Interaktive Lernmodule für informelles und non-formelles Lernen von Jugendlichen und jungen Erwachsenen

Hintergrund

Informelle und Non-Formelle Lernorte (z. B. Open Labs, Festivals, Übergangshäuser, Third Places) bieten große Potenziale, um Jugendliche und junge Erwachsene (z.B. Studierende) für das Erlernen von „Future Skills“ [3] zu motivieren. Dabei soll untersucht werden, wie modulare, zeitlich flexible, räumlich eingebettete Interaktionen (Tangible-, Tabletop-/ AR-Module) epistemisches Engagement und kollaboratives Lernen fördern können. Dabei liegt der Fokus auf Computational Thinking [4] und AI Literacy [6] als Kernkompetenzen.

Für Qualifikationsarbeiten (Bachelor/Master) werden praxisorientierte Forschungsthemen angeboten, die prototypisch Design-Artefakte entwickeln und empirisch evaluieren.

Ziel

  • Menschzentrierte Entwicklung eines prototypischen Artefakts oder Konzepts für ein informelles/non-formelles Lernsettings

Schwerpunkte

  • Interaktive Module und Game-Based Learning Ansätze [2] für Future Skills [3] mit dem Fokus auf Computational Thinking und AI Literacy Kompetenzen
  • Mechanismen zur Unterstützung des kollaborativen und selbst gesteuerten Lernens in offenen Lernräumen
  • Integration physisch verkörperter (Embodied Interaction [1]) und (be-)greifbarer (Tangible Interaction [7-9]) Interaktionsansätze (Tangible Tabletop Interfaces [4] , Tangible Interfaces [3,4]  , Tangible Augmented Reality [5] )

Mögliche Themenbereiche

Interaktive Sandbox / Simulation für Computational Thinking & AI Literacy

  • Ziel ist die Analyse, Konzeption, Implementierung und Evaluation interaktiver Systeme, die algorithmisches Systemverständnis fördern
  • Sandbox-Umgebung, in der Nutzende algorithmische Prozesse explorativ manipulieren und deren Auswirkungen in Echtzeit beobachten können (z. B. Sortieren, Filtern, Clustering, Ranking).
  • Sichtbarmachung zentraler Computational-Thinking-Konzepte (Abstraktion, Dekomposition, Mustererkennung, Algorithmendesign)
  • Fokus: Entwicklung einer modular erweiterbaren Simulationsumgebung, die in informellen Lernsettings (z. B. Offenes Labor) sowie in Lehrveranstaltungen einsetzbar ist

Tangible Interfaces zur Vermittlung abstrakter informatischer Konzepte im Bereich AI Literacy

  • Konzeption und Entwicklung physischer Interaktionsobjekte (Tangible Objects), die zentrale Konzepte von AI (z. B. Gewichtung, Training, Bias, ...) sichtbar und manipulierbar machen
  • Integration in Multi-User-Umgebungen mit kollaborativen Interaktionsmöglichkeiten (z. B. Interaktiver Multi-Touch-Tisch mit Tangibles) zur Förderung kollaborativer Exploration
  • Fokus: Übersetzung abstrakter Modell- und Datenprozesse in interaktive physische Metaphern

Game Based Module zur Förderung von Computational Thinking & AI Literacy

  • Konzeption und Entwicklung kurzer, modularer Spielmechaniken (5–15 Min.), die ein klar abgegrenztes Kernkonzept adressieren des Computational Thinking (z. B. Abstraktion, Dekomposition, Mustererkennung) oder aus dem Bereich AI Literacy ("KI Kernkompetenzen") adressieren
  • Einsatz in kollaborativen informellen oder non-formellen Settings (z.B. Festivals, Offene Lernräume und Labore)
  • Schwerpunkt auf folgende Technologien: Tabletop Multi-Touch-Systeme, Tangibles, Tangible Augmented Reality
  • Evaluation in informellen oder non-formellen Settings (z. B. SMVRF Labor als Open Lab)
  • Fokus: Game-Based Learning Ansätze, Niedrigschwelliger Einstieg ohne Programmierkenntnisse, kollaborative Problemlösung

 

Bei Fragen oder Interesse einfach eine E-Mail an: le [dot] lindemannatuni-luebeck [dot] de (le[dot]lindemann[at]uni-luebeck[dot]de)

 

Art der Abschlussarbeit

  • Bachelorarbeit
  • Masterarbeit

Status der Arbeit

  • Angeboten

Prüfer/in

Betreuer/in

Literatur

[1] Dourish, P. (2001). Where the Action Is. https://doi.org/10.7551/mitpress/7221.001.0001

[2] Plass, J. L., Mayer, R. E., & Homer, B. D. (2020). Handbook of Game-Based Learning. The MIT Press.

[3] Stifterverband (2025). Future Skills 2030. https://www.stifterverband.org/sites/default/files/2025-12/future_skills_2030.pdf

[4] Xambó, A., Drozda, B., Weisling, A., Magerko, B., Huet, M., Gasque, T., & Freeman, J. (2017). Experience and ownership with a tangible computational music installation for informal learning. Proceedings of the Eleventh International Conference on Tangible, Embedded, and Embodied Interaction, 351–360. https://doi.org/10.1145/3024969.302498

[5] Billinghurst, M., Kato, H., & Poupyrev, I. (2008). Tangible augmented reality. ACM SIGGRAPH ASIA 2008 Courses on - SIGGRAPH Asia ’08, 1–10. https://doi.org/10.1145/1508044.1508051

[6] Long, D., Blunt, T., & Magerko, B. (2021). Co-designing ai literacy exhibits for informal learning spaces. Proceedings of the ACM on Human-Computer Interaction, 5(CSCW2), 1–35. https://doi.org/10.1145/3476034

[7] Ishii, H. (2008). "Tangible bits". Proceedings of the 2nd international conference on Tangible and embedded interaction - TEI '08. pp. xv. doi:10.1145/1347390.1347392. ISBN 978-1-60558-004-3. S2CID 18166868.

[8] Ullmer, B., Ishii, H. (2000). "Emerging Frameworks for Tangible User Interfaces" (PDF). IBM Systems Journal. 39 (3–4): 915–931. doi:10.1147/sj.393.0915. Retrieved 17 February 2024.

 [9 ] Hornecker, E., Buur, J. (2006). "Getting a grip on tangible interaction: A framework on physical space and social interaction" (PDF). Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. Vol. CHI. pp. 437–446. doi:10.1145/1124772.1124838. ISBN 1-59593-372-7. Retrieved 17 February 2024.

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