z.B. Nenne eine Zahl, die durch 7 teilbar ist ?
In den meisten Fällen werden Aufgaben gestellt, für die es eine einzige korrekte Lösung gibt. Als Paradebeispiel diene hierbei die einfache klassische Multiple Choice Aufgabe. Auch bei der Konstruktion von typischen kurzen Freiantwortaufgaben (short answer) strebt man in der Regel eine eindeutige Musterlösung an und will Synonyme möglichst vermeiden. Derartige Aufgabenstellungen erleichtern die Auswertung, fördern so die Objektivität und haben auch einige diagnostische Vorteile. MC-Aufgaben mit mehreren korrekten Antworten, auch Multiple-Response-Aufgaben genannt, versuchen mit einer Fragestellung gleich mehrere Aspekte eines Lehrziels zu erfassen. Man kann sie aber in eine Serie von Ja, Nein-Antworten umwandeln, die technisch betrachtet als eine Menge klassisches MC-Aufgaben mit 2 Alternativen zu betrachten sind. Multiple-Response-Aufgaben lassen sich ebenfalls leicht auswerten, können aber bereits Bewertungsprobleme verursachen. Nur in sehr seltenen Fällen müssen alle zutreffenden Alternativen bei der Multiple-Response-Aufgabe auch korrekt beantwortet werden, damit die Aufgabe überhaupt als Lösung akzeptiert werden kann. (siehe : allboxcheck). Häufig weist eine Teilmenge korrekter Antworten bei diesem Aufgabentyp darauf hin, der Lerner verfüge zumindest über einige Kenntnisse. Bei allen bisher besprochenen Aufgabentypen werden jedoch exakt die gleichen Lösungen erwartet. D.h. die möglichen korrekten Antworten sind für alle gleich. Vorallem ist kein Fall denkbar, wo es für exakt die gleiche Aufgabenstellung mehrere ziemlich unterschiedliche Lösungsresultate gibt und das Schwierigkeitsniveau mitunter vom Lerner mitbestimmt werden kann.Aufgabenkonstruktion und Gestaltung neuer AufgabenDie Reihenantwortaufgabe erfordert vom Testkandidaten als Antwort in der Regel eine von der Anzahl festgelegte, jedoch von der Auswahl oftmals beliebige zutreffende Teilmenge aus dem meist endlichen Universum aller möglichen korrekten Antworten. Etwa: Gebe 4 Möglichkeiten an, die Objekte A,B und C anzuordnen, oder "Nenne 3 Bundesstaaten der USA!". Wenngleich bei letzter Frage die Antworten "Kalifornien, Florida und Texas" sowie "Delaware, Arkansas und Wyoming" in gleicher Weise richtig sind, so sind beide Antworten zumindest für Deutsche aber unterschiedlich wahrscheinlich bzw. schwierig und deuten so auf gewisse Fragwürdigkeiten hinsichtlich der Bewertung hin. Für echte Testzwecke sind solche Aufgabenkonstruktionen daher eher nicht zu empfehlen. Nachfolgende Aufgabenstellungen haben eine gewisse Ähnlichkeit mit Reihenantwortaufgaben. Sie erfordern lediglich eine einmalige Aufgabenbeantwortung. Dieselbe Aufgabestellung ermöglicht für Übungszwecke aber viele unterschiedliche, korrekte Beantwortungen. Der Lerner kann dieselbe Aufgabe daher häufig mehrmals variantenreich beantworten, z.B. in dem Sinne, neue Beispiele für eine definierte Eigenschaft oder Relation zu finden. Der Umfang der möglichen korrekten Antworten liegt je nach Fragestellung zwischen 1 und unendlich. Die hier vorgestellte Aufgabenkonstruktion lohnt sich jedoch nur, wenn es deutlich mehr als eine richtige Lösung gibt. Der Aufgabengestalter ist zudem gehalten, eine sinnvolle Auswahl des Lösungsraumes zu treffen. Die Frage: "Nenne eine durch 3 teilbare Zahl" mag vielleicht zu offen erscheinen. Die Antworten 3 bzw. 1419 würden darauf hindeuten, dass zwei Testanten hier offenbar ein unterschiedliches Anspruchsniveau zugrunde gelegt hatten. Die Korrektheit der Beantwortung allein lässt jedenfalls nicht den gleichen Schluss auf das Verständnis zu. Der Aufgabenkonstrukteur könnte ein gewisses Anspruchsniveau einfordern, in dem er eine weitere Bedingung einführt, etwa. "Nenne eine durch 3 teilbare Zahl zwischen 100000 und 200000." Die Hauptschwierigkeit der Aufgabenkonstruktion liegt in der Formulierung interessanter Fragestellungen und der gezielten Eingrenzung der Bedingungen für die korrekten Lösungen.
