Verstehensorientiert prüfen in Zeiten von KI
Programmieren im Mathematikunterricht
In dieser Lerngelegenheit lernen Sie wie sie Pythonprogrammierübungen im Mathematikunterricht der Sekundarstufe 1 einbauen und beurteilen können. Sie können zudem Chatbots lernförderlich einsetzen.
Wochenüberblick
| Woche | Thema | Vorbereitung | Präsenz | Nachbereitung |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Variablen, Datentypen und Typecasting | Install IDE, Lernmodul | Übungen | |
| 2 | Conditionals | Lernmodul | Übungen | |
| 3 | Loops | Lernmodul | Übungen | |
| 4 | Listen | Lernmodul | Übungen | Projekt 1 |
| 5 | Funktionen | Lernmodul | Übungen | |
| 6 | Übungen | Projekt 2 |
Diese Lerngelegenheit folgt dem flipped classroom Ansatz (vgl. Bergmann et al., 2011), im Hochschulkontext auch inverted classroom genannt (vgl. Handke & Sperl, 2017).
Diverse Autoren legen das Modell unterschiedlich aus. Abeysekera & Dawson (2015) hält die Schnittmenge der meisten Definitionen wie folgt fest:
- move most information-transmission teaching out of class
- use class time for learning activities that are active and social and
- require students to complete pre- and/or post-class activities to fully benefit from in-class work.
Wichtig ist somit, dasss Sie sich auf den Präsenzunterricht vorbereiten. Falls Sie Schwierigkeiten bei der Vorbereitung haben, wird erwartet, dass Sie dies mit den Dozierenden vor dem Präsenzunterricht klären, z.B. per Mail.
Packages installieren (numpy)
Im Terminalfolgenden Befehl eingeben: pip install numpy. Falls Fehler gemeldet werden folgendes beachten:
- Im
Terminalfolgendes eingeben: `pip –version`` - In der Ausgabe den path, insb. Versionsnummer merken, z.B.
from /opt/homebrew/lib/python3.11/site-packages/pip (python 3.11) - In Rstudio im Menü unter
Tools > Global OptionsbeiPythongenau diesen Interpreter wählen und speichern. - Nun Library im
Terminalmitpip install numpyinstallieren.
Projekt 1
Entwickeln Sie Übungssituation im Kontext einer formativen oder summativen Beurteilung mit direktem Bezug zu den Indikatoren MA.1.A.2.h oder MA.1.A.2.i. In dieser Übung müssen die Lernenden ein Computerprogramm erstellen oder ein von Ihnen erstelltes Programm anpassen und/oder benutzen.
Halten Sie schriftlich fest, wie diese Übung zur summativen Beurteilung beiträgt und gehen Sie dabei auf Chancen und Risiken von automatisierten Verfahren ein.
Sie können die Arbeit als Partnerarbeit erledigen.
Lösungsvorschlag 1
Dieser Lösungsvorschlag stammt von Jessica Eichler, lizenziert unter CC BY-SA 4.0 Lizenz.
# Lösung von Jessica Eichler unter einer CC BY-SA 4.0 Lizenz
import random
auftrag = input("Löse die nachfolgenden Aufgaben!")
while True:
random_numberone=random.randint(1,1000)
random_numbertwo=random.randint(1,1000)
print(random_numberone, "von", random_numbertwo,flush=True)
lösung= float(input("Schätze den prozentualen Anteil ab. Wie viel erhältst du?"))
richtiges_resultat = (random_numberone / random_numbertwo) * 100
if abs(lösung - richtiges_resultat)<10:
print("Gut gemacht ... weiter so!",flush=True)
else:
print("Versuch es nochmals.",flush=True)
weiter = input ("Möchten sie fortfahren? (ja/nein)")
if weiter == "ja":
continue
else:
breakLösungsvorschlag 2
Dieser Lösungsvorschlag von Liv Streit ist unter einer CC0 Lizenz.
import random
def Aufgabe():
while True:
random_num1 = random.randint(1,100)
random_num2 = random.randint(1,100)
operation = random.choice (['+', '-'])
try:
user_answer = int(input(f"Was ist {random_num1} {operation} {random_num2}?"))
richtiges_resultat = eval(f"{random_num1} {operation} {random_num2}")
abweichung = abs(float(user_answer)-richtiges_resultat)
abweichung_prozentsatz = (abweichung / richtiges_resultat) * 100
toleranz = 10
if -toleranz <= abweichung_prozentsatz <= toleranz:
print ("Juhu, deine Antwort ist richtig!",flush=True)
break
else:
print ("Deine Antwort ist leider falsch, versuche es gleich noch einmal.",flush=True)
except ValueError:
print("gib bitte eine Zahl ein.")
Aufgabe()Projekt 2
Entwickeln Sie Übungssetting im Kontext einer formativen Beurteilung mit direktem Bezug zum Indikator MA.3.B.2.e. In dieser Übung müssen die Lernenden ein Computerprogramm erstellen oder ein von Ihnen erstelltes Programm anpassen und/oder benutzen.
Halten Sie schriftlich fest:
- wie diese Übung zur formativen Beurteilung beiträgt.
- wie Sie mit diesem Übungssetting Unterrichtsmaterial und Medien zur Rückmeldung verwenden und auf eine konkrete Unterrichtssituation anpassen.
- wie dieses Übungssetting die Entwicklung bildungssprachlicher Kompetenzen im Zusammenhang mit fachlichem Lernen fördert.
Dieses Projekt kann integraler Bestandteil des Modulleistungsnachweises der formativen Beurteilung sein. Für offizielle Informationen zum Leistungsnachweis, lesen Sie die betreffende Iliasseite.
Interessante Aufgaben kann man hier finden:
- Informatikbiber (Lizenz CC BY-NC-SA)
- Mathekänguru