Post on 03-Jul-2020
Innovative Bildungstechnologien in Schulen
Adaptive Lern- und Lehrsysteme zur lernerindividuellen Förderung
Prof. Dr. Christoph Igel
Universität des SaarlandesShanghai Jiao Tong University
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz
Prof. Dr. Andreas Breiter
Universität BremenInstitut für Informationsmanagement Bremen
Bildung und Technologien im Fokus
Ausstattungszahlen im internationalen Vergleich
OECD.&(2011).&PISA&2009&Results:&Students&On&Line.&Digital&Technologies&and&Performance&(Volume&VI).&Paris:&OrganisaFon&for&Economic&CooperaFon&and&Development.&
Ausstattungszahlen im internationalen Vergleich
OECD.&(2011).&PISA&2009&Results:&Students&On&Line.&Digital&Technologies&and&Performance&(Volume&VI).&Paris:&OrganisaFon&for&Economic&CooperaFon&and&Development.&
Bildung und Technologien im Fokus
"Obwohl Deutschland eine der stärksten Wirtschaftsnationen ist, sind wir, wenn es um digitale Medien in der Schule geht, Letzter im OECD-Vergleich", sagte Hannes Schwaderer, D21-Präsident und Deutschlandchef beim Chiphersteller Intel. "In Ländern wie Ungarn, Dänemark oder die Niederlande klappt das besser." Die OECD hat insgesamt 31 Mitgliedsländer in Europa, Nordamerika, Asien und Australien.“
(Die Welt, Deutsche Schulen bei PC-Nutzung Schlusslicht, 17.01.2010)
„Die frühzeitige Medienerziehung und eine umfangreiche Geräteausstattung im Unterricht sind entscheidend, damit alle Schülerinnen und Schüler die Chancen der digitalen Gesellschaft nutzen können. Dabei gehören separate Computerräume jedoch zunehmend der Vergangenheit an. Heute ist ein eigener mobiler Computer für jede Schülerin und jeden Schüler der Schlüssel zu den Wissensquellen im World Wide Web…“
(Deutscher Bundestag, Enquete-Kommission „Internet und digitale Gesellschaft“, 22.06.2011)
„Im Vergleich der OECD-Staaten hinkt Deutschland bei der Ausstattung seiner Schulen sowie hinsichtlich der zeitllichen und räumlichen Nutzung von Computern im Unterricht ... noch immer deutlich hinterher und liegt ... weiterhin unter dem OECD-Durchschnitt. Gleichzeitig besteht auch eine Diskrepanz zwischen der Möglichkeit zur tatsächlichen Nutzung von neuen Medien im Unterricht. Der Anteil von Lehrpersonal mit tendenziell ablehender Haltung gegenüber dem IT-Einsatz im Klassenzimmer ist in Deutschland dreimal so groß wie im europäischen Durchschnitt.“
(Deutscher Bundestag, Enquete-Kommission „Internet und digitale Gesellschaft“, 08.01.2013)
Mediennutzung durch Lehrkräfte
Mediennutzung in Grundschulen
*Tulodziecki,-G.,-&-Six,-U.-(2000).-Medienerziehung+in+der+Grundschule.+Grundlagen,+empirische+Befunde+und+Empfehlungen+zur+Situa:on+in+Schule+und+Lehrerbildung.-Opladen:-Leske-+-Budrich.-**-Breiter,-A.,-Aufenanger,-S.,-Averbeck,-I.,-Welling,-S.,-&-Wedjelek,-M.-(2013).-MedienintegraOon-in-Grundschulen.-Berlin:-Vista.-
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Bildungspolitik
Hoch-/Schule
Technologie
Nutzungsverhalten
Information Web Transaction Web Social Web Pervasive Web
EduTech 1.0Computer-Based
EduTech 1.1Web-Based
EduTech 1.2Learning Management
EduTech 2.0Collaborative Learning
Technologie verändert Bildung - und vice versa!
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Bildungspolitik
Hoch-/Schule
Technologie
Nutzungsverhalten
Information Web Transaction Web Social Web Pervasive Web
EduTech 1.0Computer-Based
EduTech 1.1Web-Based
EduTech 1.2Learning Management
EduTech 2.0Collaborative Learning
Technologie verändert Bildung - und vice versa!
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Bildungspolitik
Hoch-/Schule
Technologie
Nutzungsverhalten
Information Web Transaction Web Social Web Pervasive Web
EduTech 1.0Computer-Based
EduTech 1.1Web-Based
EduTech 1.2Learning Management
EduTech 2.0Collaborative Learning
Technologie verändert Bildung - und vice versa!