Der hier vorgestellte Aufgabentyp erlaubt dem Lerner prinzipiell mehr Freiheit als die klassischen Aufgabenstellungen mit einer definierten korrekten Lösung, was Vor- und Nachteile mit sich bringen kann. Die Aufgabenstellung (am Computer) könnte manchen Lerner zum Experimentieren bzw. mehrfachen unterschiedlichen Beantworten anregen und so mit dazu beitragen, selbstbestimmtes Lernen zu fördern und den Transfer etwas zu begünstigen. Vielleicht veranlasst der Aufgabentyp aber manche Lerner dazu, ziemlich ziellos herum zu probieren, statt gezielt nachzudenken und die Antwort zu begründen. Andere Lerner könnten durch die Fragen überfordert werden, insbesondere dann, wenn man auf hinreichende Arbeitsanweisungen sowie Erklärungen der Aufgabenlösung verzichten will. Natürlich liegt es auch in der Verantwortung des Aufgabenkonstrukteurs, eine variantenreiche Austestung der Möglichkeiten zu fördern und gegebenfalls geeignete Hilfestellungen oder Erklärungen anzubieten.
Die einfachste Aufgabenstellung erfordert vom Lerner eine freie Antwort. Später werden 2 oder 3 Antworten verlangt, die in einer bestimmten Beziehung zueinander stehen und spezielle Bedingungen erfüllen müssen. Die Aufgabenstruktur ähnelt am ehesten dem bereits bekannten Short Answer Aufgabentyp. Lediglich die Definition der Musterantwort sieht etwas anders aus. Die Eingabe im Antwortfeld des Lerners liefert den Wert für die Variable a. Was im Antwortfeld steht, muss eine bestimmte Bedingung erfüllen. Die zutreffende Bedingung für die Aufgabenlösung wird unter Zuhilfenahme der Variablen a allgemein als logisch korrekter Ausdruck formuliert, der programmtechnisch wie eine if-Bedingung überprüft wird. Diese Bedingung wird als Wert in das hidden-Feld condition geschrieben.Die Bedingung für die korrekte Antwort der Aufgabe: "Gebe eine Zahl ein, die kleiner als 0 ausfällt" ist erfüllt, wenn a<0 richtig ist. Folglich wird a<0 in das Feld condition geschrieben und definiert die korrekte Lösung. Da man gewisse Programmierkenntnisse benötigt, um etwas komplexere Bedingungen zu definieren, ist die Konstruktion dieses Aufgabentyps nur für Spezialisten gedacht und die Erklärungen hierzu beschränken sich auf das Allernotwendigste.
Um neue Aufgaben zu konstruieren, muss man diese Seite unter neuem Namen abspeichern, die Datei 'supertemplate.js' in das selbe Verzeichnis downloaden, die auf dieser Seite vorliegenden Aufgabenbeispiele als Schablonen nutzen und entsprechend abändern. Die entscheidenden Funktionen für die nachfolgenden Aufgabentypen sind im Skript dieser Seite untergebracht. Aus supertemplate.js werden nur ganz wenige Teile benötigt. Das Einbinden von supertemplate.js hat jedoch den Vorteil, fast alle ansonsten verfügbaren Aufgabentypen aus Übungsaufgaben stellen mit JavaScript ebenfalls auf dieser Seite nutzen zu können.
