„Roboter mit Gefühl“ ergänzt den Schul-Unterricht

In einem Forschungsprojekt lösen Schüler Matheaufgaben zusammen mit einem Roboter. Dieser kann sprechen, zeigen, den Schüler anschauen und gestikulieren. Auch die Gefühle des Schülers soll die Maschine seiner Gesten und Aussagen interpretieren lernen.

Die Jacobs University in Bremen untersucht im Rahmen eines EU-Projektes, ob Roboter in Zukunft Lehrer bei ihrer Arbeit unterstützen können. Arvid Kappas ist zufrieden: „Nach zwölf Monaten sind wir weiter als erhofft.“ Im Erdkundeunterricht sitzen sich nun ein Roboter und ein Schüler gegenüber, lediglich getrennt durch einen „Touch-Table“, einem überdimensionalen iPad. Auf dessen Oberfläche erscheint eine Landkarte. Auf Anweisung des Roboters geht der Schüler auf Schatzsuche, mal nach Osten, mal nach Westen, hinweg über Meere und Berge.

„Der Roboter kann sprechen, zeigen, gestikulieren, das Kind anschauen“, erläutert Kappas. „Es kann ihn auffordern, bestimmte Dinge zu tun, und sagen, ob eine Antwort richtig oder falsch ist.“ Was er normalerweise nicht kann, ist zu erkennen, ob ein Kind ein Problem hat, bevor das Kind einen Fehler begangen hat. Die Frage: Soll ich das noch einmal erklären? kommt ihm nicht in den Sinn. „Daran arbeiten wir“, sagt Kappas, „Das wollen wir erreichen.“

Der Professor für Psychologie an der Jacobs University in Bremen ist Teil eines interdisziplinären Teams von Wissenschaftlern aus vier Nationen. Im Auftrag der EU erforschen sie noch bis 2015, ob die Roboter den Lehrern im Unterricht von acht bis elfjährigen Kindern eine Hilfe sein können. Dabei geht es nicht darum, Lehrer zu ersetzen. Sondern ihnen ein weiteres Instrument für die Unterrichtsgestaltung an die Hand zu geben.

Kappas vergleicht das gerne mit Sprachlaboren. Vor 40 Jahren galten die als besonders innovativ, eine ganze Klasse konnte dort gleichzeitig an ihren Englisch- oder Spanischkenntnissen feilen. Im Unterricht kann der Lehrer nur jeweils einem Kind seine Aufmerksamkeit widmen. Wie beim Sprachlabor, glaubt Kappas, könnten bestimmte Inhalte an künstliche Systeme ausgelagert werden. „Das können Rechenaufgaben sein oder das Verstehen von Himmelsrichtungen – bestimmte Fähigkeiten lassen sich mit einem Roboter als Tutor sehr gut üben.“

Im Forscher-Team ist der Psychologe für die Erfassung der Emotionen und die Interaktion zwischen Roboter und Schüler verantwortlich. Das Ziel ist der Aufbau einer emotionalen Beziehung, genau das unterscheidet den Roboter vom Computer, von einem standardisierten Lernprogramm. Auch der Roboter muss dabei lernen. Er soll einschätzen können, ob ein Kind gelangweilt oder überfordert ist. Er soll Körperhaltung und selbst die Bewegung der Augenbrauen interpretieren können und mit Gesten und Worten auf die Kinder eingehen. Selbst die Stimme des Roboters wird getestet. Macht es einen Unterschied für den Unterricht, ob sie männlich oder weiblich ist? „Ein großer Teil unser Arbeit ist Grundlagenforschung“, meint Kappas.

Die ersten Versuche in verschiedenen europäischen Ländern zeigen: Die Kinder reagieren positiv auf den Roboter. Die nehmen ihn ernst, er motiviert sie zum Lernen. Die Technik hat allerdings auch ihre Grenzen: Die Interaktion funktioniert nur mit einzelnen Schülern, maximal mit einer kleinen Gruppe. Mit einer ganzen Klasse wäre der Roboter überfordert.

Emotionen sind sein Kernthema, seit 25 Jahren schon. „Im täglichen Leben gibt es kaum Entscheidungen, die nicht von ihnen beeinflusst werden. Unser Denken und Handeln sind eng mit ihnen verbunden“, sagt Kappas. Wie Pressebilder unsere Emotionen verändern, zählt ebenso zu seinen Forschungsgebieten, wie die Entwicklung eines „Roboters mit Gefühl“ für den Schulunterricht. In diesem EU-Projekt mit Namen „EMOTE“ arbeitet der 51-Jährige mit Wissenschaftlern verschiedenster Fachrichtungen zusammen – vom Ingenieur über den Computerwissenschaftler bis zum Pädagogen.

Diese Transdisziplinarität schätzt Kappas auch in seinem Alltag an der privaten Jacobs University in Bremen. Sie ist wie die internationale Ausrichtung mit Studenten aus 113 Ländern Teil des Konzeptes der Universität. Beim Lehren geht es ihm nicht hauptsächlich darum, Fachwissen zu vermitteln. „Wichtiger ist die Fähigkeit, sich eigenständig Wissen anzueignen und ein kritisches Denken zu entwickeln.“

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  1. Narcisuss_ sagt:

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