Digitalisierung Bildung; KI Bildung, Digitale Bildung, Kompetenzzentrum; KI; Bildungsforschung, Schule, The Beauty and the Machine – 1

The Beauty and the Machine, Joining Aesthetics and Robotics in Education – 1

Wir untersuchen das Zusammenspiel von Ästhetik und Robotik, um die Motivation und die Kompetenzen von angehenden sowie im Beruf stehenden Lehrpersonen im Bereich der digitalen Bildung zu fördern.

Laufzeit: Januar 2024 – Dezember 2024
Status: Abgeschlossen
Bildungsstufe: Primarstufe, Tertiärstufe
Thema: Digital Skills & Literacy, Digital Tools
Keywords: Digital Skills, Bildungsrobotik

Ausgangslage

Digitale Kompetenzen sind in der Bildung zentral und werden in Zukunft noch wichtiger werden. Bildungsroboter können die Entwicklung dieser Kompetenzen im MINT-Kontext unterstützen, indem sie Lernende zu hoher Motivation, zu transversalen Kompetenzen und zu interdisziplinären Themen anregen. Trotz dieser Schlüsselfaktoren sind Bildungsroboter im Unterricht noch wenig verbreitet, da (zukünftige) Lehrpersonen sich häufig nicht mit dieser Technologie verbunden fühlen oder sich nicht genügend sicher sind, sie in ihren Unterricht zu integrieren. Es gibt bereits zahlreiche Forschungsarbeiten, die versuchen, dies zu ändern. Allerdings fehlt bislang Forschung zu den Potenzialen der Kombination von Ästhetik und Robotik. Studien haben gezeigt, dass Ästhetik positive Emotionen hervorrufen kann – ein Potenzial, das die Integration von Bildungsrobotern in Schulen, insbesondere bei (zukünftigen) Lehrerinnen, deutlich erhöhen könnte.
Unser Forschungsprojekt adressiert diese Forschungslücke mit folgender Fragestellung: Inwiefern beeinflusst die Kombination von Robotik und Ästhetik die Motivation von angehenden Lehrpersonen, Bildungsroboter in ihren digitalen Unterricht zu integrieren – insbesondere über positive Emotionen? In einer experimentellen Studie untersuchten wir die Veränderung der Motivation und Kompetenzen von angehenden Lehrpersonen im Umgang mit Bildungsrobotern nach der Anwendung eines ästhetischen Ansatzes.

Folgeprojekt

Im Folgeprojekt The Beauty and the Machine – 2 wird aufbauend auf den Erkenntnissen der ersten Phase untersucht, wie der Übergang von STEM zu STEAM gestaltet werden kann, und wie ästhetisch gestaltete Robotikangebote Auswirkungen haben auf Aspekte wie Selbstwirksamkeit, Erwartungshaltungen und Interessen.

Ziele

Unser Ziel ist es, validierte Unterrichtsmaterialien zu entwickeln, die die digitale Motivation und Kompetenz von Lehrpersonen fördern. Diese Materialien basieren auf wissenschaftlichen Erkenntnissen zu jenen Faktoren, die Motivation und Kompetenzen steigern. Sie nutzen die Vorteile der Verbindung von Ästhetik und Robotik (z. B. mehr positive Emotionen), um die Motivation angehender Lehrpersonen zu stärken, Bildungsroboter künftig in ihren Unterricht zu integrieren. Zudem wollen wir unsere Unterrichtsmaterialien gezielt und breit – sowohl intern als auch extern – verbreiten.

Methode

Im Frühlingssemester 2024 führten wir eine explorative experimentelle Studie mit angehenden Lehrpersonen an der PHBern durch. Wir untersuchten deren Veränderung in Motivation und Kompetenzen im Umgang mit Bildungsrobotern nach der Anwendung eines ästhetischen Ansatzes. Dabei verglichen wir die Kompetenzen und die Motivation der angehenden Lehrpersonen im Umgang mit dem Bildungsroboter Thymio, nachdem sie in zwei Gruppen eingeteilt worden waren: Eine Gruppe interagierte mit einem ästhetisch gestalteten Roboter (Versuchsgruppe), die andere mit einem Roboter ohne ästhetisches Kostüm (Kontrollgruppe). Wir nahmen an, dass das Kostüm durch den Abbau von Stereotypen die Motivation im Umgang mit Bildungsrobotern positiv beeinflussen würde.

Ergebnisse

Die Daten zeigten, dass die Teilnehmer*innen der Bedeutung von Ästhetik in der Robotik stark zustimmten. Auf einer Skala von 1 (stimme überhaupt nicht zu) bis 5 (stimme voll zu) stimmten die Teilnehmer*innen der Aussage, dass das Erscheinungsbild eines Roboters die Motivation und das Engagement von angehenden Lehrpersonen beeinflussen kann, deutlich zu (M = 3.99, SD = 0.93). Obwohl die Teilnehmer*innen die Bedeutung der Ästhetik von Bildungsrobotern betonten, ergaben sich keine Unterschiede zwischen den Gruppen: Die Versuchsgruppe, die mit dem kostümierten Thymio arbeitete, zeigte keine höheren Interaktionskompetenzen als die Kontrollgruppe. Auch bei den Veränderungen in motivationalen Aspekten während des Workshops traten keine Gruppenunterschiede auf.
Da die Studie explorativen Charakter hatte, wurden die Ergebnisse nicht direkt in die Bildungspraxis umgesetzt.

Umgesetzte Translation

Da die Studie explorativen Charakter hatte, wurden die Ergebnisse nicht direkt in die Bildungspraxis umgesetzt. Die gewonnenen Erkenntnisse dienten hauptsächlich der Planung unseres nächsten Forschungsvorhabens.

Projektleitung

Digitalisierung Bildung; KI Bildung, Digitale Bildung, Kompetenzzentrum; KI; Bildungsforschung, Schule, The Beauty and the Machine – 1
Prof. Dr. Francesco Mondada Center LEARN und MOBOTS, EPFL

Projektmitarbeit

Digitalisierung Bildung; KI Bildung, Digitale Bildung, Kompetenzzentrum; KI; Bildungsforschung, Schule, The Beauty and the Machine – 1
Manuel Bernal Lecina Group MOBOTS, EPFL
Digitalisierung Bildung; KI Bildung, Digitale Bildung, Kompetenzzentrum; KI; Bildungsforschung, Schule, The Beauty and the Machine – 1
Dr. Verena Huber Nievergelt Institut Primarstufe, PHBern
Digitalisierung Bildung; KI Bildung, Digitale Bildung, Kompetenzzentrum; KI; Bildungsforschung, Schule, The Beauty and the Machine – 1
Urs Wildeisen Institut Primarstufe, PHBern
Digitalisierung Bildung; KI Bildung, Digitale Bildung, Kompetenzzentrum; KI; Bildungsforschung, Schule, The Beauty and the Machine – 1
Dr. Jan Hofmann Group MOBOTS, EPFL
Digitalisierung Bildung; KI Bildung, Digitale Bildung, Kompetenzzentrum; KI; Bildungsforschung, Schule, The Beauty and the Machine – 1
Léa Pereyre Group MOBOTS, EPFL

Beteiligte Institutionen