ehemalige Mitarbeiter am Standort Essen

Ehem. Wissenschaftlicher Mitarbeiter

M.Ed. Mike Barkmin

E-Mail:: mike.barkmin (at) uni-due.de
Homepage:: https://www.barkmin.eu

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Zur Person:

PGP Key ID: 8AF96072

Lebenslauf:

seit 07/2017 Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Duisburg-Essen am Lehrstuhl für Didaktik der Informatik unter der Leitung von Prof. Dr. Torsten Brinda
04/15 - 06/17 Master of Education in den Fächern Mathematik und Informatik an der Universität Duisburg-Essen
10/11 - 04/15 Lehramt Bachelor für Gymnasien/Gesamtschulen in den Fächern Mathematik und Informatik an der Universität Duisburg-Essen
2002 - 2011 Don-Bosco-Gymnasium in Essen/NRW
1998 - 2002 Grundschule Höltingschule in Essen/NRW

Vorträge:

Barkmin, M.; Kramer, M.: Automatische Auswertung von Leistungserhebungen zur unmittelbaren Diagnostik im (Informatik-)Unterricht, Kolloquium des Lehrstuhls Metheval, 15.01.2020, Jena. Details
Barkmin, Mike: Entwicklung eines Messinstruments zur Erfassung von Kompetenzen in den Dimensionen OOP Wissen & Fähigkeiten und Umgang mit Repräsentationen - Teilvaliderung eines Kompetenzstrukturmodells zur OOP, Doktorandenkolloquium Informatikdidaktik 2018, 03.10.2018, Potsdam. Details
Barkmin, Mike; Kramer, Matthias: Automatische Auswertung von Leistungserhebungen zur unmittelbaren Diagnostik im (Informatik-)Unterricht, MINT-Kongress, 08.09.2018, Universität Duisburg-Essen. AbstractDetails
In dem Workshop soll anhand eines webbasierten Tools, welches vom Lehrstuhl für Didaktik der Informatik entwickelt wurde, aufgezeigt werden, wie komplexere Aufgabentypen durch automatische Auswertung in den Unterricht zur unmittelbaren Diagnostik genutzt werden können. Die Teilnehmenden werden zunächst die verschiedenen Aufgabentypen kennenlernen und im späteren Verlauf die automatisch ausgewerteten Abgaben analysieren und zur Diagnose unter verschiedenen Gesichtspunkten einsetzen. Abschließend soll mit den Teilnehmenden diskutiert werden, inwiefern sich die vorhandenen Aufgabentypen und automatischen Analysen für den (Informatik-)Unterricht eignen und welche zusätzlichen Analysen und Aufgabentypen aus ihrer Sicht für eine gute Diagnose sinnvoll sind.
Barkmin, Mike; Kramer, Matthias: Entwicklung eines Online-Tools zur Bestimmung von Programmierkompetenzen - Aktueller Zwischenstand, Oberseminar "Didaktik der Informatik", 24.01.2018, Essen. Details
Barkmin, Mike; Kramer, Matthias: Towards Automatic Competency Assessment of Programming Skills - Preliminary results of a current development, IZfB "Scientist in Residence" Symposium: "Digitalisation and the Future of Higher Education and Work", 05.12.2017, Essen (Posterbeitrag). AbstractDetails
Background
Due to the results of international student assessment studies like PISA, the normative determination and empirical verification of competencies are topics in the focus of educational and psychological research during the last years. In the area of object-oriented programming the project COMMOOP focuses on the identification of such competencies. Currently, in the framework of this project a test instrument for comparative studies of larger cohorts as well as for individual diagnostics is under construction.
Following a comparing analysis of various definitions of the term *competency*, we understand competencies in the area of object-oriented programming as domain specific cognitive and metacognitive abilities and skills that enable individuals to solve problems in the area of object-oriented programming. During an intensive literature research a four-dimensional competency model could be derived. First steps towards verification were done by interviewing experts and integrating competency formulations from national and international curricula. Furthermore 12 test items were derived and piloted in a first pen and paper test. This format has been shown resulted in a quite inefficient and time-consuming procedure due to the process of digitalization and evaluation as well as due to the reach-out for further test subjects. It was thus considered detrimental. Hence, it was reasonable to seek an alternative approach in a digital solution.
Implementation & current status
Considering the situation that teachers often do not have administrative rights and furthermore to avoid installation issues we decided to develop a web-based application, which could be run in any web browser on any device with internet access. The web application is independent from the field of computer science and could be used in other fields as well. So there are simple generic item formats, like multiple choice and questionnaire. But there are also special item formats, which were custom-built for accessing programming competencies. Because some item formats are more complex than others requiring more than one step to complete, it would not been enough to use the final submission for enhancing the items. So we implemented a generic way to record all actions the user has taken during the process. These recordings could be helpful to explore cognitive processes while solving the tasks. Given an inside into difficulties, the improvement of the item pool will be facilitated. To make it easy to create new items and tests, we have implemented a graphical user interface for this purpose.
Potential and outlook
The tool has the potential to let interested researchers assess and evaluate the competency level of students with regard to a competency model. Especially the recording of all actions could be very helpful to get an insight into how students deal with the item, to know where they struggle. In the future, when we have collected enough data, we will implement adaptive tests to assess the competency of our pupil with a far better accuracy.

