Die Umsetzung eines pädagogischen Experiments zum problemorientierten Lernen (PBL) sollte Aufschluss darüber geben, wie Lernende im zweiten Jahr eines Ingenieurstudiums in den Bereichen Luftfahrt und Materialwissenschaften mathematische Inhalte zur Problemlösung anwenden, insbesondere im Hinblick auf die geometrische Modellierung eines Objekts und die Berechnung seines Volumens und seines Schwerpunkts unter Verwendung von Dreifachintegralen.
Diese didaktische Methodik ermöglicht es uns, Barrieren abzubauen und die Lernenden zu ermutigen, in Gruppen an der Lösung eines Problems zu arbeiten. Anhand praktischer Fälle können sie die theoretischen Inhalte besser anwenden.
Es handelt sich um eine qualitative Methodik, da es sich um eine Studie handelt, deren Bedeutung in einem pädagogischen Experiment bestand, das die Lernenden zu Problematisierung, Forschung und Interdisziplinarität anregte. Am Ende kommen sie zu dem Schluss, dass dieses Experiment dazu beigetragen hat, die Motivation und Effizienz des Lernens von Inhalten der Analysis zu fördern.
Die Lernenden empfanden die Verwendung der im Unterricht vermittelten Inhalte als anregend und bewerteten die Initiative als hervorragend, da sie ihnen ermöglichte, aus dem üblichen Unterrichtsformat auszubrechen, und sich als sehr effektiv für das Erfassen und Anwenden von Wissen erwies. Diese Initiative sollte fortgesetzt werden.
Gemeinsam reflektierten die Lernenden in der Gruppe die geleistete Arbeit, identifizierten Schwierigkeiten und erworbene Kompetenzen, und der Dozent hielt ihre Gedanken fest.
In Bezug auf die erworbenen Fähigkeiten hoben die Lernenden Folgendes hervor: selbstständiges Arbeiten, Entwicklung einer besonderen Visualisierungsfähigkeit im Vergleich zu dem, was sie gewohnt sind, nur auf Papier zu sehen.
Wir glauben, dass die Anwendung dieser Methode im Rahmen didaktischer Aktivitäten die Schaffung einer Lernumgebung ermöglicht, in der die Lernenden dazu angeregt werden, problematische Situationen aus der realen Welt zu untersuchen, Inhalte zu erwerben und anzuwenden sowie Verbindungen zwischen den verschiedenen Unterrichtseinheiten herzustellen.
Das digitale Medium weckt an sich schon das Interesse junger Menschen. Die Lernsoftware kann ein wichtiges pädagogisches Instrument für den Lehr- und Lernprozess sein, sodass der Einsatz dieser Ressourcen einen Weg aufzeigt, den Unterricht und die Motivation zum Lernen in verschiedenen Bereichen, wie beispielsweise Mathematik, zu fördern. Viele digitale Ressourcen bieten die Möglichkeit, neue Entdeckungen zu machen, numerische Algorithmen zu beschleunigen und so den Fokus sowohl auf den Prozess als auch auf die Beobachtung und Analyse der Ergebnisse zu legen.
Aus diesem Grund wird der Einsatz digitaler Werkzeuge in der im Rahmen dieses pädagogischen Experiments entwickelten Aktivität gefördert. PBL wurde in verschiedenen Bereichen der Bildung, Wissenschaft und Medizin mit großem Erfolg eingesetzt. Daher besteht ein großer Bedarf, das Qualitätsniveau und den Erfolg der Herausforderungen, die sich aus seiner Anwendung ergeben, zu bewerten. Oftmals wird jedoch die Durchführung dieser Bewertung aufgrund des Mangels an Informationen und praktikablen Methoden für eine faire und ausgewogene Bewertung zu einem Hindernis für seine Umsetzung.