Alpha Mini für die Schule

Im Bildungswesen werden Roboter bisher nur in begrenzten Unterrichtsbereichen und Projekten eingesetzt. Roboter besitzen jedoch ein grosses Potenzial, in der Bildungsinfrastruktur eingesetzt zu werden. Um dieses Potenzial zu nutzen, soll eine Lernanwendung für einen Roboter programmiert werden.

Allemann, Andrin, 2023

Art der Arbeit Bachelor Thesis
Auftraggebende Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW
Betreuende Dozierende Bendel, Oliver
Keywords Alpha Mini, Lernanwendung, Lernapp, Bildungssoftware, Pepper, Nao, Soziale Roboter, Roboter, Robots, Robot, Lernroboter
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Digitale Technologien gewinnen im Bildungswesen der Schweiz immer mehr an Bedeutung und ihre Nutzung steigt kontinuierlich. Klassen, in denen mit digitalen Unterrichtsmedien gearbeitet wird, zeigen durchwegs bessere Leistungstestergebnisse als Klassen mit einer traditionellen Unterrichtsmethode. Diese Leistungsverbesserung kann auch durch Lernroboter erreicht werden. Die entwickelte Lernanwendung richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Schweizer Primarschulstufen. Es soll ein Lernpartner für die Kinder geschaffen werden, welcher als pädagogisches Werkzeug den Unterricht bereichert.
Um diese Ziele zu erreichen, wurde der Lernroboter Alpha Mini von UBTECH Robotics Corp Ltd. verwendet. Zu Beginn erfolgte eine Literaturrecherche, um fundierte Kenntnisse aufzubauen und ein grundlegendes Verständnis für den Roboter sowie seine Implementierungsmöglichkeiten zu erlangen. Anschließend wurden eine Implementierungsstrategie ausgewählt und die Anforderungen an die Lernanwendung definiert. Diese Implementierung wurde danach praktisch durchgeführt und die Lernanwendung entwickelt. Schliesslich wurde die Anwendung von drei Lehrpersonen getestet und die Ergebnisse wurden dokumentiert.
Alpha Mini hat zwei Möglichkeiten, um auf seine Funktionen zurückzugreifen. Dies geschieht über SDKs: Android-SDK und Python-SDK. Eine Nutzwertanalyse hat ergeben, dass das Android-SDK optimaler auf die gegebene Problemstellung passt. Die Anwendung wurde daher mit dem Android-SDK in der Programmiersprache Java entwickelt. Die Lernanwendung ist ein Lernspiel und hat als Ziel, die Motivation und den Anreiz zum Lernen zu steigern. Dafür wurden Quizfragen mit vier Antwortmöglichkeiten erstellt, wobei je eine Antwort richtig ist und die Nutzer mit richtigen Antworten Punkte sammeln können. Alpha Mini gibt dazu abhängig von der Antwort Rückmeldungen in Form von Bewegungen und Sprache. Die Verhaltensweisen von Alpha Mini sind dabei vorprogrammiert und können angepasst werden. Nach der Fertigstellung der Lernanwendung wurde diese von drei Lehrpersonen aus unterschiedlichen Stufen und Fächern getestet. Die Rückmeldungen zu der Lernanwendung waren sehr positiv. Sie haben gezeigt, dass das Konzept mit dem Roboter motivationsfördernd ist und in heutigen Bildungseinrichtungen umsetzbar wäre. Zudem wurden Verbesserungsmöglichkeiten in der Lernanwendung und im Konzept gefunden.
Studiengang: Wirtschaftsinformatik (Bachelor)
Vertraulichkeit: öffentlich
Art der Arbeit
Bachelor Thesis
Auftraggebende
Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW, Olten
Autorinnen und Autoren
Allemann, Andrin
Betreuende Dozierende
Bendel, Oliver
Publikationsjahr
2023
Sprache der Arbeit
Deutsch
Vertraulichkeit
öffentlich
Studiengang
Wirtschaftsinformatik (Bachelor)
Standort Studiengang
Olten
Keywords
Alpha Mini, Lernanwendung, Lernapp, Bildungssoftware, Pepper, Nao, Soziale Roboter, Roboter, Robots, Robot, Lernroboter