Begleitete Abschlussarbeiten:

Analyse des Aufgabentyps "Tracing von Quellcode" im Hinblick auf das Assessment von Kompetenzen im Bereich Programmierung und eine Erweiterung der Online-Assessment- Plattform OpenPatch (Bachelorarbeit Informatik, 2021)
Automatische Auswertung von SQL-Aufgaben zur unmittelbaren Diagnostik im Informatikunterricht - Erweiterung der Assessment-Plattform OpenPatch (Masterarbeit Informatik, 2020) KurzfassungDetails
Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Assessment-Plattform OpenPatch um einen im Informatikunterricht relevanten und automatisch auswertbaren Aufgabentyp aus dem Themenbereich SQL zu erweitern.
Vor der Implementierung müssen sich unter anderem die folgenden Fragen gestellt werden: Warum ist die Integration von SQL-Aufgaben in OpenPatch sinnvoll? Welche Relevanz hat SQL im Informatikunterricht?
Welche Aufgabentypen lassen sich in Unterrichtsmaterialien identifizieren und welche dieser Aufgabentypen sind automatisch auswertbar?
Mit Hilfe der Kernlehrpläne für das Fach Informatik soll die Integration von SQL-Aufgabe im Allgemeinen legitimiert werden. Außerdem werden die in ausgewählten Schulbüchern und Abituraufgaben vorkommenden SQL-Aufgaben zu Aufgabentypen zusammengefasst. Die identifizierten Aufgabentypen lassen sich anschließend hinsichtlich ihrer Relevanz sowie ihrer automatischen Auswertungsmöglichkeiten bewerten. Abhängig davon erfolgt die Auswahl desjenigen Aufgabentyps, der im Rahmen der Arbeit in OpenPatch integriert werden soll.
Bei der Entwicklung des Aufgabentyps erfolgt eine Orientierung am Wasserfallmodell. Abhängig vom ausgewählten Aufgabentyp, von Schwierigkeiten, die Schülerinnen und Schüler häufig beim Erlernen von SQL haben, von allgemeinen Eigenschaften von OpenPatch sowie von Eigenschaften bestehender SQL-Tools erfolgt die Anforderungsanalyse.
Darauf folgen der Entwurf sowie die Implementierung. Dabei werden einige grundlegende Strukturen durch die Architektur von OpenPatch vorgegeben, während andere Aspekte frei gestaltet werden können. Eine Testphase sowie eine davon abhängige Anpassung sind ebenfalls denkbar.
Analyse von Abituraufgaben Informatik und Ländervergleich – welche Kompetenzen werden benötigt? (Bachelorarbeit Informatik, 2020) KurzfassungDetails
Der Erwerb des Abiturs markiert für einen Großteil der Schülerinnen und Schüler in
Deutschland gleichsam das Ende der Regelschulzeit und die Eröffnung mannigfaltiger
Ausbildungswege. Für die meisten Abiturientinnen und Abiturienten führt dabei kein
Weg an den zentralen Abiturprüfungen vorbei. Die dabei verwendeten, landesspezifi-
schen Prüfungsaufgaben sollen Aufschluss über die erworbenen Kompetenzen ge-
ben. Um die an Schülerinnen und Schüler im Rahmen des Zentralabiturs herangetra-
genen Kompetenzanforderungen hinsichtlich des Programmierens für das Land Nord-
rhein-Westfalen zu ermitteln, sollen in dieser Bachelorarbeit Prüfungsaufgaben der
zentralen Abschlussprüfungen untersucht werden. Publizierte Arbeiten mit detaillierten
qualitativen Analysen und Evaluationen von Abituraufgaben hinsichtlich der gestellten
Kompetenzerwartungen finden sich zuweilen nur in sehr geringer Zahl. Wird das For-
schungsfeld darüber hinaus auf den Fachbereich der Informatik eingegrenzt, so finden
sich selbst auf der internationalen Bühne nur einige wenige Arbeiten. Unter Rückgriff
auf das Kompetenzmodell der Gesellschaft für Informatik soll hier nun ermittelt werden,
welche Prozess- und Anforderungsbereiche die Abituraufgaben in unterschiedlichen
Jahrgängen prüften. Zur Untersuchung wurden die Abiturklausuren der Jahre 2019,
2018, 2017 und 2016 herangezogen und auf Kompetenzen der Bereiche Modellieren
und Implementieren (MI), Begründen und Bewerten (BB), Strukturieren und Vernetzen
(SV), Kommunizieren und Kooperieren (KK), sowie Darstellen und Interpretieren (DI)
hin untersucht. Da das Kompetenzmodell der GI als untrennbarer Teil der GI Bildungs-
standards bundesweit Einzug in den Informatikunterricht hält, sieht das Forschungs-
design vor, neben NRW, auch die Klausuren eines weiteren Bundeslandes unter Rück-
griff auf das Kompetenzmodell zu untersuchen. Da das Land Bayern die Abituraufga-
ben des jeweils abgeschlossenen Jahrgangs im Internet veröffentlicht, fiel die Wahl
auf Ebendiese. Die erhobenen Daten beider Länder werden abschließend verglei-
chend ausgewertet. Damit soll geklärt werden, ob das Zentralabitur, als Bewertungs-
instrument, über die Landesgrenzen hinweg einheitliche, oder stark verschiedene
Kompetenzen testet.