Fehlerhinweis: Bei einigen Aufgabentypen wird ein Syntaxfehler [z.B.: "4+5==2+"] nicht als Fehler, sondern gar nicht zurück gemeldet. Der Browser gibt stattdessen eine interne Fehlermeldung ab, die der Nutzer meistens gar nicht bemerkt. Wie in der Funktion checkoperation1 im Skript gezeigt, lässt sich solch ein Fehler beim MIE abfangen, worauf hier jedoch verzichtet wurde.
In das Antwortfeld können Zahlen, Buchstaben sowie logische Zeichen eingegeben werden. Achtung: Dezimalzeichen ist zwingend der Punkt.Demonstrationsbeispiel 1
Beispiel 1.2 Beispiel 1.3Diese Bedingung ist erfüllt, wenn die Angabe im Antwortfeld a durch 2 und zugleich durch 5 teilbar ist.
Die Bedingung muss allerdings korrekt im Sinne von JavaScript formuliert werden und true ergeben.
(a%2==0)&&(a%5==0)Die korrekte Bedingung wird nun in das hidden-Feld condition eingetragen.
<input type=hidden name=condition value ="(a%2==0)&&(a%5==0)" >Durch
<input TYPE="BUTTON" NAME="Aufgabe" VALUE= "Aufgabe bestätigen" ONCLICK= "stringcondition (this.form)" >
wird beim Anklicken von Aufgabe bestätigen die Funktion stringcondition aufgerufen, welche die Bedingung auswertet.Beim Anklicken auf korrekte Lösung sollte der Lerner eine mögliche korrekte Lösung erzwingen können. Dies geschieht wie unten gezeigt.
<input TYPE="BUTTON" NAME="Lösung" VALUE= "Korrekte Lösung?" ONCLICK= "lstringcondition (this.form,'-10')" >
Im Hidden-feld feedback hat man wie üblich die Möglichkeit, nähere Erklärungen oder Anregungen zu formulieren.
[Hinweis: Geprüft wird hier die Anzahl der Zeichen, es muss folglich nicht der Buchstabe a sein.]Beispiel 1.4 [Aufgaben mit Buchstaben, Worten und Zeichen]
[Hierbei kann natürlich nicht die Sinnhaftigkeit des Wortes überprüft werden.]
Beispiel 1.5 [Reihenantwortaufgabe mit einem Antwortfeld]
Echte Alternative zum früheren Aufgabentyp Reihenantwortaufgabe, sofern nur eine Antwort verlangt wird. Mit etwas Aufwand lassen sich sogar mögliche Rechtschreibfehler abfangen, worauf hier jedoch verzichtet wurdeBeispiel 1.6
[Hinweis: Es wird davon ausgegangen, dass ein Bruch eingeben wird.Zwei ganz offene Fragestellungen
Nichtbrüche, die ebenfalls 0.5 ergeben, werden auch als richtig interpretiert, z.B. 1*0.5].
Durch diesen 'Trick' lassen sich beliebig viele Aufgaben konstruieren, die aber keine hinreichende Kontrolle ermöglichen, weil letztlich dadurch eine Situation geschaffen wird, die nachfolgendem Beispiel entspricht.
