzung der Klasse

• Hilfe durch Drittpersonen

• Form und Schwierigkeit der Beispiele
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 14
Ablauf der Feldstudie
Vorbereitungsphase
Versuchsphase
Nachbereitungsphase
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 15
Ablauf der Feldstudie
Vorbereitungsphase
• Instruieren der Lehrperson
• Vortest
• Einschulen der Probandinnen und Probanden
• Informieren der Erziehungsberechtigten
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 16
Versuchsphase
• Unterricht
• Hausübungen
• Korrektur der Hausübungen
Nachbereitungsphase
• Nachtest
• Feedback Probandinnen und Probanden
• Feedback Erziehungsberechtigte
• Interview Lehrerin
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 17
Ergebnisse HY 1
Der Lernfortschritt von Schülerinnen und Schülern
beim Einsatz von Learning-Analytics-Applikationen
unterscheidet sich vom Lernfortschritt von
Schülerinnen und Schülern, welche klassische
Übungsmaterialien verwendet haben.
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 18
Ergebnisse HY 1
• HY 1 wurde nicht bestätigt.
• VK(A) und KK(B)
Lernzuwachs:

richtige Beispiele im Nachtest 

- 

richtige Beispiele im Vortest
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 19
Ergebnisse HY 2
Der 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
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 20
Ergebnisse HY 3
Learning-Analytics-Applikationen zeigen
systematische Fehler sowohl bei der Strichrechnung
als auch bei der Punktrechnung auf.
• HY 3 wurde bestätigt.
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 21
Ergebnisse HY 3
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 22
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 23
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 24
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
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 25
Ergebnisse HY 5
Eher gute Schülerinnen und Schüler rechnen mit den
Learning-Analytics-Applikationen mehr als die
geforderte Anzahl von Beispielen.
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 26
Ergebnisse HY 5
• r=-0,1
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 27
Ergebnisse HY 5
• HY 5 wurde bestätigt. r=0,39
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 28
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
Learning AnalyticsMatthias Pronegg 29
Ergebnisse HY 6
Learning Analytics
Eine Feldstudie zum Einsatz von
Learning-Analytics-Applikationen in der Mathematik
Matthias Pronegg
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Learning Analytics Eine Feldstudie zum Einsatz von Learning-Analytics-Applikationen in der Mathematik

  • 1. Learning Analytics Eine Feldstudie zum Einsatz von Learning-Analytics-Applikationen in der Mathematik Matthias Pronegg
  • 6. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 6 Forschungsfrage 1 Welchen Lernzuwachs kann man durch den Einsatz von Learning-Analytics-Applikationen bei Schülerinnen und Schülern im Mathematikunterricht erreichen? Forschungsfrage 2 Wie verhalten sich die Schülerinnen und Schüler beim Verwenden von Online-Mathematik-Trainern?
  • 7. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 7 HY 1 Der 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 2 Der Lernzuwachs bei den Strichrechnungsarten ist geringer als der Lernzuwachs bei den Punktrechnungsarten.
  • 8. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 8 HY 3 Learning-Analytics-Applikationen zeigen systematische Fehler sowohl bei der Strichrechnung als auch bei der Punktrechnung auf. HY 4 Bei freier Wahlmöglichkeit des Trainers wählen die Schülerinnen und Schüler den Plusminus-Trainer.
  • 9. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 9 HY 5 Eher gute Schülerinnen und Schüler rechnen mit den Learning-Analytics-Applikationen mehr als die geforderte Anzahl von Beispielen. HY 6 Schülerinnen und Schüler, die das erste Mal eine Learning-Analytics-Applikation benutzen, haben Probleme bei der Anwendung.
  • 10. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 10 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
  • 11. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 11 Experimentelles Forschungsdesign Klasse Hausübungen Unterricht Versuchsklasse Online-Mathematik- Trainer Frontal und Trainingsphasen Kontrollklasse Traditionell in Form von Übungsblättern
  • 12. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 12 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.
  • 13. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 13 Störvariablen • Lehrperson
 • Zusammensetzung der Klasse
 • Hilfe durch Drittpersonen
 • Form und Schwierigkeit der Beispiele
  • 14. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 14 Ablauf der Feldstudie Vorbereitungsphase Versuchsphase Nachbereitungsphase
  • 15. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 15 Ablauf der Feldstudie Vorbereitungsphase • Instruieren der Lehrperson • Vortest • Einschulen der Probandinnen und Probanden • Informieren der Erziehungsberechtigten
  • 16. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 16 Versuchsphase • Unterricht • Hausübungen • Korrektur der Hausübungen Nachbereitungsphase • Nachtest • Feedback Probandinnen und Probanden • Feedback Erziehungsberechtigte • Interview Lehrerin
  • 17. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 17 Ergebnisse HY 1 Der Lernfortschritt von Schülerinnen und Schülern beim Einsatz von Learning-Analytics-Applikationen unterscheidet sich vom Lernfortschritt von Schülerinnen und Schülern, welche klassische Übungsmaterialien verwendet haben.
  • 18. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 18 Ergebnisse HY 1 • HY 1 wurde nicht bestätigt. • VK(A) und KK(B) Lernzuwachs:
 richtige Beispiele im Nachtest 
 - 
 richtige Beispiele im Vortest
  • 19. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 19 Ergebnisse HY 2 Der 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
  • 20. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 20 Ergebnisse HY 3 Learning-Analytics-Applikationen zeigen systematische Fehler sowohl bei der Strichrechnung als auch bei der Punktrechnung auf. • HY 3 wurde bestätigt.
  • 24. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 24 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
  • 25. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 25 Ergebnisse HY 5 Eher gute Schülerinnen und Schüler rechnen mit den Learning-Analytics-Applikationen mehr als die geforderte Anzahl von Beispielen.
  • 26. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 26 Ergebnisse HY 5 • r=-0,1
  • 27. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 27 Ergebnisse HY 5 • HY 5 wurde bestätigt. r=0,39
  • 28. Learning AnalyticsMatthias Pronegg 28 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
  • 30. Learning Analytics Eine Feldstudie zum Einsatz von Learning-Analytics-Applikationen in der Mathematik Matthias Pronegg