Lernen mit Roboter

Er ist geduldig, den Kindern zugewandt, reagiert auf sie: Im Rahmen eines von der Europäischen Union geförderten interdisziplinären Projektes haben Wissenschaftler aus mehreren Nationen einen Roboter entwickelt, der im Unterricht auf die Stimmungen der Schüler eingeht. „Er eröffnet neue Möglichkeiten des Lernens und kann Lehrer bei ihrer Unterrichtsgestaltung unterstützen“, sagt der Psychologie-Professor Dr. Arvid Kappas von der beteiligten Jacobs University.

Aufgabe der Forscher von der Jacobs University war es Nao, so der Name des Roboters eines französischen Herstellers, emotionale Intelligenz beizubringen. Er sollte in der Lage sein, eine Beziehung zu 11- bis dreizehnjährigen Kindern aufzubauen, Gefühle zu erkennen und Empathie zu zeigen. Er sollte einschätzen können, ob ein Kind gelangweilt, überfordert oder gestresst ist und es zum Weiterlernen animieren. Selbst die Bewegung der Augenbrauen musste er interpretieren können – um dann mit Gesten und Worten zu reagieren.

An dieser Grundlagenforschung war ein interdisziplinäres Team der Jacobs University mit Wissenschaftlern aus den Bereichen Psychologie, Robotik und Computerwissenschaften beteiligt. „Das war aufregend, die Ergebnisse sind viel versprechend“, sagt Arvid Kappas. Zur Kommunikation entwickelten die Forscher unter anderem Töne, die der Roboter nutzen kann, um Emotionen zu zeigen – ähnlich wie R2-D2, einer der Helden der Star Wars-Saga. Mit Gesten und Worten kann Nao Missfallen oder Unterstützung ausdrücken.

An dem Projekt mit dem Namen „Emote“ waren Forscher aus Portugal, Schweden und Großbritannien beteiligt; in diesen Ländern wurde Nao erfolgreich auch im Unterricht getestet, nicht aber in Deutschland. Im Rahmen eines Geographiespiels ging er zum Bespiel mit den Kindern auf Schatzsuche, hinweg über Berge und Meere. In einem anderen Szenario übte Nao mit den Kindern den Umgang mit knappen Ressourcen. „Er motivierte sie zum Lernen, sie waren engagiert dabei“, so Professor Kappas, der auch Dekan an der internationalen Jacobs University ist.

Dreieinhalb Jahre dauerte die Entwicklungsarbeit. „Unser System ist ein Prototyp, es ist richtungweisend“, sagt Kappas. „Wir haben gezeigt, dass Roboter den Pädagogen im Unterricht eine Hilfe sein können.“ Ersetzen können sie sie nicht. So kann Nao mit einzelnen Schülern oder in kleinen Gruppen interagieren, nicht mit einer ganzen Klasse. Untersuchungen haben belegt, dass Kinder besser auf Kritik von Robotern reagieren als auf die ihrer menschlichen Lehrer. Roboter können insbesondere bei Lernschwächen gute Dienste leisten.

Die EU bewertete die Ergebnisse des Forschungsvorhabens äußerst positiv. So präsentierte sie es auf der Innovationsmesse ICT 2015 in Lissabon als eines von sechs beispielhaften Projekten der Informationstechnologie in der EU. „Unsere Forschung ist weltweit auf großes Interesse gestoßen“, sagt der Psychologe. Kappas selbst stellte das Projekt auf der diesjährigen Consumer Electronic Show in Las Vegas vor – der weltweit größten Fachmesse für Unterhaltungselektronik. Sämtliche Software, die die Forscher während der Projektlaufzeit entwickelt hat, steht übrigen als Open Source auf der Internetseite des Projektes zur Verfügung.

Quelle und weitere Informationen
Jacobs University Bremen gGmbH