Gebrauchsanweisung/Produktblatt des sozialen Bildungsroboters Jupiter Technik 105 Aufrufe Speichern Drucken Weiterleiten PDF an Freunde weiterleiten: Ihre IP-Adresse wird aus Sicherheitsgründen gespeichert um kriminelle Aktivitäten und unerlaubten Spam zu unterbinden. Leiten Sie nur E-Mails weiter, wo der Empfänger mit dem Versand auch einverstanden ist. Ihre E-Mail Adresse Ihr Name Empfänger E-Mail Adresse Empfänger Name Ihre zusätzliche Nachricht Eigene PDF Hochladen PDF & Publisher Info (QR-Code downloaden) Esssen, 13.04.2022 https://pdf-ins-internet.de/?p=113279 Teilen: Bildungsroboter Jupiter Ein Begleiter und Helfer in der Grundschule Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der Puplisher Kontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. Inhalt Jupiter ʹEine Bereicherung für den Grundschulunterricht Seite 3 Wie ist Jupiter entstanden? ʹDomäne und Zielgruppe Seite 4 Wie ist Jupiter entstanden? -Use Case und Persona Seite 5 Wie ist Jupiter entstanden? -Wichtige Gestaltungsfaktoren Seite 7 Funktionsumfang Seite 10 Grundlegende DesignentscheidungenSeite 11 Evaluationsansatz Seite 16 2 Dieses Dokument umfasst ca. 13500 Zeichen Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der Puplisher Kontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. Jupiter ʹEine Bereicherung für den Grundschulunterricht 3 JupiterwirdzukünftiginKlassenräumenalsHelferundUnterstützerdem LehrpersonalzurSeitestehen. AlsBegleiteroderRatgeber,Peer,TutoroderLehrassistent,Jupitermotiviert dieSchüler:innenzumlernen,fasziniert mitseinemKönnenundbegeistertmitseinerLeistung. EingesetztwirdJupiterjenachLernprogrammzumVokabelnabfragen, VorträgehaltenoderzurHausaufgabenunterstützung.Erkannflexibelauf FragenantwortenoderWissenabfragen. IndiesemProduktblattwirdJupiterumfangreichvorgestellt.Wiekameszu denverschiedenenGestaltungsfaktorenvonJupiter?WelcheFunktionen umfasster?DieseundweitereFragenwerdenimfolgendenbeantwortet. Abbildung 1: Jupiter im Klassenraum, eigene Darstellung Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der Puplisher Kontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. Domäne und Zielgruppe DomäneBildung JupiterbegegnetLehrpersonal,Schüler:innenundElterninderGrundschule oderimHortbeiderHausaufgabenbetreuung.ErInteragiertvorallemper SpracheinEinzelaberauchGruppeninteraktionen.PhysischerKontaktmitdem Roboterkommteherseltenvoraberz.B.einHandschlagkannJupiterausführen. SeineUmgebungistmanchmallautundteilweiseliegteineingeschränkter Bewegungsraumvor,wennJupitersichineinemKlassenzimmerbefindet. RisikendurchdenEinsatzeinesRobotersinderSchule Betrachtenwirethische,rechtlicheundsozialeAuswirkungen(ELSI)indieser DomänebestehenRisikenbezüglichdesDatenzugriffsdurchUnbefugteoder MissbrauchundManipulationsrisikenderDatenundSoftwareeinesRoboters durchDritte.WeitereRisikenkönntensein,dasKindereinroboterhaftes,sozial künstlichesVerhaltenerlernen.EbenfallskönnteeinRoboterfalscheEmotionen zurückmelden(Simonetal.2019). Zielgruppe DieZielgruppevonJupitersindGrundschulkinderimAltervon5bis11Jahren. HinzukommtdasLehrpersonal,welchestäglichmitJupiterzusammenarbeitet. MitElternkannJupiterebenfallsinKontakttreten. WelcheErwartungenhatdieZielgruppeGegenüberdem EinsatzvoneinemBildungsroboter? VerschiedeneStudienhabensichbereitsmitdieserFragestellung auseinandergesetzt. KinderhaltenRoboterfüreinenTeilderZukunftundbefürwortenderen EinsatzimUnterricht.KinderschreibendemKönnenvonRoboternvielzu. AllerdingsempfindenKinderBesorgnisübermangelndeEmotionale FähigkeitendesRobotersunddemGefühlwährenddesUnterrichtsdurch