2. Aufgabenstellungen mit zwei Antwortfeldern für Zahlen
logische
BedeutungEingabe wahr true falsch false Negation ! Gleichheit == Ungleichheit != logisches und && logisches oder || Gebe logische Ausdrücke ein, die wahr sind! Z.B.:
true && true
true == !false
(true && false) || (!false && true)== true
Diese Spezialvariante überprüft komplexere Aufgaben für die Eingabe von 2 Zahlen, die eine bestimmte Bedingung erfüllen müssen, wobei es in der Regel mehrere mögliche korrekte Antworten gibt. In den Eingabefeldern werden echte Zahlen erwartet, d.h. z.B. keine Ausdrücke wie etwa 4*5. Wird als Dezimalzeichen Komma eingegeben, so wird dies automatisch in den Dezimalpunkt umgewandelt. Die Aufgabenstellung erfordert zwei Antworten des Lerners, die in einer bestimmten Beziehung zueinander stehen bzw. eine spezielle Bedingung erfüllen müssen. Die zutreffende, korrekte Bedingung wird allgemein als logisch korrekter Ausdruck formuliert.Demonstrationsbeispiel 2.1Im ersten Antwortfeld steht eine Zahlenangabe des Lerners zu a,
Im zweiten Antwortfeld eine Zahlenangabe des Lerners zu bDie Bedingung: a+b==10 würde festlegen, dass die Summe von a und b 10 ergeben muss.
Das Programm testet die Angaben des Lerners auf korrekte Bedingung.
Diese Bedingung ist erfüllt, wenn a*b=60 "richtig ist".
Die Bedingung muss allerdings korrekt im Sinne von JavaScript formuliert
werden und true ergeben, z.B.
(a*b)==60
Die korrekte Bedingung wird nun in das hidden-Feld condition eingetragen.
<input type=hidden name=condition value =" (a*b)==60 " >
Durch
<input TYPE="BUTTON" NAME="Aufgabe" VALUE= "Aufgabe bestätigen"
ONCLICK= "checkcondition2 (this.form)" >
wird beim Anklicken von Aufgabe bestätigen die Funktion checkcondition2
aufgerufen, welche die Bedingung auswertet.
Beim Anklicken auf korrekte Lösung sollte der Lerner eine mögliche
korrekte Lösung erzwingen können. Dies geschieht wie unten gezeigt.
<input TYPE="BUTTON" NAME="Lösung" VALUE= "Korrekte Lösung?"
ONCLICK= "lcheckcondition2 (this.form,10,6)" >
Im Feld feedback hat man die Möglichkeit, nähere Erklärungen
oder Anregungen zu formulieren.
2.1 b, nur etwas anders dargestellt.
Hier wurde im Skript der Seite eine kleine Funktion [doaufgabe21c (form)] geschrieben,Beispiel 2.2
die automatisch ein Produkt generiert und die korrekte Bedingung ins Feld
condition schreibt. Als Rückmeldung folgt lediglich richtig oder falsch.
Finde das Zahlenpaar, welches addiert 31 ergibt und
bei dem eine Zahl um eins größer ist als die andere.
31
Beispiel 2.4 Beispiel 2.5 Beispiel 2.6 Beispiel 2.7
a b
Die Summe beider Zahlen soll 31 ergeben.Beispiel 2.8
Dabei soll die eine Zahl durch 5, die andere
durch 2 teilbar sein.
a b
Beispiel 2.9
Im Garten krabbeln Spinnen und Käfer.
Sammi zählt 56 Beine.
Wie viele Spinnen und wie viele Käfer krabbeln herum ?.Finde eine mögliche Lösung!
Anzahl
SpinnenAnzahl
KäferSpinnen haben 8 Beine,
Käfer haben 6 Beine.
