von Anna Förster

Ein Inverted Classroom ist eine Lehr- und Lernmethode, die Inhalte außerhalb der Präsenzphase von den Lernenden erarbeiten lässt. In der Präsenzphase werden die Inhalte dann genutzt, um praktische Übungen durchzuführen.

Seit WiSe 2018 betreiben wir eine Inverted Classroom Veranstaltung an der Universität Bremen, „Grundlagen der Informatik für Elektrotechniker“. Das Format und die Ausführung erhielten viel Aufmerksamkeit und Würdigung, unter anderem mit dem Berninghausen Preis für exzellente Lehre 2019. Das diesjährige Sommersemester mit dem Corona-Ausbruch hat uns aber vor große Herausforderungen gestellt, auch wenn wir vergleichsweise gut darauf vorbereitet waren. In diesem Artikel wollen wir eine erste Bilanz ziehen.

Das Ziel: Die Präsenz sinnvoller gestalten

Die Grundlagen der Informatik (kurz: GI) ist eine 2-semestrige Veranstaltung mit jeweils 4 CPs. Das Ziel war von Anfang an, die Präsenzphasen sinnvoller zu gestalten und zu minimieren. Anstatt der Frontalvorlesung sollte eine intensive Kommunikation und Auseinandersetzung mit dem Stoff stattfinden. Dabei wollten wir das Format auch an der veränderten Lebens- und Arbeitsweise der Studierenden anpassen: viele wohnen weit weg, arbeiten halbtags oder betreuen Kinder oder Angehörige. Die Präsenzphasen sollten kein „Absitzen“ mehr darstellen, sondern intensive Team-Arbeit.

Am Ende haben wir jedes Semester in 6 identisch organisierte Einheiten gegliedert, die wir Blocks nennen. Jeder Block besteht aus einer Selbst-Lernphase und einem Hackathon. Die Selbst-Lernphase bietet den Studierenden Zugang zu Lernvideos und Online-Übungen, wobei die meisten der Online-Übungen freiwillig und unbenotet, aber ein Teil auch benotet sind. Das Hackathon ist eine längere, gruppenorientierte Programmieraufgabe, die auf die Themen des jeweiligen Blocks aufbaut und den Studierenden die Möglichkeit bietet, ihre Kenntnisse im Team zu verknüpfen und zu vertiefen.

Die Hackathons finden normalerweise für die Studierenden zweiwöchentlich statt. Bei jedem Hackathon wurden die Studierenden-Gruppen aufgeteilt, die Aufgabe verteilt und jeder Gruppe ein/e TutorIn zugeteilt. Während des Hackathons haben sich die TutorInnen regelmäßig Notizen über den Fortschritt ihrer Gruppen gemacht und den Gruppen ständig „über der Schulter“ geschaut. Bei Problemen oder Diskussionsbedarf waren sie immer für die Studierenden da. Manche der Gruppen empfanden dies gar als störend oder „zu viel“, weil sie sich lieber auf die Arbeit konzentrieren wollten statt den TutorInnen ihren Fortschritt zu zeigen. Die meisten Gruppen haben aber diese fast „aufgezwungene“ Hilfe gern angenommen.

Abbildung 1: Das Konzept des Inverted Classroom Formats für die Grundlagen
der Informatik für Elektrotechniker am Fachbereich 1

Wir, die DozentInnen und TutorInnen, haben die Hackathons immer als die zentrale Komponente unserer Veranstaltung angesehen. Wir konnten Probleme im Keim ersticken, den Fortschritt fair beobachten und hatten schließlich auch unseren Spaß dabei, fortgeschrittene Themen mit den Studierenden zu diskutieren oder ihren Programmierstil zu korrigieren. Nicht zuletzt dienten die Kontrollen und die Diskussionen auch der Verhinderung von Plagiaten. So war es fast unmöglich oder zumindest zu offensichtlich, wenn eine schwache Gruppe am Ende des Hackathons kaum etwas vorzuweisen hatte, aber eine Stunde später eine perfekte Lösung abgab.

In Zeiten der Corona hat sich einiges auch für uns geändert. Die Hackathons als Gruppenarbeit mussten gestrichen werden und online durchgeführt werden. Um die Arbeit für die Studierenden einfacher zu gestalten, haben wir Einzelarbeiten zugelassen und die Abgabezeiten für die Hackathons etwas verlängert. Während der Hackathons wurden Zoom Meetings von den TutorInnen angeboten, im gleichen Umfang wie vorher (also 3 TutorInnen für etwa 50 Studierende). Im Übrigen blieben die Organisation sowie der Inhalt der Veranstaltung gleich. Schon in den ersten Wochen zeigten sich aber unangenehme Effekte. Positive Nachrichten gab es aber auch.