(Downes, 2005; Karrer, 2006)
EduTech 1.1 EduTech 1.2 EduTech 2.0Main Components Courseware, LMS LCMS, Discussion Group Wiki, Social Networking
Ownership Top-down, one-way Top-down, collaborative Bottom-up, learner-drivenDevelopment Time Long Rapid None
Content Size 60 Minutes 15 Minutes 1 MinuteAccess Time Prior to Work Between Work During Work
Delivery At one time In many pieces When you need itContent Access LMS Email Search, RSS feed
Driver Instructor Learner WorkerContent Creator Instructor Software Manager UserTraining‘s Role Gourmet Chef Short-order cook Food critic
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
EduTech 2.0Collaborative Learning
EduTech 1.0Computer-Based
EduTech 1.2Learning Management
EduTech 1.1Web-Based
Von der Lehrenden-zentrierten, instruktionalen Bildung ....
Mobile Learning ::: Learning Content Management
Mobile Learning ::: Learning Content Management
(Downes, 2005; Karrer, 2006)
EduTech 1.1 EduTech 1.2 EduTech 2.0Main Components Courseware, LMS LCMS, Discussion Group Wiki, Social Networking
Ownership Top-down, one-way Top-down, collaborative Bottom-up, learner-drivenDevelopment Time Long Rapid None
Content Size 60 Minutes 15 Minutes 1 MinuteAccess Time Prior to Work Between Work During Work
Delivery At one time In many pieces When you need itContent Access LMS Email Search, RSS feed
Driver Instructor Learner WorkerContent Creator Instructor Software Manager UserTraining‘s Role Gourmet Chef Short-order cook Food critic
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
EduTech 2.0Collaborative Learning
EduTech 1.0Computer-Based
EduTech 1.2Learning Management
EduTech 1.1Web-Based
... zur Lernenden-orientierten, konstruktivistischen Bildung
Mobile Learning ::: Flipped Classroom & Social Learning
Mobile Learning ::: Flipped Classroom & Social Learning
Emerging e-Learning Technologies
Personal e-Learning
Kogn
itivism
us
Kons
trukt
ivism
us
Situ
ierte
s Le
rnen
Konn
ektiv
ismus
Kogn
itivism
us
Kons
trukt
ivism
us
Situ
ierte
s Le
rnen
Content Management Systeme Learning Management Systeme e-Tests/e-Examinations Collaborative Lernsysteme ...
Social e-Learning
Public/Privat Social Networks Serious Games Development Collaboration Services Recommendation Systems ...
Mobile e-Learning
Learning Applications eBooks, ePapers, Vodcasts Education Cloud & Services Professional Shop Systeme ...
Intelligent e-Learning
Intelligent Tutorial Systems Intelligent Adaptive Systems Multimodal Learning Systems Personal Learning Environments ...
Konn
ektiv
ismus
Inst
ruct
iona
l Des
ign
Emerging e-Learning Technologies
Personal e-Learning
Kogn
itivism
us
Kons
trukt
ivism
us
Situ
ierte
s Le
rnen
Konn
ektiv
ismus
Kogn
itivism
us
Kons
trukt
ivism
us
Situ
ierte
s Le
rnen
Content Management Systeme Learning Management Systeme e-Tests/e-Examinations Collaborative Lernsysteme ...
Social e-Learning
Public/Privat Social Networks Serious Games Development Collaboration Services Recommendation Systems ...
Mobile e-Learning
Learning Applications eBooks, ePapers, Vodcasts Education Cloud & Services Professional Shop Systeme ...
Intelligent e-Learning
Intelligent Tutorial Systems Intelligent Adaptive Systems Multimodal Learning Systems Personal Learning Environments ...