einenRoboterbeobachtetzuwerden(ShinundKim2007). KinderhabendurchauspositiveEinstellungengegenübereinemRoboter imUnterricht.TeilweisehabenKinderaberauchd Use Cases Use Case 1 In der Grundschule lernen fünf Kinder mit Jupiter neue Vokabeln. Zwei Kinder, darunter Hannes sind unaufmerksam. Jupiter bittet freundlich um Aufmerksamkeit. Die Kinder wollen nicht hören und fangen an Jupiter zu beleidigen. Jupiter kann die Situation einschätzen und holt sich Hilfe von einer Lehrperson. Abbildung 2: Use Case Vokabel lernen, eigene DarstellungAbbildung 3: Persona Hannes, Eigene Darstellung 5 Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der PuplisherKontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. Use Case 2 Im Hort wird Jupiter heute zur Hausaufgabenbetreuung eingesetzt. Er betreut Marie. Marie Stellt Jupiter verschiedene Fragen zu ihren Rechenaufgaben. Als Marie fertig ist, erkennt Jupiter noch einen Fehler und gibt einen Hinweis. Abbildung 4: Use Case Vokabel lernen, eigene Darstellung Abbildung 5: Persona Marie, Eigene Darstellung 6 Use Cases Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der PuplisherKontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. JupitersMobilität JenachLernprogrammkannJupiterseinePositionändern.Jupiterhatsichdazu entschiedenaufRädernunterwegszusein.Kindernwirderstabca.7Jahren bewusst,dassRoboternurGerätesind.VorherdeutenKindereinenRoboter zwischenPerson,TierundGegenstand(Peteranderl2019).Jupiterwirdmit Kindernab5Jahreninteragieren.RäderkanneshierfürKinderdeutlicheroder greifbarermachen,dassJupitereinRoboterist. WurdeaneineerwachseneweiblichesowiemännlicheStimmeangepasst. JupiterkannalsomitbeidenStimmensprechen.Diesistvorderersten Nutzungeinzustellen.UmVerwirrungzuvermeidensollteeineStimme konsequentgenutztwerden. VerbindungmitSystemen JupiterkannsichmiteinemW-LanRouterverbinden.EristmiteinerApp gekoppelt,dieLehrendenutzenkönnen,umBenachrichtigungenund FeedbackvonJupiterzuerhalten.EbenfallskönnenperAppneue LernprogrammebeiJupiterinstalliertwerden.Jupiteristmitseiner AkkuladestationüberBluetoothverbunden.ErverfügtübereinTablett, welcheseramKörperträgt.HierkönnenEingabendurchSchüler:innen oderAusgabendurchJupitererfolgen. SozialeVerhaltensweisen JupiterkannverschiedeneGefühlszuständebeiseinenGegenübern erkennen.SokannerauchKonfliktsituationenidentifizieren.Selbstlösen mussJupiterdiesenicht.DerFokusliegthieraufErkennenundHilfe holen.JupiterkannauchaufdieGefühlevonKindernangemessen reagieren(Loben,aufFehlerhinweisenetc.)DesWeiterenkannJupiter erkennen,wieseinFeedbackbeiSchüler:innen Personalisierung JenachLernprogrammnutztJupiterdenGruppenmodus.DatenüberAussehen undStimmklangderSchüler:innenwerdenzeitweisegespeichert,damitJupiter dieAussagenderSchüler:innenrichtigzuordnenkann.Ebenfallsspeichert JupiterDatenwährendseinerUnterrichtsstunden.Sokannerspätereinegrobe Beurteilungüberz.B.Engagementabgeben.DasspeichernvonDatenbleibt immeroptionalundmussvorhermitSchüler:innenundElternrechtlich abgeklärtwerden.JupitersprichtSchüler:innenmitͣƵ͞undLehrpersonal sowieElternmitͣ^ŝĞ͞an. JupitersvisuelleSignale DienonverbaleKommunikationistinderMenschRoboterInteraktionallgemein vongroßerBedeutung.EinRobotersolltefüreinegelingendeKommunikation nonverbaleStimmungsbilderverstehenkönnenundsichauchselbstnonverbal ausdrückenkönnen.DazuzähltauchdieFähigkeitverbaleundnonverbale Signalezuerkennen(Bendel2021).JupiterzähltzudenRobotern,diediese MechanismenaufeinemsehrhohenStandardumsetztenkönnen. BesondersinderBildungsdomäneisteswichtigaufdienonverbale Kommunikationzuachten,umLernprozessezufördern.Nonverbale StimmungsbilderwirkenimUnterricht.Lehrpersonaldasz.B.verkrampftund unfreundlichguckt,würdedasStimmungsbildbaldandieSchüler:innen abgeben(Rosenbusch2014).VorschulkinderkönnenDetailseinerGeschichte besondersdannguterinnern,wenneinRoboterbesondersausdruckstarkerzählt (Contietal.2017).AuchdiesesSzenariolässtsichaufdenUnterrichtübertragen. 