FracEx Calc App - Übungsaufgaben

Übung macht den Meister!

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Mit der Version 1.1  erfolgt die Einführung eines Übungsaufgaben-Modus.

Dieser Übungsaufgaben-Modus kann optional ein- bzw. ausgeschaltet werden.
Nach der Installation von FracEx Calc ist dieser Modus standardmäßig ausgeschaltet. 

Übungsaufgaben-Modus einschalten

Das Ein- bzw. Ausschalten des  Aufgaben-Modus erfolgt unter den Einstellungen:  

Bei eingeschaltetem Aufgaben-Modus erscheint in der Navigation TabBar ein zusätzliches Symbol. 

Über dieses Symbol erfolgt der Wechsel in den  Aufgaben-Modus.

Im  Aufgaben-Modus  erfolgt zuerst die Festlegung 

  • vom Schwierigkeitsgrad für die Übungsaufgaben (oben links):
    • einfach [+/-]
      2 Operanden mit Strich-Operationen + und -
      ausschliesslich positive Operanden
      maximaler Wert für Zähler und Nenner ist 20
    • einfach [*/:]
      2 Operanden  mit Punkt-Operationen * und :
      ausschliesslich positive Operanden
      maximaler Wert für Zähler und Nenner ist 20
    • standard
      4 Operanden mit Punkt- und Strich-Rechnung
      positive und negative Operanden
      maximaler Wert für Zähler und Nenner ist 20
    • mittel
      4 Operanden mit Punkt- und Strich-Rechnung
      positive und negative Operanden
      maximaler Wert für Zähler und Nenner ist 20
      einfach verschachtelten Teil-Ausdrücken (Klammer-Ausdrücke) mit wiederum 4 Operanden
    • fortgeschritten
      3 Operanden mit Punkt- und Strich-Rechnung
      positive und negative Operanden
      maximaler Wert für Zähler und Nenner ist 20
      zum Teil mehrfach verschachtelten Teil-Ausdrücken (Klammer-Ausdrücke) mit wiederum 3 Operanden
    • zufällig
      Zufällig Auswahl von Aufgaben aus den vorherigen
    • benutzerdefiniert
      Erlaubt eine individuelle Einstellung der verschiednen Parameter für die Erstellung einer Übungsaufgabe.
      Am Ende dieser Seite  erfolgt eine detaillierte Beschreibung der benutzerdefinierten Einstellungen.
  • der Anzahl  der zu erstellenden Übungsaufgaben (oben rechts)

Nach Änderung  von Schwirigkeitssgrad oder Anzahl muß [Übungsaufgaben erstellen] gedrückt werden, bevor die Übungsaufgaben gemäß diesen Einstellungen (neu) generiert werden.

Ein Hinweistext  weist nach Änderung einer dieser beiden Einstellung darauf hin.

Nachdem Erstellen der Übungsaufgaben wird  im unteren Teil die Liste der Übungsaufgaben angezeigt.

Sollte die Liste länger sein, als auf dem Bildschirm angezeigt werden kann, dann kann durch die Liste gescrolled werden. Dies ist üblicherweise bei mehr als 5 Übungsaufgaben der Fall.

Jeder Übungsaufgabe  in der Liste  ist ein Symbol mit der folgenden Bedeutung zugeordnet:

Symbole der Aufgabenliste

Ergebnis ist noch zu erfassen.
Bei Auswahl erfolgt Wechsel in den Erfassungsbildschirm.

Ergebnis ist erfasst und korrekt.
Bei Auswahl erfolgt Wechsel in die Ergebnisanzeige.

Ergebnis ist erfasst und korrekt, aber nicht gekürzt.
Bei Auswahl erfolgt Wechsel in die Ergebnisanzeige.

Ergebnis ist erfasst aber falsch.
Bei Auswahl erfolgt Wechsel in die Ergebnisanzeige.

Bevor nun das Ergebnis erfasst werden kann, muss es erstmal ausgerechnet werden.

Danach erfolgt dann über das Symbol für das Erfassen der Lösung der Wechsel zu den Bildschirm für Ergebnis-Eingabe:

Die Erfassung des Ergebnisses erfolgt auf einem separaten Bildschirm. 

In der oberen linken Ecke befindet sich Abbrechen, womit ohne Berücksichtigung der Ergebnis-Eingabe zur vorherigen Ansicht mit den Übungsaufgaben zurückgekehrt werden kann.

