DELFI

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Seit 2003 präsentiert die DELFI-Tagungsreihe dem interessierten Fachpublikum aktuelle, innovative informatiknahe Ergebnisse zum Thema e-Learning aus Forschung und Praxis. Anwender/innen und Entwickler/innen tauschen sich über das digitale Lernen und Lehren aus. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf den Anforderungen an die Informatik und den daraus resultierenden Ergebnissen.

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Schroeder, Ulrik

Lucke, Ulrike

Zender, Raphael

Pinkwart, Niels

Leonhardt, Thiemo

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20. Fachtagung Bildungstechnologien (DELFI)
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2022) Henning, Peter A.; Striewe, Michael; Wölfel, Matthias
21. Fachtagung Bildungstechnologien (DELFI)
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2023) Röpke, René; Schroeder, Ulrik
360-degree Models in Environmental Engineering Education: an Explorative Case Study
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2020) Wolf, Mario; Söbke, Heinrich; Wehking, Florian; Hörnlein, Stefanie; Zender, Raphael; Ifenthaler, Dirk; Leonhardt, Thiemo; Schumacher, Clara
360-degree models are defined as the algorithmic merging of multiple 360-degree images of an enclosed space creating a single visual model of the space that can be viewed from various positions within the space. As means of virtual reality, 360-degree models can be understood as a medium with impact on learning. Aiming at evaluating the educational potential of 360-degree models in the field of environmental engineering, an explorative pilot study featuring an innovative sanitation system has been conducted (N=17). Quantitative measurements of motivation, emotion and usability show positive results. Guided interviews revealed both key points and problems to be addressed. Although the learning efficiency is still to be validated, the study renders 360-degree models as promising learning tools that might enrich tertiary education in environmental engineering.
360-Grad- und Virtual Reality-Anwendungen im Fremdsprachenunterricht: Praxiserfahrungen aus einem multimodalen Masterseminar im hybriden Lehrformat (Fremdsprachendidaktik Französisch/Spanisch)
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2021) Nowotny, Florian; Plötner, Kathleen; Steinke, Leena; Kienle, Andrea; Harrer, Andreas; Haake, Joerg M.; Lingnau, Andreas
Die Kenntnis und Anwendung sowie der didaktisch-zielführende und -reflektierende Ein-satz digitaler Sprachlehrlernmaterialien und -gelegenheiten sind als Teil der digitalisierungsbezoge-nen Kompetenzen zukünftiger Fremdsprachenlehrkräfte zu verstehen. Während Quizztools wie kahoot oder Sprachlernapps wie duolingo der Mehrheit der Lehramtsstudierenden bekannt sind und auch verwendet werden, sind Sprachlernanwendungen mit 360-Grad- und Virtual Reality-Techno-logie wenig bis kaum genutzte Lehrlernräume. Diese Räume bieten jedoch große Potentiale für die Förderung sprachbezogener Kompetenzen und die inter- und transkulturelle Bildung sowie zur Um-setzung didaktisch-pädagogischer Prinzipien, etwa Handlungsorientierung und Individualisierung. Der vorliegende Beitrag umfasst die Darstellung des didaktischen Designs eines Projektseminars zum Fremdsprachenlernen in und durch 360-Grad- und Virtual Reality-Anwendungen. Zudem wer-den erste Ergebnisse aus der in der Lehrveranstaltung genutzten Befragung zu den durch Studierende eingeschätzten Potentialen und Grenzen der VR-Anwendungen für das Sprachenlernen präsentiert.
Eine 360°-basierte virtuelle Exkursion in einem hybriden Lernraum
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2024) Söbke, Heinrich; Kraft, Eckhard; Kiesler, Natalie; Schulz, Sandra
Hybride Lernräume sind vereinfachend formuliert physische Räume, die durch den Einsatz von digitaler Technologie Lernszenarien erlauben, an denen sowohl in Präsenz als auch online teilgenommen werden kann. Dieser Beitrag stellt eine Evaluationsstudie einer 360°-basierten virtuellen Exkursion in einem hybriden Lernraum mit wand-füllender Projektion vor. Die virtuelle Exkursion wird durch einen Lehrenden geführt und dient als Vorbereitung für eine reale Exkursion zu der Kompostierungsanlage zwei Wochen später. Die Teilnehmenden der Exkursion (N=11) werden mit einem Fragebogen zu den lernpsychologischen Konstrukten Motivation, Emotion, soziale Präsenz und kognitive Belastung befragt. Die Ergebnisse werden mit denen der realen Exkursion verglichen. Neben mehrheitlich ähnlichen Werten werden auch einige Unterschiede gefunden, insbesondere für die soziale Präsenz. Insgesamt wird die Nutzung eines hybriden Lernraums für eine geführte 360°-basierte virtuelle Exkursion als positiv bewertet.