8 Blick und Augenbewegung Geste Mimikry und Imitation Köperhaltung und Bewegung Berührung Interaktionsrhythmus und Zeitplanung (z.B. Sprachwechsel) Wichtige Gestaltungsfaktoren NonverbaleKommunikation(Bendel2021) Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der Puplisher Kontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins EinbesondererFokusliegtaufJupitersGestik.Gestikensindeinwichtiger BestandteilderKulturalisierung,SozialisierungundBildung(WulfundZirfas 2014).JupiterunterscheidetzwischenGestenalsBewegungendesKörpers, GestenalsAusdruckundDarstellung,GestenalsFormenvonErziehungund BildungundGestenalsFormenderSinngebung.EbenfallsachtetJupiterdarauf, dasGestikenjenachkulturellemHintergrundverschiedeneBedeutungenhaben können. WeitereVisuelleSignale WirdJupiterangeschaltet,setztdieBeleuchtungderAugenein.Visuellwird vermittelt,dassJupiterjetztzumLebenerwachtist. JupitersPersönlichkeit JupitersPersönlichkeitistangelehntaneineperfekteLehrpersönlichkeit.Diese wirdidentifiziertalshumorvoll,leidenschaftlicheBegeisterungfürdas Unterrichtsfach,geduldig,verständnisorientiert,disziplinierteundgleiche BewertungderSchüler:innenaufeinenetteArtundWeise(DŝŚƵųŬĂund Chojnacka-Gärtner2019).JupiteristalsohumorvollundkenntWitzeund Redewendungen.ErkannSituationenauflockernundiststehtsgutgelauntund motiviert.Dennochisterauchautoritäraberfreundlich,warmundkompetent. 9 Abbildung 7: Beleuchtung der Augen von Jupiter, eigene Darstellung Wichtige Gestaltungsfaktoren Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der PuplisherKontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. Jupiters Funktionsumfang KontextbasierteVerhaltensweisen JupitersammeltDatenwährendGesprächen,solernterstehtsdazuund kannimmerbesserSituationeneinschätzen. ErkannGefahrensituationenerkennen,z.B.wenneinFeuermelderangeht odereinKindgestürztist.JupiteristinderLagesofortHilfezuholen. JupitersLernprogramme BeidererstenKonfigurationwirdJupitermiteinerAppverbunden.Über diesekannerauchüberdasLehrpersonalgesteuertwerden(An/Aus).Per AppkönnenneueLernprogrammeaufJupitergeladenwerden.Diese übermittelnfertigeAufgabenundLösungen,aufdieJupiterzugreifen kann.JenachLernprogrammwirdaucheineRolleübermittelt,dieJupiter dannjeweilseinnimmt.Lerninhaltebleibendurchdasinstallierender LernprogrammeperAppimmererweiterbar. JupiterkannFeedbackgeben DaJupiterdurchdieLernprogrammealleAufgabeninhaltestetspräsent hat,istesihmmöglichFeedbacküberdenLernfortschrittvonSchüler: innenzugeben.DiesesFeedbackwirdandieAppgeschicktundsoll LehrendeneineUnterstützungsein. 10 SehenHörenBerührung der Manipulatoren Temperatur- empfinden SensorenundAktuatoren DamitJupiterseineUmgebungwahrnehmenkannundesihmmöglichistmit MenschenzuinteragierensindinihmeineReihevonSensorenundAktuatoren verbaut.InseinenAugensitzenzweiKamerasmitTiefenwahrnehmung.An seinemKopfhaterzusätzlichSonarsensoren,damiterMenschenerkennenkann undAbständeeinschätzenkann.Berührungssensorenmachenesihmmöglich, dasserBerührungenwahrnehmenkann.Gleichgewichtssensorenverhindernein umkippen.MikrophonenehmenUmgebungsgeräuscheauf.SokannJupiter Spracheverstehen.Lautsprecherlassenihnselbstsprechen.Eristausgestattet mit Grundlegende Designentscheidungen AnthropomorpheGestaltung Jupiterwurdeanthropomorphgestaltet,eristalsomitvielenmenschlichen