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In die KI-Zukunft mit Betty’s Brain und Sobotify

In zwei spannenden Kooperationsmodellen mit den Berliner Universitäten HU und HTW und der Uni Potsdam haben sich Schülerinnen und Schüler des Erich-Gutenberg-Berufskollegs in Köln (EGB) zum einen auf der Grundlage der Lerntechnologie „Betty's Brain“ mit dem Thema Klimawandel befasst und sich zum anderen mit dem Einsatz von Robotern beim Lehren und Lernen auseinandergesetzt. 

Mitstreiter EGB v.l.n.r.: Kai Seifert, Dr. Karin Huse, Detlef Steppuhn - Mitstreiter Uni Potsdam: PEPPER, Dr. Johann Chevalère mit COZMO, Anja Henke, Volia Taliaronak, Josephine Gehrke 

 

Lernmotivation mit Betty’s Brain – ein Projekt mit der Universität Potsdam 

Im Juli 2021 nahmen circa 60 Schülerinnen und Schüler des EGB aus den Bildungsgängen Berufsfachschule und Zweijährige Berufsfachschule unter Anleitung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Uni Potsdam an einem Projekt im „Exzellenzcluster Science of Intelligence“  (Kooperationsprojekt der TU/HU Berlin und Universität Potsdam) auf der Grundlage der Lerntechnologie „Betty's Brain“ teil.   

Inhaltlich ging es um die Auseinandersetzung mit dem Thema Klimawandel. Betty’s Brain ist ein klassisches On-Screen-Tutorensystem, das adaptiv arbeitet und sich im Sinne personalisierten Lernens speziell nach den motivationalen Lernvoraussetzungen einzelner Lernender ausrichtet. Dabei konzentriert es sich auch auf die Stärkung der Lernmotivation. 

 

Erste Ergebnisse bestätigen den Zusammenhang zwischen Lernmotivation und Lernerfolg

Die ersten Ergebnisse der Studie (Stand Oktober 2021) bestätigen den Zusammenhang zwischen Lernmotivation und Lernerfolg. Sie zeigen, dass intelligente KI-gestützte Tutorensysteme eine individuelle Förderung nicht nur in Bezug auf die Lernleistung, sondern auch in Bezug auf die Lern- und Leistungsemotionen leisten können.

In einer zweiten Projekt-Phase im Mai 2022 wurde das KI-Projekt um digitale Lernassistenten in Form eines COZMO- und eines humanoiden PEPPER-Roboters erweitert.  

Teilgenommen haben dieses Mal 52 Schülerinnen und Schüler der beiden Bildungsgänge Höhere Berufsfachschule und der Kaufleute im...

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EGB-Robotik-Teams: v.l.n.r. Sebastian Holberg, Robert Jumpertz, Dr. Manfred Schinner, Maurice Martsch sowie die beiden humanoiden PEPPER-Roboter (links und rechts außen), die acht humanoiden NAO-Roboter und der Robo-Dog (mittig)

 

Hae Seon Yun, COZMO und eine Schülerin

 

Einfacher Einsatz der humanoiden Roboter NAO und PEPPER durch die APP Sobotify

Damit auch „normale Lehrerinnen und Lehrer“ sich den Einsatz von humanoiden Robotern im Unterricht zutrauen, benötigt es einen einfachen Umgang mit den Robotern und der Möglichkeit, Unterrichtsinhalte dafür aufzubereiten. Zum Einsatz kam hierbei die Software Sobotify. Damit ist es recht einfach möglich, mit einer Excel-Tabelle ein Quiz zu einem beliebigen Thema zu erstellen, das dann von einem humanoiden Roboter (NAO- oder PEPPER) in einer 1:1-learning-Situation durchgeführt wird. Für den Einsatz der Roboter im Unterricht benötigt man drei Dinge: 

  • einen humanoiden NAO- oder PEPPER-Roboter, 
  • die IP-Adresse des humanoiden Roboters (erhält man durch einen einfachen Knopfdruck am Ein-/Ausschalter des Roboters) und 
  • die Sobotify-App und das Vorlagen-Quiz als Excel-Tabelle. 

Sobotify und die Excel-Tabelle wurden uns von Heiko Hübert (Professor an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin) für dieses Projekt zur Verfügung gestellt. 

Eine kurze Einführung für Kolleginnen und Kollegen ermöglichte dann einen einfachen und schnellen Einstieg, um erste Erfahrungen mit einem humanoiden Roboter als Lernassistenten zu machen.

 

PEPPER als Verkaufs- und Lernassistent im E-Commerce

 

PEPPER als Verkaufs- und Lernassistent im E-Commerce

Des Weiteren kam in der Zusammenarbeit mit den Universitäten auch ein gemeinsam entwickeltes Lernszenario im Bildungsgang Kaufleute im E-Commerce zum Thema PEPPER als Verkaufsassistent zum Einsatz. Marcel Gusow (ein Student der Humbold-Universität Berlin) entwickelte im Rahmen seiner Bachelorarbeit eine Software, durch die ein humanoider PEPPER-Roboter abwechselnd mit einer Schülerin bzw. einem Schüler in einem 1:1-learning-Umfeld als Verkaufsassistent oder als Kunde auftrat. 

In diesem Lernszenario startete in einem ersten Durchgang PEPPER als Verkaufsassistent, wobei der Kunde durch eine Schülerin bzw. einem Schüler simuliert wurde. 

In einem zweiten Durchgang wechselten die Beteiligten die Rollen und PEPPER konnte dann neben seiner Rolle als Kunde auch Ratschläge und Tipps geben und übernahm somit eine zusätzliche Rolle als Lernassistent. Für seine Ratschläge und Tipps konnte PEPPER in diesem Lernszenario zusätzlich auf Wikipedia zurückgreifen. 

Die nächste Überlegung bzw. der nächste Schritt wäre es, ChatGPT als Wissensbasis und als Kommunikations-Schnittstelle hinter den Roboter zu platzieren. Damit würde man eine höhere, natürliche sprachliche Kommunikationsbasis zwischen Menschen und Roboter ermöglichen, was letztendlich zu einer gesteigerten Akzeptanz zwischen Menschen und Roboter führen würde und somit die Tür zur Integration von humanoiden Robotern im Unterricht als Lernassistenten weiter öffnen würde.

 

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