Teilprojekt - DIAMINT

E-Assessment DIAMINT

Trotz vielfältiger, bereits ergriffener Maßnahmen zeichnen die aktuellen Abbruchquoten in mathematikbezogenen Bachelorstudiengängen weiterhin ein besorgniserregendes Bild: Etwa die Hälfte aller Studierenden jenes Bereichs bricht das Studium ab. In Kombination mit einer in den letzten Jahren rückläufigen Zahl an Studienanfängerinnen und Studienanfängern und des demographischen Wandels führt dies ohne das Ergreifen weiterer Maßnahmen zu einem langfristigen Lehrkräftemangel in Fächern des MINT-Bereichs. Schätzungen aus dem Jahr 2023 gehen davon aus, dass der Bedarf an neuen Lehrkräften in Schleswig-Holstein im Fach Mathematik je nach Schulart bei weitem nicht gedeckt werden kann. In anderen MINT-Lehramtsfächern variieren die Zahlen, die Problemlage ist jedoch ähnlich. Maßnahmen zur gezielten Gewinnung von Studierenden sowie zur Reduktion der Studienabbruchquoten sind entsprechend essentiell.

Die Abbruchrate in MINT-Lehramtsstudiengängen ist vor allem in der Anfangsphase des Studiums besonders hoch. Eine wesentliche Ursache sind dabei fehlende fachmathematische Lernvoraussetzungen. Analysiert man die Gründe, warum Studierende an den mathematischen Anforderungen scheitern, lassen sich folgende Hauptfaktoren identifizieren:

• Studienanfängerinnen und Studienanfänger verfügen oft über unzureichende mathematische Lernvoraussetzungen (insb. mathematisches Wissen und mathematische Fähigkeiten), sodass sie die entsprechenden Anforderungen des konkret anvisierten Studiengangs nicht bewältigen können.

• Studieninteressierte haben häufig inakkurate Einblicke in bzw. fehlende Vorstellungen über die fachspezifischen mathematischen Anforderungen des geplanten Lehramtsstudiengangs. Insbesondere trifft dies auf die mathematische Charakteristik des anvisierten Studienfachs zu, da bspw. der strukturelle Aufbau des Fachstudiums nicht bekannt ist. Jener Umstand führt bei Studieninteressierten häufig dazu, dass sie ihre Fähigkeiten schlecht einschätzen können. Dies wird vielmals durch einen Mangel an verfügbaren adressatengerechten Informationen über jene Anforderungen verschärft, was in Anbetracht der oft unzureichenden Lernvoraussetzungen besonders ungünstige Auswirkungen auf den erwartbaren Studienerfolg haben kann.

• Neben fehlenden Informationsmöglichkeiten gibt es häufig keine fachspezifischen Diagnostik- und Fördermöglichkeiten für Studieninteressierte. Es ist aktuell also nicht möglich, vor Beginn des Studiums die eigenen mathematischen Fähigkeiten zu testen, ein individuelles Feedback als Grundlage für eine Selbsteinschätzung zu erhalten, sowie Hinweise auf mögliche Handlungsoptionen zu bekommen. Dies führt dazu, dass sich manche Schülerinnen und Schüler trotz inadäquater Lernvoraussetzungen für einen MINT-Lehramtsstudiengang entscheiden, da sie ihre Fähigkeiten überschätzen. Umgekehrt entscheiden sich andere Schülerinnen und Schüler ggf. trotz adäquater Lernvoraussetzungen gegen ein MINT-Lehramtsstudium, da sie ihre Fähigkeiten unterschätzen. Letztgenannter Umstand könnte insbesondere Schülerinnen und Minderheiten benachteiligen. 

Obige Faktoren deuten darauf hin, dass das eigene Wissen und die eigenen Fähigkeiten in Bezug auf Mathematik, die mathematischen Anforderungen des Studiums sowie die eigenen Einstellungen und das Interesse gegenüber Mathematik oft falsch eingeschätzt werden, wodurch eine fehlende Passung zwischen Studieninteressierten bzw. -anfängerinnen und -anfängern und Hochschule in derartigen Fällen vor Studienbeginn im Verborgenen bleibt. Dies resultiert sodann in Studienabbrüchen oder verhindert bereits a priori die Aufnahme eines passenden Studiengangs (vgl. Abbildung 1).