y = 4 x + 3 = 4 + 3
Die Aufgaben funktionieren analog den Aufgaben mit 2 Zahlenangaben. Die Auswertung basiert lediglich auf anderen Funktionen, wie aus Beispiel 3.1a hervorgeht..Beispiel 3.1a
Beispiel 3.1 b Beispiel 3.2<input type=hidden name=condition value =" (a*b*c)==60 " >
<input TYPE="BUTTON" NAME="Aufgabe" VALUE= "Aufgabe bestätigen" ONCLICK= "checkcondition3 (this.form)" >
<input TYPE="BUTTON" NAME="Lösung" VALUE= "Korrekte Lösung?" ONCLICK= "lcheckcondition3 (this.form,2,3,10)" >
Beispiel 3.3
a b c
a : b = c : =
Beispiel 3.4
a : b = c : =
Beispiel 3.5 Beispiel 3.6 Beispiel 3.7
Seite A Seite B Diagnonale
Die Aufgaben funktionieren analog wie die oben genannten Aufgabentypen. Die Auswertung basiert lediglich auf anderen Funktionen. Ziel dieses Typs ist die Möglichkeit, als Eingaben auch Text zuzulassen. Allerdings dürfte es wenige Aufgaben geben, die sich speziell für derartige Zwecke eignen. Die Aufgaben werden nur dann als richtig gewertet, wenn alle Eingaben zutreffen.Einige Beispiele
Beispiel 4.1
Beispiel 4.2
Farbe Farbe Farbe
Vorteil: Die Farben müssen frei erinnert werden.
Nachteil hier: Sie müssen fehlerfrei eingegeben werden.Besser wäre wohl der Aufgabentyp allboxcheck, dessen Skript ebenfalls in dieser Seite enthalten ist:
1.) blauBeispiel 4.3
2.) rot
3.) gelb
4.) orange
5.) lila
6.) braun
8.) schwarz
9.) weiß
Die Aufgabe erfordert Konzentration und Gedächtnis:
Eine Funktion im Skript der Seite macht gültige Aufgabenvorschläge und gibt Rückmeldung zur korrekten Lösung. Bei freier Aufgabenwahl muss sich der Lerner an die Regeln halten, da falsche Eingaben nicht kontrolliert werden. Ausserdem gibst dann nur die Rückmeldung richtig oder falsch.
Ziel dieses Aufgabentyps ist es, Beziehungen zwischen zwei Eingaben auszutesten, die sich natürlich auf bestimmte Relationen einengen. Die Eingaben selbst werden meist Zahlen sein, die angegebene Beziehung sollte eine Relation bezeichnen. Bei Dezimalzahlen muss der . als Dezimalzeichen gewählt werden. Für a und b können so z.B. auch Operationen mit Zahlen (z.B. 3/2 oder 4-2) eingegeben werden.DemonstrationsbeispielDer Aufgabentyp hat folgende Aufgabenstruktur
variabel variabel variabel = fester Wert Wert Operator Wert = Ergebnis a o b = Zahl ? ? ? = 49 Im Prinzip läßt sich die Aufgabenstellung auch mit dem unter Punkt 1. Aufgabenstellungen mit einem Antwortfeld dargestellten Aufgabentyp bearbeiten. Hier wird lediglich klarer festgelegt, dass eine Relation zwischen zwei Eingaben zu betrachten ist.
Im Beispiel ist festgelegt worden, dass die beiden Eingaben (Variable a bzw. b) mit irgendeiner Operation o auf eine solche Weise verbunden werden müssen, dass als Ergebnis 49 dabei herauskommt. Die Bedingung wird wie üblich in das Feld condition eingefügt
<input type=hidden name=condition value =" a+o+b+'==49'" >
Klickt der Lerner auf das Button "Aufgabe bestätigen" so wird
die Funktion checkoperation aktiv
<input TYPE="BUTTON" NAME="Aufgabe" VALUE= "Aufgabe bestätigen"
ONCLICK= "checkoperation (this.form)" >
Klickt der Lerner auf das Button "Korrekte Lösung" so wird die
Funktion lcheckoperation aktiv
<input TYPE="BUTTON" NAME="Lösung" VALUE= "Korrekte Lösung?"
ONCLICK= "lcheckoperation (this.form,-7,'*',-7)" >
Beispiel 5.2
Beispiel 5.3
Operation Zeichen Gleichheit == Ungleichheit != größer > kleiner < größer/gleich >= kleiner/gleich <= Gebe 2 Zahlen oder Ausdrücke ein und verbinde sie mit dem richtigen Zeichen !
