Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Cebit 2017: Das intelligente Schulbuch fördert Schüler durch neuartige Sensortechnik

07.03.2017

Digitale Techniken haben längst Einzug in den Alltag gehalten, auch in Schulen. Wie sie im Unterricht sinnvoll zum Einsatz kommen, daran arbeiten Forscher aus Kaiserslautern. Im Projekt „HyperMind“ entwickeln sie ein intelligentes Schulbuch für Tablet und Rechner. Sie nutzen dabei eine Technik, die Blickrichtungen der Leser erkennt und danach analysieren soll. So wird etwa schnell klar, ob die Schüler Lerninhalte verstanden haben. Die Technik hilft dabei, sie individuell zu fördern. Auf der Computermesse Cebit in Hannover stellen die Forscher ihr Projekt vom 20. bis 24. März am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 6, Stand C17) vor.

Bundesbildungsministerin Johanna Wanka möchte die deutschen Schulen fit für die Digitalisierung machen. Im Rahmen der Bildungsoffensive für die digitale Wissensgesellschaft geht es um neue Ideen und Konzepte, die den Schulunterricht von morgen smarter machen, beispielsweise digitale Tafeln oder Datenbrillen, die Lernstoff spielerisch vermitteln sollen.


Forscher um Professor Dr. Andres Dengel (links) und Professor Dr. Jochen Kuhn entwickeln ein intelligentes Schulbuch für Tablet und Rechner, das mittels Sensortechnik Blickrichtungen erkennt.

Foto: Thomas Koziel

Am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und der Technischen Universität (TU) Kaiserslautern entwickeln Forscherinnen und Forscher um Informatik-Professor Dr. Andreas Dengel und Physik-Professor Dr. Jochen Kuhn solche Techniken. Ein Beispiel ist das intelligente Schulbuch.

„Das Besondere hierbei ist, dass das Buch die Stärken und Schwächen der Schülerinnen und Schüler mithilfe integrierter Sensoren frühzeitig erkennt“, sagt Professor Kuhn, der daran forscht, moderne Medien wie Tablets und Datenbrillen im Physikunterricht zu nutzen. „Es gibt auf dem Markt bereits Lerntechniken, die den Wissensstand von Schülern abfragen.“

Aber hier spiele nur der Lernerfolg eine Rolle, es könne nicht getestet werden, ob jemand zum Beispiel länger als der Durchschnitt brauche, um eine Rechenaufgabe zu lösen, weil er Probleme mit mathematischen Formeln habe.

Die Technik, die hinter dem intelligenten Schulbuch steckt, ist relativ einfach und daher auch zum Lernen im Unterricht oder zu Hause geeignet: Auf Tablets oder Bildschirmen wird der Inhalt des Buchs angezeigt. Unter dem Display ist ein Eye-Tracker angebracht.

„Dieses System kann die Blickbewegungen der Leser erfassen“, so HyperMind-Projektleiter Dengel, der den Lehrstuhl für Wissensbasierte Systeme an der TU innehat und das DFKI am Standort Kaiserslautern leitet. „Es sieht auf diese Weise, an welcher Stelle er beispielsweise länger verweilt oder was er wiederholt liest.“

In einem nächsten Schritt möchten die Forscher diese Daten genauer analysieren, um daraus etwa Rückschlüsse auf das Lernverhalten und den Lernfortschritt zu ziehen. „Die Technik kann künftig helfen, frühzeitig zu erkennen, ob ein Schüler bei einem Thema beispielsweise Unterstützung braucht, weil er es noch nicht richtig verstanden hat“, erklärt Dengel weiter.

Auf der anderen Seite ermöglicht die Technik, zu sehen, wo bei einem Schüler besondere Interessen liegen. „Blickt er zum Beispiel öfter in der Folge auf ein bestimmtes Wort, könnte das System ihm weitere Informationen dazu liefern, etwa über den Internetbrowser“, ergänzt Kuhn.

Das intelligente Schulbuch hilft dabei, Stärken und Schwächen zu identifizieren und Schüler individuell zu fördern. Auf der Cebit werden die Forscher ihr Projekt vorstellen. Sie arbeiten bereits mit einem Schulbuchverlag zusammen. Das System eignet sich nicht nur für den Physikunterricht, sondern für alle Unterrichtsfächer.

Die TU Kaiserslautern und das DFKI arbeiten schon lange daran, neueste Techniken für Studium und Lehre, aber auch für den Unterricht in Schulen nutzbar zu machen. HyperMind ist Teilprojekt des Vorhabens „U.EDU: Unified Education – Medienbildung entlang der Lehrerbildungskette“, das im Rahmen der gemeinsamen „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“ von Bund und Ländern aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert wird. An der TU liegt die Gesamtprojektleitung hierzu bei Professor Dr. Norbert Wehn, Vizepräsident für Studium und Lehre.