Mehr Plagiate

Schwächere Studierende, die schon im Semester zuvor eine schwache Leistung gezeigt haben, haben vermehrt versucht, Plagiate als Hackathon-Lösung abzugeben. In den ersten 4 Wochen (die ersten 2 Hackathons) haben wir einen Anstieg von etwa 50% beobachten können. Wobei die Gesamtanzahl der Plagiatsfälle mit nur 5% aller Abgaben immer noch sehr niedrig blieb. Während in den früheren Semestern die Studierenden immer versucht haben, irgendeine Lösung zu finden und erst am Ende unter Zeitdruck und Panik gerieten, wurden nun auch Plagiate Stunden vor der Frist abgegeben. Oft waren es auch perfekte Kopien von anderen Studierenden oder aus dem Internet, ohne jeden Versuch, sie zu vertuschen (was bei Programmier-Aufgaben durchaus machbar und einfach ist).

Kaum Kommunikation zu den Lehrenden

Gleichzeitig haben wir eine enorme Verringerung der Kommunikation zwischen Studierenden und Lehrenden festgestellt. Während früher die Lehrenden in den Hackathons voll ausgelastet waren, saßen wir nun vor leeren Zoom-Treffen. Nur ein Bruchteil der Studierenden haben sich beraten lassen, obwohl wir regelmäßig auf diese Möglichkeit über E-Mail und StudIP hinwiesen. Dabei soll nochmals betont werden, dass es sich um dieselben Studierenden und Lehrenden handelt, wie im Wintersemester zuvor.

Abbildung 2: Die Hackathons sind das
zentrale Element des neuen Konzepts

Keine Änderung bei den benoteten Online-Übungen

Wie bereits erwähnt, benoten wir ein Teil der Online-Übungen. Der Grund ihrer Einführung war vor allem die Studierenden zu motivieren, die Online-Übungen überhaupt zu bearbeiten. Im allerersten Inverted Classroom Semester hatten wir schlechte Erfahrungen damit gemacht und sie im zweiten Semester eingeführt. Die Punkte, die die Studierenden dafür bekommen, sind nur 20% von den Punkten, die sie pro Block bekommen und tun daher „nicht weh“, motivieren aber durchaus zum Arbeiten.

Interessanterweise hat sich an der Stelle nichts geändert: genauso viele Studierende bearbeiten die Aufgaben und erzielen auch einen ähnlichen Mittelwert bei den Aufgaben wie vor Corona. Einerseits haben wir auch keine Veränderung erwartet. Andererseits bedeutet dies auch, dass wir keine Studierenden durch Corona verloren haben, die gar nicht mehr teilnehmen, was positiv ist. Der Grund dafür ist wahrscheinlich die Tatsache, dass dieselben Studierende uns und das Format bereits kannten und sich sicher genug fühlten, weiterzumachen und teilzunehmen.

Mittelwert der Noten in den Hackathons gleich, aber kaum Bonus-Punkte

Wenn die Studierenden bei den Hackathons Extra-Funktionen implementieren oder eigene Ideen einbringen, bekommen sie von uns Bonus-Punkte. Während der erreichte Mittelwert keine Änderungen erkennen lässt, sind die Bonus-Punkte so gut wie verschwunden: im WiSe 2019/20 haben z. B. beim ersten Hackathon 32 Studierende Bonus-Punkte bekommen, im Corona-Semester 2020 nur einer. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass wir die Studierenden während der Präsenz-Hackathons dazu ermutigt, ja gedrängt haben, zusätzliche Funktionen einzubauen. Da wir momentan kaum Kommunikation mit ihnen haben, entfällt auch diese Ermutigung bzw. die benötigte Diskussion.

Klausur-Ergebnisse sogar etwas besser

Am Ende jedes Semesters schreiben die Studierenden auch eine E-Klausur. Die Ergebnisse aus dem Corona-Semester sind sogar leicht gestiegen im Vergleich zum letzten Jahr. Dies ist zwar eine gute Nachricht, sollte aber auch mit Vorsicht genossen werden. Es könnte nämlich auch daran liegen, dass alle E-Klausuren auf 60 Minuten reduziert wurden und wir einige der schwierigeren Fragen herausgenommen
haben.

Ein Hoch auf den Präsenz

Am Anfang wurden wir oft gefragt, ob wir uns vorstellen könnten, unser Konzept völlig ohne Präsenz veranstalten zu können. Damals waren wir uns nicht ganz sicher, aber jetzt nach den Corona-Erfahrungen ist die Antwort ein klares Nein. Wir haben mit unserem Konzept die Präsenz bereits auf die Hälfte reduziert und sie so konzipiert, dass die Studiereden in Teams intensiv zusammenarbeiten. Gleichzeitig ist die Präsenz der Drehpunkt des Formats. Zusammen mit den Erfahrungen von verschiedenen MOOC Betreibern, vor allem aus den USA, ist die Botschaft klar: Präsenz umgestalten, wobei eine Reduktion in manchen Fällen sinnvoll sein könnte. Dabei soll auch die Selbst-Lernphase gestärkt und mit der Präsenzphase verzahnt werden.

Über die Autorin:
Anna Förster ist Professorin für Informatik und Kommunikationsnetze am Fachbereich 1 der Universität Bremen. Neben ihrem eigenen Fach beschäftigt sie sich viel und gern mit didaktischen Fragen und innovativen digitalen Lehrformaten.

Bildnachweise:
Autorinnenfoto sowie Abbildung 1 und 2: Anna Förster