Konn
ektiv
ismus
Inst
ruct
iona
l Des
ign
e-Learning Content
unimodal - statisch - eindimensional -
rezeptiv - instruktional
multimodal - dynamisch - mehrdimensional -
konstruktiv - moderiert
Multimodal Learning Environment
Multimodal Learning Environment
Multimodal Learning Environment
Multimodal Learning Environment
Intelligent Education Technologies
Intelligent Education Technologies
ITS - Interdisziplinär‣ Artificial Intelligence | Learning Psychology | Education | Domain Knowledge | (Web) Technology
ITS - Technologies‣ User Modelling | Presentation Planning | Adaptive User Interfaces | Problem Solving Systems |
Deduction Systems | Knowledge Representation | Error Diagnosis | Agent-Based Feedback
ITS - Features‣ „Intelligent“ Features: Adaptive Sequencing | Interactive Problem Solving | Error Diagnosis |
Learner Model ‣ Personalization of: Content | Presentation | Dynamically Generated Suggestions
Medienintegration im Schulsystems ::: Komplexe Gefüge
Medienintegration im Schulsystems ::: Komplexe Gefüge
Unterrichtseinsatz, Medienkompetenz,
Medienbildung
Medienintegration im Schulsystems ::: Komplexe Gefüge
Lern%/Lehr%(material(
Medienpädagogische((Kompetenz(
Schulinterne(Curricula(
Infrastruktur(und(Support(
Unterrichtseinsatz, Medienkompetenz,
Medienbildung
Medienintegration im Schulsystems ::: Komplexe Gefüge
Lern%/Lehr%(material(
Medienpädagogische((Kompetenz(
Schulinterne(Curricula(
Infrastruktur(und(Support(
Unterrichtseinsatz, Medienkompetenz,
Medienbildung
Schulentwicklungsprozess2
Medienintegration im Schulsystems ::: Komplexe Gefüge
Lern%/Lehr%(material(
Medienpädagogische((Kompetenz(
Schulinterne(Curricula(
Infrastruktur(und(Support(
Unterrichtseinsatz, Medienkompetenz,
Medienbildung
Schulentwicklungsprozess2
Infrastruktur*Schulverwaltung*
Kommune'
Medienintegration im Schulsystems ::: Komplexe Gefüge
Lern%/Lehr%(material(
Medienpädagogische((Kompetenz(
Schulinterne(Curricula(
Infrastruktur(und(Support(
Unterrichtseinsatz, Medienkompetenz,
Medienbildung
Schulentwicklungsprozess2
Infrastruktur*Schulverwaltung*
Kommune'
Schulgesetz+Rahmensetzung+
Curricula(Lehrerbildung(
Bildungspoli+k-
Zentrale Herausforderungen der Medienintegration
Zentrale Herausforderungen der Medienintegration
Zugangsmöglichkeiten für Lehrkräfte
32#
11#
2#
7#
41#
88#
17#
75#
27#
1#
81#
18#
0%# 20%# 40%# 60%# 80%# 100%#
Rechner#im#Klassen8/Fachraum#(n=1326)#
Computerraum#(n=1364)#
Laptop8Klassensätze#(n=1318)#
Mobile#PräsentaIonseinheit
en#(n=1351)#
jederzeit#Zugang#im#Unterricht#
Zugang#nur#nach#Anmeldung#/#Absprache#
in#unserer#Schule#nicht#vorhanden#
Zentrale Herausforderungen der Medienintegration
Zentrale Herausforderungen der Medienintegration
Komplexitäten von IT-Management
Empfehlungen und Ausblick
‣ Institutionelle Strategien und klare Entscheidungen hinsichtlich der Position von Bildungsinstitutionen zu Bildungstechnologien und Mediennutzung sind erforderlich
‣ Sowohl thematische Pilotprojekte als auch institutionelle Strukturentwicklung sind zu empfehlen einhergehend mit der Festlegung klarer Verantwortlichkeiten sowie der Möglichkeit der Partizipation auf allen Ebenen und von allen Zielgruppen
‣ Ressourcen sind strategie- und zweckgebunden zu allokieren, ggf. ist zu definieren, welche Aufgaben nicht mehr zu verfolgen sind, sowie Sharing-, Outsourcing Modelle und Cloud Services genutzt werden sollten
‣ Bildungsinstitutionen sollten sich vom lokalen „Hort des Wissens“ hin zum globalen „Wissensbroker“ verändern, ergänzend zu eigenen Angeboten auch Angebote Dritter nach Qualitätsprüfung einbinden und die Frage der Zertifizierung und der Anerkennung von Zertifikaten in den Fokus nehmen
‣ Globale Bildungscloud mit lokalen Bodenstationen wird die Zukunft sein - zugleich werden Bildungsszenarien mit Fokus auf Individualisierung und Mobillität bestehende starre Strukturen des Content- und Learning Management sukzessive ablösen
‣ Lerninhalte sind auf Cloud-Technologien auszurichten, im Einzelfall ist die Frage der Transformation bestehender Inhalte in die Cloud und deren Verfügbarkeit auf und in multiplen Devices zu klären, rechtliche Aspekte müssen die Realität abbilden
‣ Kooperationsnetzwerke mit Forschungsinstitutionen und Wirtschaftspartnern sind einzugehen, nur kollaborativ sind die bereits bestehenden und zukünftigen Aufgaben zu bewältigen
Innovative Bildungstechnologien in Schulen
Adaptive Lern- und Lehrsysteme zur lernerindividuellen Förderung
Prof. Dr. Christoph Igel
Universität des SaarlandesShanghai Jiao Tong University
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz
Prof. Dr. Andreas Breiter
Universität BremenInstitut für Informationsmanagement Bremen