Solange kein gültiger Ergebnis-Wert eingegeben wurde, besteht ausschließlich die Möglichkeit, den Ausdruck als ungültig zu deklarieren.
Dies ist z.B. bei einem Ausdruck, der zu einer
Division durch Null führt der Fall.

Die Ergebniseingabe erfolgt über die Tastatur,  die Tasten entsprechen denen im Taschenrechner- bzw. Ausdrücke Modus. Die Bedeutung kann auf der Seite über die Benutzerfläche nochmal nachgelesen werden.

Sobald ein gültiger Ergebniswert erfasst wurde, erscheint zusätzlich der Button zum Ergebnis prüfen.

Nach der Ergebnisprüfung wird das eingegeben Ergebnis  und im Fehlerfall das korrekte Ergebnis angezeigt:

Sobald die Ergebniseingabe geprüft wurde, ist das Ergebnis für die Auswertung abgeschlossen und der Wert kann nicht mehr geändert werden.

Die Anzeige wechselt vom  Ergebnis-Eingabe-Bildschirms zum Auswertungsbildschirm.

In der oberen linken Ecke  erscheint Zurück.   Darüber gelingt der Rücksprung zu den Übungsaufgaben.

In der Ergebnis-Karte befindet sich oben rechts  der Ergebnis-Indikator. Dieser zeigt das Auswertungsergebnis an:

Ergebnis-Indikator

Ergebnis ist noch zu erfassen.

Ergebnis ist korrekt.

Ergebnis ist korrekt, aber nicht gekürzt.

Ergebnis ist  falsch.

Auf der Ergebnis-Karte wird  zunächst die Übungsaufgaben  sowie die Ergebnisauswertung - in Form von Ergebnis-Symbol und Text als „Richtig“, „Richtig, aber nicht gekürzt“ oder „Falsch“  - angezeigt.

Die Ergebnisbewertung wird zusätzlich durch die Farbgebung grün für „Richtig“, gelb für „Richtig, aber nicht gekürzt“ und rot für „Falsch“ markiert.

Nachfolgend erscheint das eingegebene Ergebnis und falls dies nicht richtig ist, das korrekte Ergebnis.

Zum Schluß wird der Lösungspfad angezeigt. 

Zum Schluss noch die Auswertung für einen korrekt als irregulären Ausdruck erfassten Ergebniswert:

Nach dem „Ergebnis prüfen“ zählt der eingegebene Wert für die Auswertung. Die Ergebniserfassung kann nun nicht mehr mit „Abbrechen“ abgebrochen werden.

Mit „Zurück“ (oben links)  erfolgt der Wechsel wieder in die Aufgabenliste.

Zurück in der Aufgabenliste, wird 

  • der Erfassungsfortschritt in einem Fortschrittsbalken sowie als Zahlenwerte für
    {Anzahl erfasster Ergebnisse} / {Anzahl Aufgaben}
    ausgewiesen,
  • für die bereits erfassten und geprüften Ergebniseingaben das Prüfergebnis angezeigt.

Durch Auswählen einer bereits überprüften  Aufgabe wird wieder in die Ergebnis-Auswertungsanzeige gewechselt. 

Nachdem alle Aufgaben überprüft wurden erfolgt anstelle der Fortschrittsanzeige, die Auswertung der Ergebnisse.

Das Ergebnis wird als farblicher Verlauf von rot über gelb bis grün sowie als Punktzahl in Form
{erreichte Punktzahl} / {maximale Punktzahl}
ausgewiesen.

Für jede Aufgabe

  • wird 1 Punkt vergeben, wenn die Aufgabe richtig gelöst und vollständig gekürzt wurde,
  • werden 0,5 Punkte vergeben, wenn das   Ergebnis korrekt ist , aber nicht vollständig gekürzt wurde,
  • erfolgt keine Punktvergabe, wenn das Ergebnis falsch ist. 

Der Ergebnis-Farbverlauf stellt das Resultat als  prozentuale Verteilung dar.