For a large part of the German students the graduation marks the end of regular
schooling as well as the beginning of diverse training pathways. For most graduates
there is no alternative than to be audited in central exams. The examination tasks used
are unique to each and every federal state in Germany and intended to provide
information on the competences acquired by the students. In order to determine the
required competences, in terms of competences with regard to programming, needed
to pass the central final exam this thesis is going to analyze the examination tasks
assigned to computer science classes in North Rhine-Westphalia. Published works
with detailed qualitative analyses and evaluations of central exam tasks with regard to
competences in computer science and programming can only be found in very small
numbers. Even if the focus of research is stretched to the field of computer science as
a whole, only very little scientific work exists on the matter, even on international scale.
Using the competence model of the German Society for Informatics (GI) this is to
determine which process and requirement areas the final central exams took into
account in different years. The study took final exams of the years 2019, 2018, 2017
and 2016 into account and browsed for programming tasks in the process areas of
modeling and implementation (MI), reasoning and evaluation (BB), structuring and
networking (SV), communication and cooperation (KK), as well as presenting and
interpreting (DI). Since the competence model of the GI, as an inseparable part of the
GI educational standards, enters the computer science classes nationwide, the
research design intends to investigate the exams of two different federal states using
the very same assessment tools based on that model. Since the State of Bavaria
publishes the final exam tasks of the past several years on the Internet, the choice was
made to analyze the tasks of North Rhine-Westphalia and Bavaria. The data collected
in the course of analyzing these countries are finally compared to each other. The aim
is to clarify whether the final exams, as a diagnostic tool, test for uniform or highly
different competences across national borders.
Synopse zur informatischen Bildung in Deutschland - Ein analytischer Vergleich der veröffentlichten Richtlinien und Lehrpläne allgemeinbildender Schulen der Bundesländer Deutschlands (Masterarbeit Informatik, 2019)
Empirische Untersuchung zu Lösungsbeispielen zur Entwicklung von Klassendiagrammen (Bachelorarbeit Informatik, 2019)
Schülerinteresse an digitalen Medien (Staatsexamensarbeit Informatik, 2018)
Schülervorstellungen von Datenbanken - eine interviewbasierte Studie (Staatsexamensarbeit Informatik, 2018)
Inklusion in der informatischen Bildung (Bachelorarbeit Informatik, 2018) KurzfassungDetails
Die Umsetzung der UN-Behindertenrechtskonvention in Rechtsvorschriften des Bundes und der Länder hat zur Konsequenz, dass sich das gesamte Bildungssystem in Richtung Inklusion weiterentwickeln muss.
Aufgabe
Das hier ausgeschriebene Thema hat zwei Schwerpunkte: im ersten Teil der Arbeit soll eine detaillierte Literaturstudie zu Konzepten und Ergebnissen zur Vermittlung informatischer Ideen und Kompetenzen an Menschen mit Behinderungen. Dieser Teil soll als Literature Review angelegt werden. Basierend auf diesen Ergebnisse soll dann im zweiten Teil ein begründeter Vorschlag für ein inklusives Unterrichtskonzept zu einem ausgewählten Themenbereich erarbeitet werden.