3D-Makerspace in den Bildungswissenschaften: Eröffnung partizipativer Zugänge zu digitalen Medien
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2024) Gittinger, Micha; Linke, Hanna; Frentzel-Beyme, Lea; Kiesler, Natalie; Schulz, Sandra
In diesem Beitrag wird der konzeptionelle Rahmen für die Einrichtung eines Makerspaces für die Bildungswissenschaften der Universität Duisburg-Essen als kreativer Schaffensraum vorgestellt. Durch die Bereitstellung der Infrastruktur und einer Unterstützungsstruktur zur Erstellung von didaktisch sinnvollen Medieneinsätzen sollen die Lehrenden und Studierenden einen praktischen Zugang zu dem Einsatz von 3D-Technologie, wie Virtual Reality, in Lehr- und Lernprozessen erhalten. Die Flankierung mit Workshops und zielgerichteter Begleitforschung wird als iterativer Prozess mit dem Ziel vorgestellt, Akzeptanz und Zugänglichkeit bestmöglich zu fördern. Die Chance einer diversen Universitätslandschaft wird dabei genutzt, um Handlungsempfehlungen hin zu einem offenen Angebot für alle zu entwickeln.
3D-Modell für e-Learning am Beispiel einer 1:1-Notebook Schule
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2013) Kremer, Ben; Linckels, Serge; Breiter, Andreas; Rensing, Christoph
In diesem Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, das für die Planung und Erweiterung eines 1:1-Notebook-Projekts an einer Schule ausgearbeitet wurde. Anstatt die Planung des Gesamtprojektes und einzelner Unterrichtseinheiten monolithisch zu betrachten, sieht dieses Konzept eine Ansicht in drei Dimensionen vor: eine pädagogische, eine materielle und eine soziale Dimension. Im Allgemeinen ist es das Ziel, \?Goldene Regeln” für den Notebook-Einsatz im Klassenraum anzugeben, unterstützt durch gezielte Weiterbildungen und informellen Austausch zwischen den Lehrerinnen und Lehrern.
3D/VR-Visualisierung eines Motormodells in der ingenieur- wissenschaftlichen Hochschulausbildung
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2010) Metag, Sebastian; Neundorf, Volker; Möckel, Andreas; Kerres, Michael; Ojstersek, Nadine; Schroeder, Ulrik; Hoppe, Ulrich
Die Möglichkeiten, komplexe Zusammenhänge mittels Computervisualisierung anschaulich darzustellen, sind im universitären Umfeld ein wirksames Mittel zur Lehrstoffvermittlung. Die Ziele bestehen in der Herstellung des Zusammenhangs zwischen abstrakt-mathematischer Modellvorstellung und der praxisrelevanten realen Ausführung sowie der technischen und didaktischen Reaktion auf eine geänderte Lehrsituation. Der vorliegende Beitrag widmet sich dem Vergleich interaktiver Visualisierungsformen eines Motormodells hinsichtlich Integration, Akzeptanz und Lernprozess in der ingenieurwissenschaftlichen Hochschulausbildung. Am Beispiel eines Asynchronmotors werden die derzeitigen Möglichkeiten diskutiert, einen elektromechanischen Energiewandler für die universitäre Lehre modellhaft aufzubereiten, sodass ein vielseitiges Lehr- /Lernobjekt zur Vermittlung der Funktionsund Wirkungsweise entsteht.
5. Workshop VR/AR-Learning
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2022) Zender, Raphael; Söbke, Heinrich; Mulders, Miriam; Mandausch, Martin; Henning, Peter A.
5Code - Eine integrierte Entwicklungsumgebung für Programmieranfänger
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2015) Dahm, Markus; Barnjak, Frano; Heilemann, Moritz; Pongratz, Hans; Keil, Reinhard
Aufbauend auf langjähriger Erfahrung in der Informatik-Lehre ist die integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) 5Code entstanden, die speziell Programmieranfänger unterstützen soll. Zunächst wurde eine einfach verständliche Darstellung erarbeitet, wie man in fünf Schritten vom Problem zum Programm kommt: Lesen > Verstehen > Überlegen > Aufschreiben > Codieren. Um die kognitive Belastung der Lernenden dabei wirksam zu vermindern und so den Lernerfolg zu erhöhen wurde die IDE 5Code entwickelt, die über alle fünf Schritte den gesamten Kontext integriert - von der Aufgabenstellung über eigene Notizen bis zur Codierung. Zur Unterstützung des Verstehens können Aufgabenteile markiert und mit eigenen Überlegungen annotiert werden. Diese Notizen können in den Code übernommen und synchronisiert werden. 5Code ist als Web- Applikation implementiert und wurde in einem Hochschul-Programmierpraktikum evaluiert.
6. Workshop VR/AR-Learning - Aktuelle Entwicklungen, Herausforderungen und Trends zu Lehr- und Lernszenarien mit VR/AR
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2023) Zender, Raphael; Söbke, Heinrich; Mulders, Miriam; Leonhardt, Thiemo; Ehlenz, Matthias; Noichl, Svenja; Röpke, René
7. Workshop VR/AR-Learning