Dabei erlaubt die Farb-Scala eine Bewertung des erzielten Ergebnisses:

  • die Scala start bei 0% mit der Farbe rot
  • der Verlauf von rot nach gelb sind alle Ergebnisse unter 50%, gelb liegt bei 50% also der Hälfte
  • der weitere Verlauf geht bei ca. 66% in ein leichtes grün über und endet bei einem satten dunklen grün, den 100%

Benutzerdefinierte Aufgaben 

Mit den „benutzerdefinierten“ Aufgaben erhält Du volle Kontrolle über die Einstellungen für das Generieren von Aufgaben.

Warnhinweis:

Bei einer ungünstigen Konstellation der Konfiguration werden wenig sinnvolle Aufgaben erstellt, in der Regel sehr lange Ausdrücke mit dem Ergebnis „ungültig“. 

Sollte dies der Fall sein, sind die Einstellungen entsprechend anzupassen.

Die Einstellungen zu Erstellung von „benutzerdefinierten“ Aufgaben geben Dir ein mächtiges Werkzeug in die Hand. Die Einstellungen sollten nicht wahllos erfolgen.

Aber keine Angst, es kann nichts kaputt gehen, allenfalls sind Parameter zu justieren, um vernünftige Aufgaben zu generieren. 

Nach Auswahl von „benutzerdefiniert“ wechselt die Anzeige:

Im folgenden erfolgt eine Erläuterung der einzelnen Einstelloptionen von oben nach unten: 

Mit dem Schalter zum Ein- und Ausschalten der „benutzerdefinierten Einstellungen“ wird 

  • im eingeschalteten Zustand die Ansicht mit den Einstell-Optionen für die benutzerdefinierten Aufgaben (wie oben) eingeblendet und 
  • im ausgeschalteten Zustand die Aufgabenliste zur Erfassung der berechneten Ergebnisse und der Auswertungen  (wie in den vorherigen Abschnitten beschrieben) angezeigt

Damit kann immer zwischen Aufgabenliste und benutzerdefinierten Einstellungen hin- und her geschaltet werden. 

Operationen

Bei den Einstellungen zu den Operationen wird festgelegt, welche Operationen - also Strich- und/oder Punktrechnungen - in den Übungsaufgaben verwendet werden sollen.

Strich Operationen (plus, minus) ein/aus

Punkt Operationen (mal, durch) ein/aus

Mindestens eine der beiden Optionen muss eingestellt sein.
Andernfalls erfolgt ein Warnhinweis.

Operanden

Zunächst kann die Anzahl der Operanden  für einen Rechenausdruck festgelegt werden. 

Falls Aufgaben mit Teil-/Klammer-Ausdrücken ausgewählt wird, zählt der Teil-/Klammer-Ausdruck als ein Operand.

Jeder Teil-/Klammer-Ausdruck kann dann wiederum aus bis zu  dieser Anzahl von  Operanden bestehen.

Auch der maximale Wert für Zähler und Nenner eines Operanden lässt sich festlegen:

Mit dieser Festlegung kann der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben gut gesteuert werden. Je größer der Wert, um so schwieriger werden die Aufgaben in der Regel.

Dieser Wert muss immer mindestens eine Stufe geringer sein, als der Maximum-Wert für Nenner/Zähler des Resultats. FracEx Calc  forciert das Einhalten dieser Regel.

Die Verwendung von negativen Vorzeichen für Operanden wird mit den folgenden Schalter ein- bzw. ausgeschaltet.

Negatives Vorzeichen ein/aus

Die Verwendung von negativen Vorzeichen auszuschalten empfiehlt sich  anfänglich für das Erstellen von  einfacheren Aufgaben.

Bei mehr Erfahrung bleibt dieser Schalter eher eingeschaltet.

Die Verwendung von Null für den Zähler kann über folgend Schalter eingestellt werden:

Zähler mit Wert Null ein/aus

Die Verwendung von Null als Zähler kommt eher für besondere  Übungszwecken zum Einsatz, dann wenn das Verständnis  für den Umgang mit dem Wert Null geübt werden soll.
Üblicherweise steht dieser auf aus.

Ein Teil-/Klammer-Ausdruck wird im Kontext des übergeordneten, zugehörigen Ausdruck als ein Operand betrachtet.
Der Teil-Klammer-Ausdruck wird dann wieder  gemäß den benutzerdefinierten Einstellungen erstellt, mit der Einschränkung, dass die Zahl der Operanden im Teil-/Klammer-Ausdruck zwischen 2 und dem eingestellten Operanden-Anzahl zufällig festgelegt wird. 

