Personalisierte Übungsaufgaben und Lehrvideos zur Unterstützung und automatisierte Evaluierung des Lernerfolgs der Studierenden im Physik(-Lehramts)studium

Die mathematische Grundausbildung ist essenziell im Physikstudium und wird über Übungsaufgaben trainiert. Allerdings bedingt dies meist lange Korrekturzeiten, was als Feedback zum Lernerfolg inadäquat ist und zu den teils hohen Abbruchquoten in der Physik und MINT Fächern beiträgt. Wir adressieren dies mit digitalen Aufgaben im STACK-Format (System for Teaching and Assessment using a Computer algebra Kernel) und Lehrvideosequenzen. Mit STACK können komplexe Aufgaben mit randomisierten Zahlen, Parametern und Variablen erstellt und Zwischenschritte abgefragt werden. Rechenfehler werden automatisch erkannt und Probleme sind für Lehrende direkt einsehbar. Dies ermöglichen eine zeitnahe Adressierung der Lernlücken in den Lehrveranstaltungen und zielgerichteten Aufarbeitungen, wodurch Studierende besser Anschluss halten können. Zudem wird ein reines Abschreiben und die fehlende Auseinandersetzung mit den Lerninhalten unterbunden da Studierende individuelle Aufgabe durch die Randomisierung erhalten. Die Aufgaben werden zudem als Trainingskurse für das Selbststudium zur Verfügung gestellt und Studierende können das gleiche Rechenschema in immer neuen Fassungen üben. Der weitreichende Pool von Aufgaben verringert den Vorbereitungsaufwand für Dozierende und schafft zeitliche Freiräume für die Lehrveranstaltungen. Zusammenfassend führt dies zu einer höheren Stringenz innerhalb der Lehrveranstaltungen und Studierende können zielgerichteter an Aufgaben herangeführt werden.