Gemeinsame Pressemeldung der TU Kaiserslautern und des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI)

Fragen beantworten:
Prof. Dr. Prof. h.c. Andreas Dengel
Standortleiter DFKI Kaiserslautern
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) GmbH
Trippstadter Straße 122
67663 Kaiserslautern
E-Mail: Andreas.Dengel[at]dfki.de
Tel.: 0631 20575-1010

www.dfki.de

Prof. Dr. Jochen Kuhn
Fachbereich Physik/Didaktik der Physik
Tel.: 0631 205-2393
E-Mail: kuhn[at]physik.uni-kl.de

www.physik.uni-kl.de/kuhn/home/

www.iphysicslab.de

Katrin Müller | Technische Universität Kaiserslautern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie CeBIT:

nachricht Erster Cloud-Park Deutschlands für energieintensive Edge-Szenarien
13.06.2018 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Cooling für alle Edge-Szenarien – vom einzelnen Rack bis zum kompletten Datacenter
12.06.2018 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: CeBIT >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Implantate aus Nanozellulose: Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken den biologisch abbaubaren Rohstoff nun mit zusätzlichen Fähigkeiten, um Implantate für Knorpelerkrankungen mittels 3-D-Druck fertigen zu können.

Alles beginnt mit einem Ohr. Empa-Forscher Michael Hausmann entfernt das Objekt in Form eines menschlichen Ohrs aus dem 3-D-Drucker und erklärt: «Nanocellulose...

Im Focus: Nanocellulose for novel implants: Ears from the 3D-printer

Cellulose obtained from wood has amazing material properties. Empa researchers are now equipping the biodegradable material with additional functionalities to produce implants for cartilage diseases using 3D printing.

It all starts with an ear. Empa researcher Michael Hausmann removes the object shaped like a human ear from the 3D printer and explains:

Im Focus: Roter Riesenvollmond in den Morgenstunden des 21. Januar

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Frühaufsteher sind diesmal im Vorteil: Wer am Morgen des 21. Januar 2019 vor 6:45 Uhr einen Blick an den Himmel wirft, kann eine totale Mondfinsternis bestaunen. Dann leuchtet der sonst so strahlende Vollmond zwischen den Sternbildern Zwillingen und Krebs glutrot.

Um das Finsternis-Spektakel in seiner gesamten Länge zu verfolgen, muss man allerdings sehr früh aus dem Bett: Kurz nach 4:30 Uhr beginnt der Mond sich langsam...

Im Focus: Atomarer Mechanismus der Supraschmierung aufgeklärt

Das Phänomen der sogenannten Supraschmierung ist bekannt, es war jedoch auf atomarer Ebene bislang nicht zu erklären: Wie entsteht die extrem niedrige Reibung beispielsweise in Lagern? Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Institute IWM und IWS entschlüsselten gemeinsam einen universellen Mechanismus der Supraschmierung bei bestimmten diamantähnlichen Kohlenstoffschichten in Verbindung mit organischen Schmierstoffen. Auf dieser Wissensbasis ist es nun möglich, Designregeln für supraschmierende Schicht-Schmierstoff-Kombinationen zu formulieren. Die Ergebnisse präsentiert ein Artikel der Zeitschrift Nature Communications, Ausgabe 10.

Eine der wichtigsten Grundvoraussetzungen für nachhaltige und umweltfreundliche Mobilität ist, Reibung zu minimieren. Diesem wichtigen Vorhaben widmen sich...

Im Focus: Elucidating the Atomic Mechanism of Superlubricity

The phenomenon of so-called superlubricity is known, but so far the explanation at the atomic level has been missing: for example, how does extremely low friction occur in bearings? Researchers from the Fraunhofer Institutes IWM and IWS jointly deciphered a universal mechanism of superlubricity for certain diamond-like carbon layers in combination with organic lubricants. Based on this knowledge, it is now possible to formulate design rules for supra lubricating layer-lubricant combinations. The results are presented in an article in Nature Communications, volume 10.

One of the most important prerequisites for sustainable and environmentally friendly mobility is minimizing friction. Research and industry have been dedicated...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung zu Antibiotikaresistenzen

15.01.2019 | Veranstaltungen

Lasersymposium Elektromobilität in Aachen

11.01.2019 | Veranstaltungen

Die Rolle des Menschen in der digitalisierten Arbeitswelt

10.01.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Multiple Sklerose: Hilfe zur zellulären Selbsthilfe

15.01.2019 | Biowissenschaften Chemie

Tagung zu Antibiotikaresistenzen

15.01.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Implantate aus Nanozellulose: Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

15.01.2019 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics