Discovery Space: An AI-Enhanced Classroom for Deeper Learning in STEM

Zukunftsorientierte Projekte
Koordination:
Universität Bayreuth, Deutschland

In vielen Bildungssystemen werden kognitive Fähigkeiten und der Erwerb von Wissen traditionell bewertet. Neuere Ansätze zu innovativen und multidisziplinären Lehrplänen konzentrieren sich jedoch auf die Entwicklung von Fähigkeiten, wie kritisches Denken, Reflexionsfähigkeit, Problemlösungskompetenz, Eigeninitiative oder Kreativität - Fähigkeiten für das 21. Jahrhundert, die ein tiefes Verständnis und eine authentische Anwendung ermöglichen. Mit dem Projekt Discovery Space (D-Space) sollen Probleme des Auswendiglernens und Abrufens von Faktenwissen umgangen werden, indem jedem Lernenden mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) ein persönlicher, digitaler Tutor zur Seite stellt, der gezielt auf individuelle Interessen und Probleme eingeht.

Auf der Grundlage fundierter Forschung und langjähriger Erfahrung mit Informations- und Kommunikationstechnologie-basierten Innovationen im Bildungsbereich, wird das Projekt „Discovery Space“ einen Fahrplan für ein auf Künstliche Intelligenz (KI) gestütztes Klassenzimmer für vertieftes Lernen im MINT-Bereich entwickeln. Der Fahrplan soll die Umwandlung des traditionellen Klassenzimmers in eine Umgebung erleichtern, die wissenschaftliche Herangehensweisen fördern sowie die Entwicklung von Schlüsselkompetenzen für alle Schülerinnen und Schüler unterstützt und überprüft.

Das Projekt beginnt mit einer zukunftsorientierten Forschungsarbeit, um das Verständnis für Potenziale, Chancen, Hindernisse beim Zugang sowie Risiken beim Einsatze neuer Technologien für den MINT-Unterricht zu adressieren und gleichzeitig einen Rahmen für eine nachhaltige Digitalisierung der Bildung zu schaffen.

Im Rahmen des Projekts wird ein sogenannter Discovery Space entwickelt, der das Erforschen und Lösen von Problemen durch die Schülerinnen und Schüler bei der Arbeit mit virtuellen und ferngesteuerten Laboren erleichtert. Dies wird mit KI-gesteuerten Assistenten für lebenslanges Lernen ermöglicht, die die Schülerinnen und Schülern mithilfe von Virtual Reality bzw. Augmented Reality-Schnittstellen unterstützen und so die Lernerfahrung verbessern und die Zusammenarbeit sowie gemeinsame Problemlösung erleichtern.

Darüber hinaus werden bewährte Praktiken für Szenarien und Pilotprojekte bereitgestellt, um Lehrenden und Lernenden die notwendigen Fähigkeiten für einen kreativen, kritischen und integrativen Einsatz der Technologie zu vermitteln. In diesem Zusammenhang wird eine Teacher Training Academy in Bezug auf die Praktiken im KI-gestützten Klassenzimmer entwickelt.

„Der Aufruf 2022 der Zukunftsorientierten Projekte hat thematisch sehr gut in unsere Forschungsplanungen auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz (KI) gepasst. Durch D-Space soll pilotartig ein KI-gestütztes Klassenzimmer entwickelt und im praktischen Unterricht eingesetzt werden. Die Schülerinnen und Schüler erhalten ein Tablet, auf dem der KI-Tutor ihnen hilft, ausgewählte Lehrplanthemen individuell zu erlernen.“

Prof. Dr. Franz X. Bogner, Projektkoordinator,
Universität Bayreuth

Projektdauer
Dieses Projekt wird vom 1. Januar 2023 bis 31. Dezember 2025 gefördert.

Partnereinrichtungen

• Universidad de la Iglesia de Deusto Entidad Religiosa (Spanien)
• Ellinogermaniki Agogi Scholi Panagea Savva AE (Griechenland)
• Erevnitiko Panepistimiako Institouto Systimaton Epikoinonion Kai Ypolgiston-Emp (Griechenland)
• Labsland Experimentia SL (Spanien)
• Athens Technology Center Anonymi Viomichaniki Emporiki Kai Techniki Etaireia Efarmogon Ypsilis Technologias (Griechenland)
• European Physical Society Association (Frankreich)
• NUCLIO Nucleo Interactivo de Astronomia Associacao (Portugal)

Kontakt NA DAAD: E-Mail