Merkmalenausgestattet.RelevanteGründeeineranthropomorphen RobotergestaltungnachDiSalvoundGemperle(2003)könnenaufden Bildungskontextbezogenwerden.Zumeinenwirdunbekannteserklärbarer, bezogenaufJupiternimmteinͣ,ĂƵĨĞŶdĞĐŚŶŝŬ͞einebekannteGestaltan. JupitersProduktattributekönnenwiedergespiegeltwerden.SeineArmeundsein ausgestaltetesGesichtimpliziereneingewissesKönnen.MenschlicheWerte werdenprojiziertundDingewerdengleichgehalten.Jupiternimmteineähnliche GestaltanwiedasLehrpersonal,mankannihmalsooptischeineähnliche Kompetenzzuweisen. JupitersGröße JupiteristinseinerGrößeflexibel.ErkanneineGrößevon140bis160cm einnehmen.JupiterbleibttrotzseinesmenschenähnlichenAussehensein Roboter.UmeinerbedrohlichenWirkungbeiKindernentlegenzuwirken,ister etwaskleineralseinausgewachsenerMensch. JupitersName JupiteristnachdemgleichnamigenPlanetenJupiterbenannt.Jupiterkannein weiblichersowiemännlicheNamesein.JupiterkannbeidenGeschlechtern zugeordnetwerdenodermussvielleichtgarkeinbestimmtesGeschlecht besitzen,daerebeneinRoboterist.JupiterwirktalsNamekosmisch,wienicht vondieserWelt,nichtunbedingtmenschlich.Dasverdeutlicht,dassJupiterkein Menschist. 11 Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der PuplisherKontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. Materialien/Textur JupitersOberflächeistausleichtem,aberstabilemMetallgefertigt.Das Gesichtsmaterialistbewegbarunddehnbar,aberkeinermenschlichen Hautnachempfunden.JupiterhateineGummibeschichtunganFingernund RädernfüreinebessereHaptik. Farben JupiteristmitneutralenFarbengestaltet.SeineOberflächeisthellgrau bläulich. Infrarotkameras/Sonar Sensoren Abnehmbares Tablett Versteckte Lautsprecher & Mikrophone Schulterabdeckung Schultergelenk Kameras mit Tiefenwahrnehmung Abdeckung des Ellenbogens Greiffähige Hände Finger Optionale Abdeckung der Räder Verbaute Drucksensoren Räder Höhenverstellbar Batterie = Taktile Sensoren Halterung Tablett Lautsprecher für Signale 12 Abbildung 8: Jupiter Vorderansicht, eigene Darstellung Grundlegende Designentscheidungen Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der PuplisherKontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. An/Aus Knopf AkkuladesteckerUSB Anschlüsse W-Lan, Bluetooth Infrarotkameras/SonarKamera mit Tiefenwahrnehmung Lautsprecher für Signale Schulterabdeckung Schultergelenk Ellenbogenabdeckung Batterie Räder Optionale Abdeckung der Räder = Taktile Sensoren = Drucksensoren Höhenverstellbar 13 Abbildung 9: Jupiter Rückansicht, eigene Darstellung Grundlegende Designentscheidungen Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der PuplisherKontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. = Taktile Sensoren .. Infrarotkameras/Sonar Kamera mit Tiefenwahrnehmung Versteckte Lautsprecher & Mikrophone Lautsprecher für SignaleLautsprecher für Signale Kamera mit Tiefenwahrnehmung Infrarotkameras/Sonar Abnehmbares Tablett Halterung Tablett Schulterabdeckung Abdeckung des Ellenbogens Greiffähige Hände Batterie Optionale Abdeckung der Räder Höhenverstellbar Rad Hintere Klappe 14 Abbildung 10: Jupiter Seitenansicht, eigene Darstellung Grundlegende Designentscheidungen Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der PuplisherKontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. Beleuchtung der Augen, kleine Lampen Bewegbare Augenbrauen Bewegbare Lippen Infrarotkameras/Sonar Kamera mit Tiefenwahrnehmung Hülle des Gesichts JupiterhatkeinemenschenähnlicheHaut,warum? JupiterbesitztkeineSilikonhaut,dieeinemenschlicheHautfarbehatum derUncanneyValleyTheorieentgegenzuwirken.Diesebesagt,dassab einembestimmtenhohenGradananthropomorpherGestaltungdie SympathiemitderdargestelltenFigurenormabnimmt,diesesogarals unheimlichempfundenwerdenkann.Abeinemsehrhohengradsteigt dieSympathiewiederan(Morietal.2012).BeiJupiterwurdesichalso gegeneinenversuchentschiedenmenschlicheHautsehrdetailgetrau nachzubilden,dadiesdurchausnichtgelingenkann.Jupiternutztein mehrmechanischesAussehen,besitztaberdennochalleFähigkeitenum nonverbalzukommunizieren. 