Abteilung Lehren und Lernen mit intelligenten Systemen (LLiS)

Forschung

Unsere Forschung beschäftigt sich mit Themen rund um die Entwicklung intelligenter Lern- und Trainingssysteme.

Lernen strengt an, das wissen wir nur zu gut aus eigener Erfahrung. Welche Faktoren besonders anstrengend sind und wie sich diese Anstrengung in Lernsituationen kontinuierlich erfassen lässt, damit beschäftigt sich unsere Forschung im Feld der kognitiven Beanspruchung. Neben Leistungsmaßen, Verhaltensparametern und physiologischen Indikatoren nutzen wir dazu auch Ansätze der kognitiven Modellierung, insbesondere die kognitive Architektur ACT-R.

Redundante Informationen in Lernmaterial beanspruchen die kognitiven Ressourcen Lernender in unnötiger Weise. Daher ist eine kontinuierlich abnehmende instruktionale Unterstützung mit zunehmender Expertise förderlich. Ein Blick in die gegenwärtige pädagogische Literatur zeigt allerdings, dass strukturierte und formalisierte Metriken bislang fehlen. Um diese zu entwickeln nutzen wir verschiedene Aufgabensettings, beispielsweise die Konstruktion von LEGO Robotern oder das Erlernen optimaler Planungsstrategien in einem kognitiven Tutorsystem.

In unserem digitalen Zeitalter sind Informationen überall präsent. Oft lenken sie uns von unserer eigentlichen Tätigkeit ab und führen zu Unterbrechungen. Dies wirkt sich auch im Lernkontext negativ aus, darum untersuchen wir neben unterbrechenden Charakteristika von Lernmaterialien insbesondere, wie sich Aufmerksamkeitskontrolle gezielt trainineren lässt. Ebenfalls beschäftigen wir uns damit, welche Wiederaufnahmestrategien nach einer Unterbrechung förderlich sind und wie sich diese vermitteln lassen.

Die Mitgliedsstaaten der UN verabschiedeten 2015 die Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung, die unter anderem den Schutz und die Wiederherstellung unseres Ökosystems festschreibt. Digitale Medien können in diesem Kontext helfen, das Bewusstsein für umweltgerechtes Handeln zu stärken und nachhaltige Verhaltensänderungen herbeizuführen. In diesem Forschungsschwerpunkt entwickeln wir unter anderem eine intelligente App für den Schulkontext, welche die große Bedeutung von Wildbienen für unser Ökosystem vor Augen führt.

Technische Geräte lassen sich dann am wirksamksten zur Unterstützung von Lernprozessen einsetzen, wenn sie berücksichtigen, dass unterschiedliche Personen auf unterschiedliche Weise damit umgehen. Wir untersuchen daher, auf welche Weise Faktoren wie Alter, Geschlecht, Technikaffinität oder kognitive Einschränkungen hier Einfluss nehmen und binden diese Erkenntisse in die Technikgestaltung ein.

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