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2024) Zender, Rapahael; Söbke, Henrich; Mulders, Miriam; Kruse, Rolf; Kiesler, Natalie; Schulz, Sandra
Der Workshop thematisiert aktuelle Entwicklungen, Herausforderungen und Trends im Bereich der Lehr- und Lernszenarien mit Virtual und Augmented Reality (VR/AR). Die Beiträge umfassen wissenschaftliche Untersuchungen, Best-Practice-Beispiele sowie Fallstudien zu VR/AR-Lerntechnologien. Neben theoretischen Aspekten werden praktische Anwendungen und ihre Implikationen für Forschung und Lehre beleuchtet. Der Workshop bietet eine Plattform für den Austausch über die Integration von VR/AR und verwandter Technologien in Bildungsprozesse.
Accuracy of self-assessments in higher education
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2021) Haake, Joerg M.; Seidel, Niels; Burchart, Marc; Karolyi, Heike; Kasakowskij, Regina; Kienle, Andrea; Harrer, Andreas; Haake, Joerg M.; Lingnau, Andreas
Self-assessment serves to improve learning through timely feedback on one's solution and iterative refinement as a way to incrementally improve one's competence. The SelfAssess-plugin developed in Moodle provides unlimited opportunities for students to create and assess solutions to self-assessment questions. A field study examined how 131 students used voluntary self-assessment questions in an online course in B.Sc. Computer Science, how accurate they were able to self-assess their solutions on instructor-defined criteria, and which question-related characteristics influence the ability of self-assessment. Results show the potential for providing scalable learning support. Fine-grained assessment criteria and freedom of solution input are recommended; a limited complexity of the expected solution is still a challenge.
Adaptierbare kollaborative Lernumgebungen zur gezielten Unterstützung universitärer Präsenzlehre
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2019) Kubica, Tommy; Zender, Raphael
Audience Response Systeme (ARS) sind in der Lage, Probleme in der universitären Lehre, wie die fehlende Interaktion zwischen dem Lehrenden und den Studierenden, durch die Benutzung technischer Werkzeuge in der Lehrveranstaltung zu lösen. Der Einsatz solcher Systeme bringt jedoch eigene Probleme mit sich: Der Lehrende muss oftmals sein Lehrkonzept an das jeweilig gewählte System anpassen, da dieses in seinem Funktionsumfang und seinen unterstützten didaktischen Konzepten sehr eingeschränkt ist. Eine Adaption oder gar eine Erweiterung des Funktionsumfangs zur Unterstützung selbst gewählter didaktischer Konzepte wird selten erlaubt, ebenso wie stark kollaborative Szenarien. Diese Arbeit stellt grundlegende Gedanken zur Konzeption und Umsetzung einer Lernumgebung vor, die in der Lage ist, verschiedenste didaktische Abläufe auf Grundlage eines einheitlichen (Meta-)Modells zu modellieren und ihren Funktionsumfang auf den gewählten Anwendungsfall anzupassen. Neben klassischen Anwendungsfällen sollen weitergehende, stark kollaborative Anwendungsfälle unterstützt werden und die Funktionalität einfach erweiterbar sein. Durch den Einsatz in realen Anwendungsszenarien und damit verbundenen Lasttests und Benutzerbefragungen soll das System evaluiert werden.
Adapting RDMO for the Efficient Management of Educational Research Data
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2023) Kiesler, Natalie; Schiffner, Daniel; Nieder-Vahrenholz, Axel; Röpke, René; Schroeder, Ulrik
Research data management has become a core element of research projects in educational technology research. Tools like the Research Data Management Organiser (RDMO) offer support to researchers by gathering metadata of (planned) projects, studies and their output in a structured manner. It further facilitates machine actionable components so that metadata and information can be exchanged by connecting metadata, repositories, and institutions. In this demo, we present a use case of RDMO at a German research data center. Therein, we adapt RDMO’s export plugin so that it generates JSON in the data structure of the German Network of Educational Research Data, and thus allows the export of metadata from RDMO to research data centers. This proof-of-concept thus presents an application scenario of RDMO, and how it can contribute to an improved data management process in educational technology research.
Adapting virtual trainings of applied skills to cognitive processes in medical and health care education within the DiViFaG project
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2020) Hainke, Carolin; Pfeiffer, Thies; Zender, Raphael; Ifenthaler, Dirk; Leonhardt, Thiemo; Schumacher, Clara