Zusätzlich besteht die Möglichkeit einer tieferen Verschachtellung mit weiteren Teil-/Klammer-Ausdrücken innerhalb eines Teil-Klammer-Ausdrucks.  

Teilausdrücke ein/aus

Verschachtelte Teilausdrücke ein/aus

Auch wenn die FracEx Calc App Ausdrücke beliebiger Verschachtellungstiefe berechnet, im Übungsaufgaben-Modus werden Ausdrücke mit einer maximal Verschachtellungstiefe von drei Teil-/Klammer-Ausdrücken erzeugt.

Anmerkung:

  • Wird die Verwendung von Teil-/Klammer-Ausdrücken ausgeschaltet, dann wird automatisch auch die Verwendung von verschachtelten Teil-/Klammer-Ausdrücken ausgeschaltet.
  • Wird die Verwendung von verschachtelten Teil-/Klammer-Ausdrücken eingeschaltet, dann wird automatisch auch die Verwendung von Teil-/Klammer-Ausdrücken eingeschaltet.

Ergebnis

Der maximale Wert für Nenner und Zähler von einem Ergebniswert für eine erstellte Übungsaufgabe kann ebenfalls festgelegt werden: 

Wird dieser Wert zu eng definiert, dann kann  FracEx Calc gegebenenfalls keine sinnvollen Aufgaben erstellen.
Das führt dann in der Regel zu ungültigen Ausdrücken, die oft auch noch sehr lang sind.

Ist die der Fall, sollten entweder die andern Einstellungen angepasst werden oder dieser Wert für den maximalen Wert für Nenner und Zähler des Ergebniswerts vergrößert werden.

Hinweis:
FracEx Calc
forciert beim  setzen der maximalen Werte von Nenner und Zähler für Operanden und Ergebniswerte, dass dieser Wert für Ergebnisse immer um eine Stufe höher gesetzt wird, als für Operanden.  

Generelle Einstellungen 

Auf der Einstellungen-Seite erfolgt die Einstellung von generellen Konfigurationen für den Übungsaufgaben-Modus

Dazu gehören neben dem bereits am Anfang dieser Seite beschriebenen Ein- und Ausschalten des Übungsaufgaben-Modus, die Einstellungen von Wahrscheinlichkeiten für bestimmte Optionen bei der Erstellung von Übungsaufgaben.

Die Wahrscheinlichkeit kann dabei eingestellt werden für:

  • die Häufigkeit von Operanden mit negativen Operanden.
    Diese Einstellung wird nur dann wirksam, wenn ein Modus für Ausdrücke mit negativen Vorzeichen ausgewählt wurde.
  • die Häufigkeit für Teil-/Klammer-Ausdrücke.
    Diese Einstellung wird nur dann wirksam, wenn ein Modus für Ausdrücke mit Teil-/Klammer-Ausdrücken ausgewählt wurde.

Für die nachfolgenden Einstellungen handelt es sich um eine Anpassung der Wahrscheinlichkeit, mit der dieser Wert für eine Übungsaufgabe erzeugt wird.

Ist der Wertebereich für die Erzeugung z.B. eine Nenners zwischen 0 und 20, dann ist die Wahrscheinlichkeit für den Wert ‚0’ ohne Anpassung   der Häufigkeit 1 aus 21.

Bei einer Häufigkeitsanpassung 

  • von 100%, bleibt diese Wahrscheinlichkeit erhalten
  • von 50%, reduziert sich diese Wahrscheinlichkeit um die Hälfte auf 1 von 42
  • von 25%, reduziert sich diese Wahrscheinlichkeit weiter auf 1 von 84 

Damit lässt sich die Häufigkeit also Anpassen für: 

  • für das Auftreten von ‚0‘  als Wert für den Zähler
  • für das Auftreten von ‚1‘ als Wert für den Zähler bzw. für den Nenner.

Anmerkung:
Eine Anpassung bei  Auftreten von ‚1‘ durch Kürzen von generierten Operanden wird nicht berücksichtigt, was einen (geringen) Einfluß auf die Häufigkeit haben kann.   

macOS (Aufgaben-Modus)  

Die Eingabe über die Tastatur wird In Version 1.1  im Übungsaufgaben-Modus nicht unterstützt.

FracEx Calc im App Store

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