Um den beschriebenen erwartbaren Lehrkräftemangel im MINT-Sektor effektiv zu bekämpfen, sind daher geeignete Gegenmaßnahmen notwendig. Eine solche Maßnahme kann, die oben genannten Hauptfaktoren adressierend, etwa in der Bereitstellung individualisierter Informations-, Diagnose- und Unterstützungsangebote bestehen.

Das mathematische Teilprojekt DIAMINT des Projekts DIADEM setzt hier an und widmet sich der Entwicklung einer digitalen, adaptiven (Status-)Diagnostik fachspezifischer mathematischer Lernvoraussetzungen in MINT-Lehramtsstudiengängen. Sie richtet sich an Studieninteressierte sowie -anfängerinnen und -anfänger eines MINT-Lehramtsstudiums in Schleswig-Holstein und stellt somit eine Gegenmaßnahme im oben beschriebenen Sinne dar.

Grundlage der Diagnostik in DIAMINT sind die Ergebnisse der MaLeMINT-Studien, welche mittels Befragungen von Hochschuldozierenden bereits standortübergreifend, aber fachgruppenspezifisch, mathematische Lernvoraussetzungen ermittelt haben. Spezifisch für Schleswig-Holstein wurde im Rahmen des Projekts MaLeMINT-Implementation bereits ein umfassender Aufgabenkatalog für verschiedene mathematische Lernvoraussetzungen am Studienbeginn erstellt. Dieser wird aktuell bereits in der Oberstufe in Schleswig-Holstein eingesetzt, kann aber mit leichten Modifikationen auch für diagnostische Zwecke eingesetzt werden.

Der erwartete Impact des DIAMINT-Projekts umfasst, in Kombination mit den anderen Teilprojekten des Projekts DIADEM, mehrere bedeutende Verbesserungen: Zum einen soll die Zahl der Studienanfängerinnen und Studienanfänger gesteigert werden. Zum anderen wird eine verbesserte Selbsteinschätzung und Passung bezüglich der für den jeweiligen Studiengang notwendigen mathematischen Lernvoraussetzungen zwischen den Studienanfängerinnen und Studienanfängern und der Hochschule angestrebt. In Konsequenz zielt das Projekt darauf ab, die Studienabbruchquoten in MINT-Lehramtstudiengängen zu reduzieren. 

Konkret setzt das DIAMINT Projekt die beschriebenen Ziele um, in dem es Studieninteressierten und Studienanfängerinnen und -anfänger eine digitale, jederzeit verfügbare, adaptive (Status-)Diagnostik im Sinne eines Online-Selbsttests bietet. Jene gewährt in Form eines individuellen Feedbacks und passgenauer Unterstützungsmaßnahmen adressatengerechte Einblicke in die fachspezifischen mathematischen Anforderungen des angestrebten MINT-Lehramtsstudiengangs. Auf der Diagnostik basierend werden individuelle Stärken und Schwächen in Form formativen Feedbacks offengelegt und gezielte Förderangebote zur Behebung der ermittelten Defizite bereitgestellt. Das nachstehende Bild fasst das beschriebene Konzept des DIAMINT Projekts prägnant und anschaulich zusammen.

Zusammenfassend verfolgt das DIAMINT Projekt somit das Ziel, die Lehrkräftebildung im MINT-Bereich in Schleswig-Holstein zu verbessern, indem bekannte Ursachen im Kontext mathematischer Lernvoraussetzungen, die die Attraktivität solcher Studiengänge derzeit einschränken und zudem zu hohen Studienabbruchquoten führen, aktiv bekämpft werden. Damit stellt das DIAMINT Projekt das mathematikspezifische Puzzlestück des DIADEM Projekts dar.

Sonstiges

Beispielaufgabe aus dem E-Assessment DIAMINT [Konzept-Idee]

Weiterführende Materialien und Links

MaLeMINT-Studie zu mathematischen Lernvoraussetzungen im MINT-Bereich:

https://www.leibniz-ipn.de/de/forschen/projekte/malemint

MaLeMINT-E-Studie zu mathematischen Lernvoraussetzungen außerhalb des MINT-Bereichs:

https://www.leibniz-ipn.de/de/forschen/projekte/malemint-erganzungsstudie

MaLeMINT-I-Studie zum Aufgabenkatalog:

https://www.leibniz-ipn.de/de/forschen/projekte/malemint-implementation

Online-Implementation der MaLeMINT-I-Studie zum Aufgabenkatalog:

https://malemint.de/