Wie funktioniert eigentlich... und was hat das mit Mathe zu tun?

Seit dem Wintersemester 2012/13 bieten wir im Rahmen des Programms Exploratory Teaching Space der RWTH Aachen einen Online-Lernraum für Studierende der ersten zwei Studienjahre an, in dem die Mathematik hinter Alltagstechnologien erklärt wird.

Zusammenfassung

In diesem Projekt werden die mathematischen Hintergründe realer Probleme (u.a. Suchmaschinen, GPS, Audiokompression) in interaktiven Lernräumen vorlesungsbegleitend zum Selbststudium bereitgestellt werden. Insbesondere dienen einfache Matlab-Programme zum spielerischen Entdecken abstrakter Mathematik in unserem täglichen Leben.

Zielsetzung

In mathematischen Grundvorlesungen wird ein Theoriegebäude errichtet, wobei es wichtig ist dass neue Begriffe selbstkonsistent und systematisch aufgebaut werden. Dieses Vorgehen führt oft zu Motivationsproblemen bei den Teilnehmern. Die Studierenden sehen den Sinn der mathematischen Begriffe und Methoden erst viel später im Studium. Fragen wie „Wozu brauche ich das eigentlich?“ werden in den Grundvorlesungen oft gestellt. Ziel des Projekts ist es, dieses Motivationsproblem zu mindern.
Wir entwickeln Begleitmaterial zu den Grundvorlesungen, das Mathematik problemorientiert und spielerisch einführt, im Gegensatz zum methodenorientierten Ablauf, der in den Grundvorlesungen vorherrscht. Dabei wird ein praktisches aus der alltäglichen Erfahrungswelt stammendes Problem mathematisch modelliert.
Das Material ist zur Begleitung jeder Mathematik-Grundvorlesung geeignet, und wird über einen offenen Lernraum allen Studierenden zugänglich gemacht.

Umsetzung

Die Themen werden in einem für alle Studierenden offenen Lernraum angelegt. Der Projektverlauf besteht aus:

  • Spielerische Einführung durch Matlab-Programme
  • Problemvorstellung mit Verweis auf Skripte
  • Multiple-Choice Selbsttests
  • Moderierte Foren und Wiki-Funktionen
  • Hinführung zu den mathematisch-theoretischen Grundlagen
  • Weiterführende Literatur, Linksammlung
  • Offene Fragen, die kreative Lösungen erfordern
  • Lösungen können veröffentlicht und diskutiert werden
  • Wettbewerbe


Projekte

Bislang sind die folgenden Projekte bereits implementiert oder geplant:

  • Google (Internet Suchmaschine)
  • JPEG (Bildkompression)
  • MP3 (Audiokompression)
  • Shazam (Musikerkennung)
  • GPS (Satelitengestützte Navigation)
  • Stabilität von Brücken
  • Segway (Selbstbalancierender Ein-Personen-Transport)


Ausprobieren!

Die Projekte sind in einem Moodle-Lernmanagementsystem implementiert, und sind unter CAMMP online frei verfügbar. Alle Kurse können mit einem Gastzugang betrachtet werden.

Kontakt

Last modified: 2014/08/13 09:59