The use of virtual reality technology in education rises in popularity, especially in professions that include the training of practical skills. By offering the possibility to repeatedly practice and apply skills in controllable environments, VR training can help to improve the education process. The training simulations that are going to be developed within this project will make use of the high controllability by evaluating behavioral data as well as gaze-based data during the training process. This analysis can reveal insights in the user’s mental states and offers the opportunity of autonomous training adaption.
Adaption und Evaluation eines virtuellen Klassenzimmers für Blinde
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2016) Köhlmann, Wiebke; Karlapp, Marlene; Lucke, Ulrike; Schwill, Andreas; Zender, Raphael
Adaptive Learning as a Service – A concept to extend digital learning platforms?
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2022) Rzepka, Nathalie; Simbeck, Katharina; Müller, Hans-Georg; Pinkwart, Niels; Henning, Peter A.; Striewe, Michael; Wölfel, Matthias
Adaptive learning environments that adjust to the individual user are promising. Unfortunately, many digital learning environments are not yet adaptive and the transformation of legacy software to an adaptive learning environment is complex and costly. Our work introduces the concept of adaptive learning as a service and discusses potential benefits as well as challenges.
Adaptive Lehrvideos
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2015) Waßmann, Ingolf; Müller, Martin; Tavangarian, Djamshid; Pongratz, Hans; Keil, Reinhard
Lehrvideos erfreuen sich dank aktueller Entwicklungen im Bereich der Online-Lehre (Videoplattformen, Massive Open Online Courses) auf der einen Seite und einer riesigen Auswahl sowie einer einfachen Produktion und Distribution auf der anderen Seite großer Beliebtheit bei der Vermittlung von Lerninhalten. Trotzdem bringen Videos einen entscheidenden Nachteil mit sich, welcher in der Natur des Datenformats liegt. So sind die Suche nach konkreten Sachverhalten in einem Video sowie die semantische Aufbereitung zur automatisierten Verknüpfung mit weiteren spezifischen Inhalten mit hohem Aufwand verbunden. Daher werden die lernerfolg-orientierte Selektion von Lehrsegmenten und ihr Arrangement zur auf Lernprozesse abgestimmten Steuerung gehemmt. Beim Betrachten des Videos werden unter Umständen bereits bekannte Sachverhalte wiederholt bzw. können nur durch aufwendiges manuelles Spulen übersprungen werden. Selbiges Problem besteht auch bei der gezielten Wiederholung von Videoabschnitten. Als Lösung dieses Problems wird eine Webapplikation vorgestellt, welche die semantische Aufbereitung von Videos hin zu adaptiven Lehrinhalten ermöglicht: mittels Integration von Selbsttestaufgaben mit definierten Folgeaktionen können auf Basis des aktuellen Nutzerwissens Videoabschnitte automatisiert übersprungen oder wiederholt und externe Inhalte verlinkt werden. Der präsentierte Ansatz basiert somit auf einer Erweiterung der Lerntheorie der verzweigten Lehrprogramme nach Crowder, die auf den Lernverlauf angepasste Sequenzen von Lerneinheiten beinhaltet. Gleichzeitig werden mittels regelmäßig eingeschobener Selbsttestaufgaben Motivation sowie Aufmerksamkeit des Lernenden nach Regeln der programmierten Unterweisung und Verstärkungstheorie gefördert. Durch explizite Auszeichnung zusammengehöriger Abschnitte im Video können zusätzlich die enthaltenden Informationen maschinenlesbar gestaltet werden, sodass weitere Möglichkeiten zum Auffinden und Verknüpfen von Lerninhalten geschaffen werden.
Adaptivität in eLearning-Standards - ein vernachlässigtes Thema?
(Gesellschaft für Informatik e.V., 2004) Harrer, Andreas; Martens, Alke; Engels, Gregor; Seehusen, Silke
Für eine individuelle und umfassende Unterstützung von Lernern in computerbasierten Lernszenarien ist das Potential der Adaptivität des Systems ein wesentlicher Faktor. Ohne Adaptivität sind lediglich gleichförmige und die Stärken und Schwächen des Lerners nicht berücksichtigende Lernprozesse realisierbar. Standards für den eLearning-Bereich streben nach erhöhter Wiederverwendbarkeit und Austauschbarkeit von Komponenten, Lernobjekten und Lernprozessen. Damit haben sie haupt- sächlich die Entwicklung von Lernsystemen im Blickpunkt. Dieser Artikel diskutiert, inwiefern heutige eLearning-Standards auch der Benutzerseite, also der Adaptivität an lernerrelevante Aspekte, Rechnung tragen. Dazu geben wir eine allgemeine Orientierung in das Thema Adaptivität und betrachten Standards zu verschiedenen Aspekten von eLearning-Systemen, nämlich zur Architektur von Systemen, zur Beschreibung von Lernobjekten und zur Spezifikation von Lernprozessen unter dem besonderen Blickwinkel, wie stark Adaptivität darin berücksichtigt wird.