Für Dezimalzahlen gilt der Punkt
Zunächst 2 Beispiele
> 9 1+2 == 3*1 Eingabe 1 ? Eingabe 2
Einige Anregungen nach dem ersten freien Versuch:
Beispiel 2 wurde so definiert, dass die Relation zwischen zwei Angaben wahr sein muss.
Im Beispiel 5.2 könnte man z.B. auch eingeben true != false, weil es wahr ist, dass wahr ungleich falsch ist.
Nachfolgend wurde das Beispiel 5.2 leicht abgewandelt.Beispiel 5.3b
Die Operation == wurde standardmäßig auf das Gleichheitszeichen
und a und b auf das erste Aufgabenbeispiel festgelegt.Ergänze so, das das linke Ergebnis dem rechten Ergebnis entspricht!
Teil 1 = Teil 2 Aufgabe 1
Aufgabe 2
Aufgabe 3
Aufgabe 44+5
10+
12/3
-5=
=
=
=17-
4*5
2*
5+
Hier sind natürlich noch weitere Aufgabenvorgaben möglich, wie etwa
8 ? 5 = 27 ? 9
Ersetze die Fragezeichen durch einen Operator : +,-,*,/
Die Aufgabenstellung als kleine Programmvariante.Beispiel 5.3.c
Aus 6 konkreten Aufgaben [im Skript der Seite] wird eine nach Zufall ausgewählt.
Mehrmalige Anwahl führt zu verschiedenen Aufgaben oder zu Wiederholungen.
= 3*3 1+8 = 3*3
Stringenter kann die Aufgabe 5.36. Erweiterung auf mehr oder weniger Eingaben
mit dem Aufgabentyp multishortanswer erzeugt werden.
Durch leichte Modifikation der im Skript der Seite vorfindbaren Funktionen lässt sich die Anzahl der Eingabefelder verändern. Im Beispiel 6.1 wurde eine beim Aufgabentyp 5 realisierte Aufgabe auf 2 Felder beschränkt, indem die Funktion checkoperation2 auf der Basis von checkoperation erstellt wurde. In den weiteren Beispielen 6.2 und 6.3 wurde die Funktion checkcondition3 zur Funktion checkcondition6 bzw. checkcondition5 erweitert, um die entsprechende Anzahl von Zahlenfeldern zu erhöhen.Beispiel 6.1
a) Bei der Funktion checkoperation musste die spezielle Operation in einem Feld eingegeben werden. Durch die Funktion checkoperation2 wurde das Operatorfeld herausgenommen und die Gleichheitsoperation programmtechnisch ersetzt. Aus diese Weise können die unter 5.3 vorgestellten Aufgaben anwenderfreundlich für diese spezielle Aufgabenstellung genutzt werden.Beispiel 6.2 Beispiel 6.3Ergänze so, das das linke Ergebnis dem rechten Ergebnis entspricht!
Teil 1 = Teil 2 =
b) checkoperation2 kann dann für weitere Aufgaben genutzt werden.
Das Wort A soll doppelt so viele Buchstaben haben wie das Wort B
c)
Die Anzahl der Zeichen in A soll 60% der Zeichen in B betragen
Zeichen A Zeichen A Zeichen B
Mit zunehmender Komplexität der geforderten Bedingungen sind die hier vorgestellten Aufgabentypen schnell überfordert, da die notwendigen Bedingungen nicht mehr in einer Programmzeile fassbar sind. In solchen Fällen bleibt nichts anderes übrig, als die spezielle Aufgabe zu programmieren. Das mag aufwändig erscheinen, trägt aber zur Verbesserung der Objektivität bei.Beispiel für eine frei programmierte Aufgabe
Aufgabe 19 aus: http://139.14.28.6/verapub/fileadmin/downloads/VERA_Mathematik_Aufgaben_zentral_2005.pdf [4.12.2006]Nimm jeweils 2 Zahlen und berechne die Summe.
Das Ergebnis soll zwischen 700 und 800 liegen.348 653 405 396 304
Aufgabe
aAufgabe
b+ + = =