Cebit 2017: Intelligentes Schulbuch mit Sensortechnik erkennt Stärken und Schwächen

Foto: Thomas Koziel

Digitale Techniken haben auch in Schulen Einzug gehalten. 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 soll dabei helfen, sie individuell zu fördern. Auf der Cebit in Hannover stellen die Forscher ihr Projekt am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 6, Stand C17) vor.

Am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und der TU Kaiserslautern entwickeln ForscherInnen um Informatik-Professor Dr. Andreas Dengel und Physik-Professor Dr. Jochen Kuhn ein intelligentes 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.

Eye-Tracker erfasst Lesebewegungen

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.

Die Forscher arbeiten eigenen Angaben zufolge bereits mit einem Schulbuchverlag zusammen.