Das von Prof. Dr. Louis Henri Seukwa interdisziplinäre Forschungsprojekt Learning by Playing setzt sich zum Ziel, Schüler*innen, Studieninteressierte und Studierende mithilfe eines Serious Games Möglichkeiten zum multikontextuellen und spielerischen Erwerb von Programmierkompetenzen zu verschaffen, um insnesondere diversitätsbedingte Bildungsbarrieren zu überwinden und zur Bildungsgerechtigkeit im Bereich digitaler Kompetenzen beizutragen. Mitglieder des internationalen Forschungsteams sind: Prof. Dr. Larissa Putzar (KI/Data Science, Department Medientechnik, DMI), Prof. Ralf Hebecker (Game Design und Produktion, Department Medientechnik, DMI), Prof. Dr. Kai von Luck (Informatik KI, Department Informatik, TI) sowie die Wirtschaftinformatikerin Charlotte Knorr und der Medientechniker Karl-Justus Boos.
Im internationalen Vergleich schneiden sowohl deutsche Informatikstudierende (hohe Abbruchquoten) als auch Schüler*innen (unterdurchschnittliche computerbezogene Kompetenzen) schlecht ab. Studien zeigen bei beiden Gruppen diversitätsbedingte Korrelation von sozialer Zugehörigkeit, Sprache, Gender und Migrationshintergrund und signifikant niedrigeren Lernerfolgen. Die Heterogenität in Schulen und Hochschulen steigt seit Jahren stetig und wird sich durch demografischen Wandel und Migration weiter verstärken. Zudem können Serious Games nachweislich das motivationale, kognitive und emotionale Engagement fördern, besonders beim Lernen komplexer Programmierfunktionen.
Im Rahmen des Forschungsprojektes „Learning by Playing“ wird ein mobiles Serious Game zum Erwerb von Programmierkompetenzen für Schüler*innen, Studieninteressierte und Studierende entwickelt, erprobt und modellhaft im (hoch)schulischen Bildungssystem implementiert. Bei der Gameentwicklung und Prototypnutzung werden diversitätsbedingte Barrieren mithilfe von qualitativen Interviews, Affective Computing und Learning Analytics identifiziert, analysiert und bei der weitergehenden Gestaltung diversitätssensibler Kontextualisierung und Visualisierungen im mehrsprachig angelegten Game genutzt, wodurch einerseits die Verknüpfung mit schon vorhandenen Kompetenzen in der heterogenen Lernenden Gruppen ermöglicht und andererseits lernbehindernde negative Emotionen bzw. Demotivation vermieden werden sollen. Spielmechaniken sowie Game- und Lernlogiken („Game-“ und „Learning Mechanics“) werden unter aktiver Beteiligung der Nutzer*innen dafür genutzt, den Kompetenzerwerb komplexerer kognitiver Zusammenhänge spielend (leicht) zu gestalten. Adaptive Lernsysteme und Gamification-Elemente schaffen dabei ein interaktives, motivierendes Lernumfeld, das die individuelle Lernentwicklung fördert.
Das interdisziplinäre Forschungsteam untersucht folgende Fragestellungen:
- Welche Hindernisse bei der Entwicklung ihrer Programmierkompetenzen erfahren junge Men¬schen mit unterschiedlichen Hintergründen (Migration, kulturelles Kapital, Gender) beim Spielen des Prototyps?
- Auf welcher Ebene (kognitiv, emotional, motivational etc.) sind diese Hindernisse wirksam und was leitet sich daraus für die Weiterentwicklung des Spiels ab?
- Sind bestimmte Spielmechaniken sowie Game- und Lernlogiken besonders geeignet, diversitäts-bedingte Bildungsbarrieren durch ein Serious Game zu überwinden?
- Wie sollten Visualisierungen und Kontextualisierungen in einem Serious Game gestaltet sein, damit heterogene Lernenden Gruppen gut an vorhandene Kompetenzen anknüpfen können?
- Wie kann das Serious Game im Informatikunterricht eingesetzt werden und welche Voraussetzungen benötigen Lehrkräfte, um das Spiel effektiv im Unterricht einsetzen zu können.
Im Forschungsprojekt Learning by Playing werden Methoden der Sozialforschung, gamesspezifische User Experience Research mit Affective Computing (Emotionserkennung), Echtzeit-Game- und Learning Analytics kombiniert, und sowohl quantitative Daten (Fragebögen, physiologische Messungen, Spiel¬daten) als auch qualitative Daten (qualitative Interviews, Playtests) erhoben.
Das Serious Game wird in Kooperation mit zwei Hamburger Stadtteilschulen und der HAW Hamburg modellhaft entwickelt, um es langfristig als festen Bestandteil des Unterrichts an Schulen und Hochschulen zu verankern.
