Federleicht - Lernunterstützung in der erweiterten Realität mit Hilfe eines intelligenten Sensorstiftes; Teilvorhaben: Aus Fehlern motiviert lernen

Abstract

Im Rahmen des Forschungsprojekts „FederLeicht“ wurde untersucht, wie erweiterte Realität (AR) das Lernen von Schulkindern beeinflussen kann. Ziel war es, ein individuelles Lernsystem zu entwickeln, das physische Lernmaterialien durch digitale Informationen erweitert und die Motivation der Schülerinnen und Schüler (SuS) steigert. Der Bericht beschreibt die Entwicklung eines intelligenten Sensorstifts (Smart-Pen), der relevante Kontextinformationen erfasst, der Gestaltung einer Augmented Reality (AR) sowie die Durchführung einer umfangreichen Fallstudie zur Evaluierung der Wirksamkeit des Systems hinsichtlich Lernleistung und -motivation. Die Technische Universität Dortmund übernahm eine zentrale Rolle in der Planung und Durchführung mehrerer Vorstudien sowie der Hauptstudie im Feld. Die Ergebnisse zeigen, dass AR-Lernumgebungen nicht nur das Verständnis komplexer Inhalte fördern, sondern auch die aktive Beteiligung und Motivation der SuS steigern können. Qualitative Rückmeldungen deuten darauf hin, dass AR-gestützte Lernmethoden auch psychosoziale Entwicklungsziele unterstützen. Trotz statistisch nicht signifikanten Ergebnissen hinsichtlich der Leistung konnten positive Effekte auf die Motivation festgestellt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass digitale und gamifizierte Lernansätze vielversprechende Möglichkeiten bieten, um individualisierte Lernprozesse zu gestalten und in den schulischen Alltag zu integrieren.

The FederLeicht research network investigated how augmented reality affects the learning of school students. FederLeicht aimed to support the independent learning of pupils, while they should also experience greater motivation during their learning process. The following objectives were pursued: 1) The creation of a learning system that augments physical learning materials with digital information using augmented reality (AR). The learning system (Pro-Lamp) should respond individually to the learner's learning situation and provide targeted, individual support. 2) An intelligent pen (smart pen) should be developed for data collection, which uses sensors to collect relevant information on the context of the learning situation. It should be possible to use the pen to record various physical and physiological parameters. 3) A case study should evaluate the extent to which the learning system is conducive to learning in terms of learning performance and motivation. Several preliminary studies and two field experiments were carried out in schools to develop and test a learning system. The pupils who used the learning system gave positive feedback about the learning system and emphasized, for example, that it was “motivating” and “interesting”. Descriptively, these statements can be found in part, but no significant differences were found in terms of motivation or performance compared to the pupils in the control group (learning without the learning system). An introduction to the lessons should be accompanied by an evaluation study that also looks at the type of implementation and thus allows conclusions to be drawn about the use and conditions for success.