Lernen mit intelligentem Stift in der erweiterten Realität
Das FederLeicht-Forschungsteam hat ein Lehr- und Lernsystem entwickelt, das erweiterte Realität nutzt, um Schülerinnen und Schülern interaktives Feedback beim Schreiben auf Papier zu geben. Diese individuelle Rückmeldungsfunktion entlastet Lehrende und Eltern.
Die Herausforderungen, mit denen sich Schülerinnen und Schüler täglich konfrontiert sehen, sind in den letzten Jahrzehnten stark gestiegen. Je nachdem welches Vorwissen die Kinder und Jugendlichen mitbringen, können sie neue, komplexe Lerninhalte unterschiedlich gut verarbeiten. Das führt dazu, dass sich individuelle Lernerfolge immer stärker voneinander unterscheiden. Hinzu kommt, dass Lernen längst nicht mehr ausschließlich im Klassenzimmer stattfindet: Daher wird das häusliche Umfeld zunehmend relevant.
Das Federleicht-Lernsystem verbindet die Datenerfassung durch den smarten Stift mit der Darstellung in der Augmented Reality, der erweiterten Realität:
Der interaktive Stift dient nicht nur zum Schreiben. Integrierte Sensoren messen auch Herzschlag, Druck und Beschleunigung und erfassen so die kognitive Belastung sowie den physischen und emotionalen Zustand der Lernenden. Erkennt das Lernsystem eine zu hohe Anspannung, kann es Hilfestellungen anbieten. Da es Aufgaben automatisch nach Schwierigkeitsgrad kategorisiert, kann es stets Aufgaben anzeigen, die dem aktuellen Leistungsniveau der Schülerinnen und Schülern entsprechen.
Das Lernsystem zeichnet auf, was die Schülerinnen und Schüler schreiben. Wenn es feststellt, dass etwa ein Wort falsch geschrieben wurde, ergänzt es den geschriebenen Text um virtuelle Korrekturhinweise. Eine Lampe projiziert diese Informationen räumlich präzise über den geschriebenen Text. Ein interaktiver Avatar kommuniziert mit den Schülerinnen und Schülern und dient als Ansprechpartner bei Fragen.
In enger Zusammenarbeit mit Expertinnen und Experten hat das Forschungsteam ethische Leitlinien entwickelt, um den verantwortungsvollen Umgang mit der Technologie zu gewährleisten.
Die Entwicklungen bilden die Grundlage für eine neue Generation von Lehr- und Lernsystemen, die traditionelle und innovative Lehrmethoden vereinen und sich an die individuellen Fähigkeiten und Bedürfnisse der Schülerinnen und Schüler anpassen. Langzeitstudien sollen den Einfluss personalisierter Unterstützung auf den Lernfortschritt detailliert untersuchen.