kth mathematics online stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · stora...

40
1 © Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? Johan Thorbiörnson, PhD [email protected] KTH Mathematics Online Royal Institute of Technology, Stockholm http://www.math.kth.se/online/ ”Kris, utveckling och nya styrdokument - hur kan vi stödja en utveckling av matematikutbildningen på högskolan?” Diskussionsdag anordnad vid KTH av Myndigheten för nätverk och samarbete inom högre utbildning och NCM 2 februari 2006

Upload: letuyen

Post on 27-Jul-2019

215 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

1© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera?

Johan Thorbiörnson, [email protected]

KTH Mathematics OnlineRoyal Institute of Technology, Stockholm

http://www.math.kth.se/online/

”Kris, utveckling och nya styrdokument - hur kan vi stödja en utveckling av matematikutbildningen på högskolan?”

Diskussionsdag anordnad vid KTH av Myndigheten för nätverk och samarbete inom högre utbildning och NCM

2 februari 2006

Page 2: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

2© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera?2 februari 2006

Learning objects and social interactivity Designing learning processes through the Internetfor small and very large flexible classes

Abstract:Learning objects combined with design for peer learning and peerassessment implemented through the Internet increases the potential of learning processes and makes examination on the Internet feasible in the context of large and flexible groups. Larger ”downloads” of peer activities generates larger ”bandwidth” and increases the quality for the students. Resource allocation per student can be used in a better way than in traditional setups.

Johan Thorbiörnson, KTH, has a PhD in math and has more than 25 years experience of teaching maths on all levels from secondary school to post graduate courses. He has since the mid 90th worked with IT-supported distance education and during recent years worked with solutions for large groups and formative examination on the Internet.

Page 3: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

3© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

KTH Mathematics,Stockholm University:

Sustainable solutionsfor flexible learning through netbased support.

Tools for higher generationsof net based courses.

Page 4: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

4© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

KTH Mathematics Online

Page 5: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

5© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

KTH Mathematics Online

Page 6: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

6© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

KTH Mathematics OnlineCourse production

Recruitment

Report to National database

Study guidance

Marketing and advertising

Technical platform

Technical support to students

Education in forum on the Internet

ExaminationEvaluation

Admissionto studies

Economicalsupportto students

Page 7: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

7© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63

Ack 03Ack 04Ack 2005

The torrent of students when you put a KTH math course on the Internet with continuous admissionx-axis = number of days when application to the

course have been visible on the Internety-axis = number of active students in math course

Page 8: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

8© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Making university math and school math available on the Internet (to all people)

Page 9: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

9© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

School A B C D E

UniversityRepetitionBridging

Bridging courses:From School Math to University Math:Bridges the gap and gives the first part of university math.An extensive material with all of school math and the beginning of university math.

Page 10: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

10© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

KTH Mathematics this year:

Bridging courses in mathematics: Fundamental Notions of Mathematics, 5 credits

Preparatory refresher course in mathematics, 3 credits

Antagningsprov grundade påkunskaper i matematik + motivation (”Matematikprovet”)

Standard courses, such as

Calculus, Algebra, Linear algebraSeveral variable calculus

Special courses, such asFinancial mathematics

Bridging courses in physics

Page 11: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

11© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

WWW Virtual classroom

Textbooks Classroom

Student

We add a new dimension to the learning environment and create new resources as a complement.

INTERNET

Page 12: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

12© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

WWW Virtual classroom

Textbooks Classroom

StudentINTERNET

Online

examination

Page 13: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

13© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

What is a ”good” e-learning course?

- Constructive alignment

- Backwash effect

- On line examination

Page 14: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

14© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Levels of cognition (Bloom)

Low level: reproduction of the known

• Exact reproduction of facts and definitions (knowledge)• Talk about facts and definitions in own words (insight)• Application of facts and definitions in new situations (application)

High Level: production of something new• Analysis of situations and problems (analysis)• Synthesis of multiple viewpoints and theories (synthesis)• Evaluation or valuing of a situation or theory (evaluation)

Different learning outcomes should be measured in different ways in the examination process!

Page 15: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

15© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Page 16: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

16© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Higher generation e-learning course

• Scalability• Flexibility • High quality resource allocation• Based on detailed learning outcomes in a combination of interactive learning objects, peer learning, peer assessment, and detailed design of activities through the platform• Student torrent -analogous to Bittorrent techniques (larger ”downloads” generates larger bandwidth)

Processes are similar to a ”boiling stew pan” full of activities, independently of the diameter of the pan since the students are learning from each other.The teachers’roles will be to design, spice up, stimulate and coach the activities.

