Eine Intervention mit dem «Learning Companion»

Laufzeit: Juli 2023 – Dezember 2024
Status: Abgeschlossen
Bildungsstufe: Tertiärstufe
Thema: Artificial Intelligence AI, Digital Skills & Literacy, Digital Tools
Keywords: Digitale Kompetenzen, effektive Lerngewohnheiten, Metakognition

Ausgangslage

Viele Student*innen im Hochschulbereich sind sich der Bedeutung effektiver metakognitiver Lernstrategien, die für den akademischen Erfolg und lebenslanges Lernen unerlässlich sind, nicht bewusst. Obwohl Untersuchungen bestätigen, dass Student*innen mit metakognitivem Verständnis tendenziell bessere Leistungen erzielen, werden metakognitive Fähigkeiten wie die Planung, Überwachung und Bewertung des eigenen Lernens selten explizit vermittelt. Um diesem Problem zu begegnen, hat die EPFL das Tool «Learning Companion» entwickelt, das Student*innen dabei hilft, ihre Lerngewohnheiten und Problemlösungsstrategien zu bewerten und zu verbessern. Das Tool gibt Feedback und schlägt auf der Grundlage einer Selbstbewertung Online-Lernressourcen vor. Auf der Grundlage dieses Tools wurden im Rahmen des Projekts gezielte Interventionen an der EPFL, der PHBern und der BFH eingeführt, um zu untersuchen, wie die Förderung metakognitiver Reflexion – insbesondere durch die Interaktion mit einem Chatbot – die Lernergebnisse verbessern kann. Angesichts des rasanten Aufstiegs von KI und grossen Sprachmodellen im Jahr 2023 wurde die Intervention um einen Chatbot erweitert, der die Student*innen in reflektierende Gespräche über ihre Vorbereitung auf Vorlesungen und Prüfungen einbindet. Der Chatbot sollte einen Coaching-Dialog simulieren und den Student*innen dabei helfen, ihre Lernstrategien zu formulieren, Hindernisse zu identifizieren und effektivere Lerntechniken anzuwenden, wobei Datenschutz und psychologische Sicherheit im Vordergrund standen.

Ziele

Das Projekt hatte zum Ziel zu testen, ob die durch einen Chatbot angeleitete metakognitive Reflexion die Lernstrategien und die Vorbereitung der Student*innen effektiver verbessert als herkömmliche Methoden. Ausserdem wurde untersucht, ob selbstberichtete Messgrössen wie selbstreguliertes Lernen (SRL) und akademische Selbstwirksamkeit das Engagement der Student*innen im Umgang mit dem Chatbot vorhersagen können.

Methode

Das Projekt untersuchte, wie Student*innen mithilfe des Learning Companion (LC) über ihre Lernstrategien reflektieren. Die Dozent*innen schlugen flexible Reflexionsaufgaben vor, die für jede Art von Kurs geeignet sind. Die Selbstregulierungsfähigkeiten der Student*innen – wie Planung, Überwachung, Bewertung und Zeitmanagement – wurden anhand von LC-Fragebögen bewertet. Ihre digitalen Kompetenzen wurden anhand ausgewählter Skalen aus dem DigiCompEdu-Fragebogen gemessen. Ein Chatbot führte die Student*innen durch strukturierte Reflexionsaufgaben und unterstützte metakognitive Prozesse, ohne Kursinhalte zu vermitteln. In drei Studien wurde untersucht, wie die Student*innen mit diesen Tools umgingen und ob eine stärkere Selbstregulierung eine intensivere Nutzung des Chatbots vorhersagte.

Ergebnisse

In drei Studien untersuchte das Forschungsteam, wie ein Chatbot Student*innen dabei unterstützt, ihre Lernstrategien und Prüfungsvorbereitungen zu reflektieren. In Studie 1 nutzten nur wenige Student*innen den Chatbot, sodass kein eindeutiger Zusammenhang zwischen Selbstregulierung und Chatbot-Nutzung festgestellt werden konnte. Studie 2 deutete darauf hin, dass Student*innen mit höheren Selbstregulierungsfähigkeiten eher dazu neigten, den Chatbot zu nutzen. In Studie 3 wurden die Anweisungen und die Aufgabenreihenfolge verbessert, sodass der Chatbot systematisch den Vorbereitungsstand, die Lerntechniken und die Lernhindernisse der Student*innen identifizieren und personalisierte Empfehlungen geben konnte. Dennoch zeigten die Ergebnisse, dass die selbst eingeschätzten Regulationsfähigkeiten keine verlässliche Vorhersage darüber zuliessen, wie aktiv die Student*innen den Chatbot nutzten. Insgesamt zeigten die Studien, dass Chatbots Reflexion und Planung effektiv anleiten und den Student*innen helfen können, sich ihrer Lernstrategien bewusster zu werden.

Umgesetzte Translation

Das Projektteam integrierte forschungsbasierte Coaching-Strategien direkt in den Chatbot, sodass die Student*innen ihr Lernen auf strukturierte Weise reflektieren konnten. Der Chatbot regte dazu an, Lerntechniken und Hindernisse zu artikulieren, und lieferte auf der Grundlage der Eingaben der Student*innen personalisierte Vorschläge. Er war so konzipiert, dass er sich auf eine Coaching-Rolle beschränkte und keine Inhalte vermittelte, um eine sichere und ethische Nutzung von KI im Bildungsbereich zu fördern. Die technische Umsetzung wurde durch eine in der Schweiz ansässige Infrastruktur sichergestellt, wodurch die Einhaltung der Datenschutzstandards gewährleistet war. Die Massnahme wurde an drei Partnerinstitutionen getestet und bietet Potenzial für eine zukünftige Integration in Lernunterstützungspraktiken.

Das Projekt hat gezeigt, dass ein gut konzipierter Chatbot eine sinnvolle metakognitive Reflexion fördern und Student*innen bei der Anwendung effektiver Lernstrategien unterstützen kann. Es hat sich gezeigt, dass solche Tools traditionelle Bildungsansätze ergänzen können, auch wenn individuelle Merkmale wie SRL das Engagement nicht vorhersagen. Die Integration des Chatbots in institutionelle Unterstützungssysteme ist ein Fortschritt bei der Umsetzung von Lernwissenschaft in die Praxis, insbesondere angesichts des zunehmenden Interesses an KI-gestützter Bildung. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in zukünftige Versionen des Learning Companion und in umfassendere digitale Lerntools einfliessen.

Beteiligte Institutionen