Baumstrukturaufgaben:
Adaptives Mathematik-E-Learning für die Hochschullehre

Antwortabhängige
Verzweigung
Im Verlauf einer Baumstrukturaufgabe gelangt man immer wieder auf Frageseiten, die Zwischenergebnisse oder Entscheidungen zum weiteren Vorgehen abfragen. Dadurch lassen sich individuelles Feedback, zusätzliche Hilfen bei Schwierigkeiten und verschiedene Lösungswege realisieren. Diese Verzweigung liefert auch die namensgebende Baumstruktur. Die Idee geht zurück auf das "branching" beim programmierten Lernen nach Norman Crowder, ist jedoch in heutigen E-Learning-Systemen viel sinnvoller realisierbar als in den 1960ern mit wenig verfügbaren Computern oder in Buch- bzw. Karteikartenform.

Ein häufiges Schlagwort im heutigen E-Learning-Bereich ist "adaptiv"; es steht dafür, dass eine Software sich automatisch ohne jegliches Zutun den Fähigkeiten des Nutzers anpasst. Die Baumstrukturaufgaben merken sich zwar nicht dauerhaft irgendwelche Eigenschaften des Nutzers aufgrund des bisherigen Verhaltens. Allerdings reagieren sie immer direkt nach Frageseiten auf die Eingabe und können sich so an die Fähigkeiten des Nutzers anpassen. Wir nennen dies auch lokale Adaptivität.
Nähe zu
schriftlichen
Übungsaufgaben
Eine Baumstrukturaufgabe behandelt jeweils eine für schriftliche Aufgaben typische Aufgabenstellung. Auf vielen hintereinandergeschalteten Seiten wird der Nutzer durch den gesamten Lösungsprozess geführt, vom ersten Ausprobieren bis zur fertiggeschriebenen Lösung. Häufige Frageseiten machen dabei Eigenaktivität nötig und lassen den Weg individuell verzweigen.
Hilfestellungen Zu jeder Phase des Lösungsprozesses werden in einer Baumstrukturaufgabe möglichst alle relevanten Gedanken/Aspekte explizit behandelt. Das betrifft sowohl vorbereitende, ausprobierende Überlegungen als auch das saubere Aufschreiben einer Lösung. Wo immer möglich, werden Visualisierungen genutzt, um Sachverhalte greifbar darzustellen und das Verständnis zu unterstützen.

Wie oben beschrieben, kann mittels Frageseiten automatisiert auf Fehler reagiert werden; oft leitet die Baumstrukturaufgabe dann in einen Zweig mit zusätzlichen Hinweisen und/oder mehr Zwischenschritten.
Überblick Auf unterschiedliche Weise wird den Nutzern dabei geholfen, einen Überblick über typische Aufgabenstellungen zu gewinnen. Fast alle Baumstrukturaufgaben besitzen ein Seitenmenü - siehe auch Screenshots unter "Einblicke" - welches die wichtigsten Teilschritte des Lösungsprozesses auflistet. Im Verlauf der Aufgaben wird zu Anfang, am Ende und manchmal auch zwischendurch die grobe Struktur des Lösungsprozesses skizziert bzw. rekapituliert. Schließlich werden die Nutzer auch per Textinhalt dazu angeleitet, die mathematische Gesamtstruktur im Auge zu behalten und alles Verallgemeinerbare gezielt aus den Aufgaben herauszuziehen
Randsymbole Als Unterstützung zum Text auf Inhaltsseiten verdeutlichen Randsymbole den Nutzern visuell, wann etwas aufgeschrieben, nachgeschlagen oder genau durchdacht werden sollte. Siehe dazu auch Screenshots unter "Einblicke".

Liste der derzeit bestehenden Baumstrukturaufgaben: