Können Roboter das Lesen- und Schreibenlernen unterstützen?
In der modernen Welt gibt es eine wachsende Anzahl von Situationen, in denen Roboter im Einsatz sind: Sie arbeiten in der Fertigungsindustrie, operieren in der Klinik, spielen Fussball oder lesen die Nachrichten. Aber ist ein Roboter, der Kindern Lesen und Schreiben beibringt, möglich? Tatsächlich gibt es bereits robotergestütztes Lernen. Aktuelle Forschungen zeigen, dass Roboter in der Bildung ein wertvolle Rolle spielen können.
— von Judith P.
Die Autoren einer Studie in Kasachstan (Zhexenova et al, 2020) stellen fest, dass die Schüler im Allgemeinen eine positive Einstellung zu Robotern haben, die sie als Lernpartner oder Begleiter sehen. In einer anderen Studie (Sandygulova et al, 2020) wurden die Teilnehmer gebeten, den Roboter zu kategorisieren, je nachdem, ob sie ihn als Freund, Elternteil, Geschwister, Mitschüler oder Lehrer sehen. Diese Kategorisierung der verschiedenen Roboterrollen ist interessant und kann die eigene Wahrnehmung des Kindes als Lernenden widerspiegeln. Ein Kind, das zum Beispiel Schwierigkeiten mit dem Schreiben hat, könnte die Hilfe eines Roboters begrüssen, der eher ein Gleichaltriger als ein Lehrer ist.
Die erste Forschungsstudie in Kasachstan (Zhexenova et al., 2020) wurde erstellt, um eine spezifische Herausforderung im Klassenzimmer zu lösen: Schüler im Grundschulalter mussten lernen, ihre eigene Sprache in einem lateinbasierten Alphabet zu lesen und zu schreiben. Dies geschah, nachdem die Regierung beschlossen hatte, vom kyrillischen Alphabet auf ein lateinisches Alphabet umzusteigen (das sechs besondere Buchstaben enthielt, die zum lateinischen Alphabet hinzukamen). In der Studie arbeiteten die Kinder individuell in einer von drei Lernsituationen. Einige Kinder arbeiteten mit einem sozialen Roboter und einem Tablet, andere arbeiteten nur mit einem Tablet und einige arbeiteten mit einem Lehrer. Ein faszinierender Aspekt dieser Studie war, dass nicht der Roboter dem Kind etwas beibrachte, sondern das Kind die Aufgabe hatte, dem Roboter beizubringen, wie man einen bestimmten Buchstaben schreibt. Zuerst hörten sie den Buchstaben in ihrer eigenen Sprache, dann schrieben sie ihn in der lateinischen Schrift. Schliesslich kopierte der Roboter ihre Handschrift. Dieser Ansatz, dem Roboter etwas beizubringen, schien für die Lernenden sehr motivierend zu sein.
In dieser Untersuchung gaben die Kinder, die mit dem Roboter und dem Tablet arbeiteten, mehr positives Feedback als die Kinder, die mit dem Lehrer oder dem Tablet arbeiteten. Die Kinder hatten eindeutig Spass an der Arbeit mit dem Roboter. Die Untersuchung zeigt eine mögliche Anwendung von Robotern beim Erlernen von Schrift und Handschrift, eröffnet aber auch die Möglichkeit von weiteren Anwendungen. Vielleicht könnte der Roboter in ähnlicher Weise eingesetzt werden, um sehr jungen Kindern das Schreiben des eigenen Alphabets beizubringen oder als Mittel zur Verbesserung der Handschrift eines Kindes.
Eine zweite Studie (Sandygulova et al., 2020) befasste sich ebenfalls mit der Frage der Anpassung von Kindern in Kasachstan an das neue lateinische Alphabet. In dieser Studie wurde das CoWriting-System verwendet, ein “Lernen durch Lehren”-Ansatz, der entwickelt wurde, um Kindern bei ihrer Handschrift zu helfen. Hier wurde es verwendet, um Kindern beizubringen, wie sie Wörter aus ihrer eigenen Sprache in einer anderen Schrift — einem lateinbasierten Alphabet — schreiben können.
Die Lernenden im Grundschulalter in der Studie absolvierten eine kooperative Lernaufgabe mit dem Roboter. Eine Gruppe arbeitete mit einem lateinisch-lateinischen Roboter und die andere mit einem kyrillisch-lateinischen Roboter. In diesem Szenario spielte der Roboter die Rolle eines Gleichaltrigen und wurde als englischer Muttersprachler vorgestellt, der Kasachisch lernen wollte. In der Aufgabe sprach der Roboter 13 einfache Wörter auf Englisch, die der Lernende ins Kasachische übersetzen und dem Roboter das Schreiben beibringen musste, und zwar in kyrillischer oder in der auf Latein basierenden Schrift, je nachdem, ob der Lernende in der Gruppe war, deren Zielschrift Latein oder Kyrillisch war. Insgesamt zeigten die Kinder in beiden Gruppen positive Lernfortschritte. Ausserdem bewerteten sie den Roboter als “lustig” und zeigten Motivation bei der Interaktion mit ihm.
Diese Forschung wirft eine Reihe von interessanten Fragen und Möglichkeiten auf. Erstens, die Möglichkeit, dass ein Roboter eingesetzt werden kann, um Lernende bei der Anpassung an eine andere Schrift zu unterstützen. In dieser Hinsicht schienen die Roboter-Kind-Interaktionen erfolgreich zu sein, wobei Lerngewinne bei den Roboter-Kind-Interaktionen beobachtet wurden. Ein weiterer neuartiger Aspekt der Forschung ist, dass die Lerndynamik umgekehrt wird, so dass das Kind glaubt, es würde dem Roboter “helfen”. Dadurch wird das Kind von einem passiven Lerner zu einem, der aktiv in den Lernprozess eingebunden ist. Die Forschung wirft auch die wichtige Frage auf, welche Rolle der Roboter im Klassenzimmer spielt. In beiden Studien schienen die Lernenden den Roboter als einen Gleichaltrigen zu akzeptieren, der die Hilfe eines “sachkundigeren Anderen” — in diesem Fall des Kindes — benötigt. Schliesslich ist da noch die Frage der Motivation beim Lernen. In den besprochenen Studien schienen die Kinder motiviert zu sein, mit dem Roboter zu arbeiten und es wurde gezeigt, dass er ihre Stimmung hebt.
Insgesamt gibt es viele positive Aspekte in dieser Forschung. Weitere Entwicklungen könnten den Weg für Forscher ebnen, um in Zukunft innovative Wege für den Einsatz von Robotern im Klassenzimmer zu finden.
Sandygulova, A., Johal, W., Zhexenova, Z., Tleubayev, B., Zhanatkyzy, A., Turarova, A., … & Dillenbourg, P. (2020, März). CoWriting kazakh: learning a new script with a robot. In Proceedings of the 2020 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (pp. 113–120).
Zhexenova, Z., Amirova, A., Abdikarimova, M., Kudaibergenov, K., Baimakhan, N., Tleubayev, B., … & Sandygulova, A. (2020). A Comparison of Social Robot to Tablet and Teacher in a New Script Learning Context. Robot-Assisted Learning and Education.
Sandygulova, A., CohenMiller, A., Oralbayeva, N., Johal, W., Asselborn, T., & Dillenbourg, P. (2019, September). Cognitive Learning with a Robot: The Case of Script Acquisition. In International Conference on Software Engineering and Formal Methods (pp. 154–162). Springer, Cham.