15 Abbildung 11: Jupiter Gesicht, eigene Darstellung Grundlegende Designentscheidungen Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der PuplisherKontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. Evaluationsansatz 16 LeitfadenzurEvaluationvonJupiterimUnterricht Evaluationsziel:MitderEvaluationkannherausgefunden werden,obJupiteralsTutorinderLageist,dieSchüler:innen beimWissenserwerbzuunterstützen. Zielgruppe:DieGrundschulkinder,diemitJupiterzusammen arbeiten. Szenario:DieSchüler:innenwerdeninkleinenGruppen(max.6 Kinder)vonJupiterbeiderLösungvonAufgabenbetreut,Jupiter nimmtseineRollealsTutorein.ZuvorfandeineUnterrichtsstunde mitInhaltenzudenAufgabenstatt.DieUnterrichtsstundewurde vonLehrpersonaldurchgeführt.DieSchüler:innensollen anschließenddenFragebogenbeantwortet.DabeikönnenSie UnterstützungvonLehrpersonalbekommen(lesen). Methode: Fragebogen. Skala:OhneSchrift,fürdieSchüler:inneneinfachzu verstehen. Abbildung 12: Kindgerechte Skala, eigene Darstellung Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der Puplisher Kontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de. 17 ZusammensetzungdesFragebogens DerFragebogenbestehtausmehrerenTeilen.JederTeilfragteineandere Dimensionab.DieeinzelnenItemswurdengrößtenteilsausvorhandenen, validiertenFragebögenabgeleitetundaufdieseEvaluationangepasst. Teil1und1.1ermittelnmöglicheStörvariablen. 1. Selbsteinschätzung Lernstand Ich habe die besprochenen Inhalte gut verstanden. Ich hatte noch viele Fragen zu den besprochenen Inhalten. 1.2 Aufgabenangemessenheit Die Aufgaben die der Roboter gestellt hat waren schwer zu lösen. Die Aufgaben haben zu den Inhalten der Unterrichtsstunde gut gepasst. Teil2ermitteltdieRoboternützlichkeitausSichtderSchüler:innen.Abgeleitet wurdendieFragenausdemTAM3Fragebogen(GianinaLala2014). 2.Wahrgenommene Nützlichkeit von Jupiter Jupiter verbessert meine Leistungen in der Schule. Wenn ich mit Jupiter arbeite bin ich produktiver. Jupiter hilft mir im Unterricht besser mitzuwirken. Ich finde Jupiter im Unterricht nützlich. Teil3ErmitteltdiewahrgenommenUnterstützungdurchdenRoboterausSicht derSchüler:innen.DieItemswurdenabgeleitetaus:StudiezurEntwicklungvon Ganztagsschulen(Quellenberg2020). 3. Wahrgenommene Unterstützung durch Jupiter Jupiter hilft uns beim Lernen. Jupiter interessiert sich für den Lernfortschritt jedes einzelnen. Jupiter erklärt etwas, so lange bis wir es verstanden haben. Jupiter konnte mir bei der Lösung meiner Probleme/Aufgaben helfen. Teil 4 Stellt Offene Fragen, hier können die Schüler: innen Ihnen wichtige positive sowie negative Gedanken äußern. 4. Offene Fragen Das hat mir gut gefallen: Das hat mir nicht gut gefallen: Teil 5 Zum Schluss werden noch relevante demografische Daten abgefragt. 5. Demografische Daten Ich gehe in die Klasse: Ich bin ___ Jahre alt. Ich bin männlich/weiblich. Mein/e Lehrer/in ist Herr/Frau ___________. Evaluationsansatz Eingestellt über www.PDF-ins-Internet.de - Haftung für Inhalt und Inhaber aller Rechte ist der PuplisherKontaktdaten und Anbieterkennung des Puplishers/Autors entnehmen Sie bitte dem PDF-Archives auf www.PDF-ins-Internet.de.
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