Page 17: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

17© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Web based application:

•The student apply to the course directly on the net by filling in an electronic form.• No latest day for applying.• Personal username and passwordis sent by email.• Students that have not yet finished school can get access tothe course (and be enroled).

Page 18: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

18© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

The student logs in to the net based course system (LMS = Learning management system) by a personal username and password. From any computer, no installation needed.

Page 19: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

19© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Course meetings (not mandatory) at different places.

Page 20: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

20© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

In discussion fora all participants may communicate. The student may get support and discuss with class mates (thousands of students!).

It is possible to insert different types of media and write formulas

Page 21: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

21© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

………… In a triangle with a right angle you have: sin v= b/ccos v= a/csin v / cos v = b/a ……………

Question

Answer

Questions and anwers are accessible 24 hours a day in the discussion forum.

Hi!Does anybody know how to show that tan v is the same as sin v/cos v?/Anna

Page 22: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

22© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Electronic or printed litterature

Page 23: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

23© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Also, the student can get access to all of school math forrepetition and training skills.

Page 24: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

24© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Page 25: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

25© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

The material is also used at lessons by teachers at school.

Page 26: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

26© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

The net based literature gives aunique possibilities to self studies with alot of simulations and training modules.

Page 27: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

27© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Page 28: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

28© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Examination

All students starts with a declaration that is signed/sent in:

”Examination on the course will be done via Internet in the net based course system, for example by assignments. I hereby declare that all submissions that are sent with my name are written by me and nobody else. If the university make an inspection I shall be ready to be responsible for the solutions and answers that examination are based on.”

”Examination på kursen kan komma att ske via Internet i det nätbaserade kurssystemet, t.ex. genom inlämningsuppgifter. Jag försäkrar härmed att alla inlägg som med min vetskap skickas in i mitt namn är författade av mig själv och ingen annan. Vid eventuell kontroll ska jag kunna stå till svars för de lösningar och svar som jag skickat in och som kan ligga till grund för examination.”

Page 29: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

29© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Page 30: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

30© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Page 31: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

31© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Page 32: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

32© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Page 33: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

33© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Din första uppgiftunder seminariet bliratt besvara följandefråga:

1. Tänk dig att du möter en person pågatan som inte harläst denna kurs men som har vissagymnasiekunskaper i matematik. Hur skulledu i stora drag beskriva kursensinnehåll och upplägg?

Lycka till!

Hälsningar

Johan, Clas och Elin

Page 34: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

34© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

The work with assignments and seminars is done groupwise in special fora.

Submissions of solutions to assignments are done both individually and groupwise.

The teacher gets a ”journal” for each submission group where marking and comments may be done. All study statistics is saved in the system.

Page 35: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

35© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Resource allocation for feedback – two examples (400 students)

• 20 min/student to comment an individual solution

• 20 min x 400 students = 120 hours

• If 5 teachers work 100% they can give feedback on 400 individual solutions within 3 days(24 working hours: 120/24 = 5)

• 6 minutes to comment and mark a ”processed” group submission

• 400 students / 4= 100 group submissions

• 6 min x 100 = 10 tim• One teacher on 40% will

be able to give feedback on 100 group submissions within 3 days

Which model gives more learning activities?

Page 36: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

36© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Resource allocation for feedback – two examples (4000 students)

• 20 min/student to comment an individual solution

• 20 min x 4000 students = 1200 hours

• If 50 teachers work 100% they can give feedback on 4000 individual solutions within 3 days(24 working hours: 1200/24 = 50)

• 6 minutes to comment and mark a ”processed” group submission

• 4000 students / 4= 1000 group submissions

• 6 min x 1000 = 100 tim• 4 teachers on 100% will

be able to give feedback on 100 group submissions within 3 days

The model gives more freedom for the teacher/examinor to prioritize other important work i.e. complementary exams.

Page 37: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

37© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Several universities may cooperate in offering the same courses on the Internet with general administration by KTH Mathematic.

Page 38: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

38© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Royal Institute of Technology is now introducing several internet courses to developed and developing countries.

Examples:

Sri Lanka (1000 students)

Pakistan (a complete university)

Page 39: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

39© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Obtain a demo account:http://www.math.kth.se/online/

Page 40: KTH Mathematics Online Stora studentgrupper och god ...johantor/foredrag/stora... · Stora studentgrupper och god pedagogik. Går det att kombinera? 2 februari 2006 Learning objects

40© Copyright 2006 Johan Thorbiörnson – [email protected] www.math.kth.se/online

KTH Mathematics Online

Johan Thorbiörnson, PhDKTH MathematicsRoyal Institute of Technology, Stockholm

http://www.math.kth.se/online/

[email protected]

INFORMATION: [email protected]