Motivation

In Zeiten von Corona wird deutlicher als sonst, dass Entscheidungen in der heutigen und in der zukünftigen Welt auf Basis von Big Data getroffen werden. Schlagzeilen sind gefüllt mit Statistiken und Zahlen, die uns belegen, wer, wann, wie durch Corona gefährdet ist. Vor ein paar Tagen wurden neue Erkenntnisse veröffentlicht und eine Studie belegte, dass das Tragen von Masken doch unserem Schutz diene. Täglich sind alle Schüler*innen durch Nachrichten und Social Media mit solchen Schlagzeilen konfrontiert. Sie leben in einer Welt, in der Big Data einen immer größeren Platz einnimmt. Trotzdem gibt es kaum Lernräume, in denen Schüler*innen ihre Datenkompetenz - "Umgang mit Daten" - weiterentwickeln können. Die wenigsten Schüler*innen (aus der Sek. 1 und Sek. 2) bekommen Gelegenheiten, diese Zukunftskompetenz zu vertiefen. Für die meisten Schüler*innen (aus der Sek. 1 und Sek. 2) bleiben Zahlen und Statistiken in Schlagzeilen, Nummern aus einer anderen Welt. Viele sind den Möglichkeiten und Schwierigkeiten von Big Data und künstlicher Intelligenz noch nicht gewachsen.

Idee

Das Team entschied sich für einen "Gamification"-Ansatz, um die Schüler*innen besonders zu motivieren und die Zukunftskompetenz "Umgang mit Big Data und künstliche Intelligenz" attraktiv und für jeden relevant zu gestalten.

Produkt

"In Data We Trust?" ist ein webbasierter innovativer Lernraum, in dem die fiktive Figur Emma Schüler*innen aus der Sek. 1 und Sek. 2 hilft, ihre Datenkompetenz zu vertiefen. Emmas Lernwelt ist für alle Schüler*innen und Lehrer*innen zugänglich. Sie gibt den Schüler*innen ein Tool an die Hand, um Echtzeitdaten auszuwerten, Fragen zu beantworten und Zusammenhänge zu verstehen. "In Data We Trust?" kann von Schüler*innen selbst, von Lehrenden für ihre Klassen und von anderen Lerngruppen im Bereich der Sekundarstufe 1 und 2 verwendet werden. Emma spiegelt Schüler*innen aller Fächer ihre Datenkompetenzen und ermöglicht ihnen, ihre Fähigkeiten zu vertiefen. Schüler*innen lernen mit Emma Big Data und künstliche Intelligenz zu verwenden, zu verwalten, zu verstehen und kritisch zu beleuchten. Das Spiel ist leicht einsetzbar und kann in den verschiedensten Lernsettings genutzt werden. Durch den Einsatz innovativer Methoden und spielerischer Elemente wie das Einbinden einer Geschichte und Protagonisten wie Emma, sowie die Interaktion mit Echtdaten wird die Motivation und Beteiligung der Schüler*innen gesteigert. Das Erlernen dieser crossfunktionalen Kompetenz ermöglicht Schüler*innen, weltweiten Schlüsselproblemen, wie zum Beispiel Gesundheit (SDG3), Bildung (SDG4), Gender Equality (SDG5) und Armut (SDG1) anders zu begegnen.

Prototyp

Das Tool wurde entwickelt, um den bestehenden Lernraum "Trust in Science" mit Hilfe eines weiteren Moduls für Datenkompetenz zu erweitern und mit einer technischen Lösungsidee zu unterstützen. Dafür wurde im #wirfürschule Hackathon die Geschichte von "Trust in Science" weitererzählt, ein Prototyp für Interaktion mit Live-Daten programmiert und Fragen für ein Quiz entworfen. Eine prototypische Darstellung des interaktiven Tools, mit dem Schüler*innen die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Datenvariablen untersuchen können, wurde programmiert und in einem Google Colab Notebook mit der Sprache Python geschrieben. Unter dem Link https://colab.research.google.com/drive/1NW-ay1J1exbFG_uVdhESpZCY0L-Bf03w?usp=sharing ist der Entwurf öffentlich zugänglich. Für die Realisierung des Prototyps werden Corona-Daten vom Robert Koch-Institut genutzt. Perspektivisch sollen verschiedene Live-Datensätze verwendet werden. Das Tool ermöglicht den Schüler*innen, Datensätze zu untersuchen, die Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen Variablen zu beobachten und die Qualität der Daten einzuschätzen.

Teamarbeit

Verschiedene Expertisen im Team ermöglichten einen regen Austausch und das Arbeiten Hand in Hand. Storylines, Lernziele und Programmiermöglichkeiten wurden aufeinander abgestimmt. Unser größter Meilenstein war die Erstellung des funktionsfähigen Prototypen, mit dessen Hilfe Schüler*innen mit Datenkompetenzen gewappnet werden. Viele Hände halfen zu verschiedenen Zeiten und ein Kernteam hielt den roten Faden!

Herausforderungen und Chancen

"In Data We Trust?" soll bei Fertigstellung mit dem Lernraum "Trust in Science" verknüpft werden. Die Implementation in den übergeordneten Lernraum war jedoch schwieriger als gedacht und führte zu der Entscheidung, zunächst einen Prototypen zu erstellen. Eine vollständige Umsetzung des geplanten "Gamification"-Ansatzes und der direkten Rückmeldung der Schüleraktionen war in dieser kurzen Zeit nicht möglich. Das Tool kann in den verschiedensten Fächern, wie zum Beispiel Deutsch, BWL, VWL, Mathematik, Religion, Ethik, Biologie, Informatik, Gemeinschaftskunde, und zur Erweiterung der Methodenvielfalt eingesetzt werden. Die verschiedenen Arbeitszeiten der Teammitglieder*innen führte teilweise zu Verzögerungen im Ablauf und wurden durch eine sehr gute Beraterin (danke!) und das Engagement der Teammitglieder*innen ausgeglichen.

Unser Ergebnis

Wir sind stolz auf unser Projekt, das Schüler*innen einen großen Schritt in die Zukunft begleitet und sie bei ihrem Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung (17 Nachhaltigkeitsziele der Agenda 2030, zu denen sich alle VN-Mitgliestaaten verpflichtet haben) unterstützt. "In Data We Trust?" stärkt Ressourcen für die Welt von heute und morgen und bietet Schüler*innen einen frei zugänglichen innovativen Lernraum zum Thema Big Data und künstliche Intelligenz.

Was haben wir gelernt?

Möglichkeiten und Herausforderungen liegen oftmals nah beieinander. Emma spiegelt Lernenden sowohl Möglichkeiten als auch Schwierigkeiten, die beim Arbeiten und Verwenden von Big Data und künstlicher Intelligenz auftreten. Wir sind uns sicher: Gemeinsam lässt sich Zukunft gestalten.

Wie geht es weiter?

"In Data We Trust?" benötigt finanzielle Unterstützung, um den bestehenden Prototypen weiterzuentwickeln und als webbasiertes Spiel mit den Storylines und Fragen zu implementieren. Durch die Verknüpfung mit Trust in Science kann dieser Lernraum über 50.000 Schüler*innen und deren Lehrende in Deutschland und weitere Schüler*innen aus anderen Ländern erreichen.

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