Laufende Projekte

AI and Digital Technologies in Learning and Instruction (ALI)

AI and Digital Technologies in Learning and Instruction (ALI) – Entwicklung eines interdisziplinär geprägten Studienangebots zum Einsatz von KI und digitaler Technologien in Bildungsprozessen

Zur Verbreitung und Weiterentwicklung der Kenntnisse von Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) insbesondere in die Praxis institutionalisierter Bildungsprozesse aller Lebensphasen (primäre, sekundäre, tertiäre Bildung sowie Fort- und Weiterbildung) bedarf es interdisziplinärer Ansätze in der Ausbildung. Im Projekt ALI wird daher angestrebt ein interdisziplinäres, modularisiertes Studienangebot zu entwickeln, das zu einem dauerhaft implementierten interdisziplinären, internationalen Masterstudienprogramm “AI and Digital Technologies in Learning and Instruction” führt. Im Projekt wird die Zusammenarbeit mit Arbeitseinheiten der Informatik zu KI, der Hochschuldidaktik, der Pädagogischen Psychologie eine dauerhafte Kooperation zwischen den Fachbereichen Informatik, Psychologie und der Lehrkräftebildung etabliert. Aufbauend auf zahlreichen Vorarbeiten wird das Studienangebot so konzipiert, dass Studierende aus den genannten Fachbereichen sich für diesen neuen Masterstudiengang bewerben können, aber auch bereits ab Programmstart einzelne Module für zu ihrem Abschluss passende Zertifikate bzw. Schwerpunktsetzungen erwerben können. Das Studienangebot nutzt Inquiry Based Learning und integriert in seine Studienpraxis Elemente KI-unterstützten Lehrens und Lernens mit denen, basierend auf theoretischen Ansätzen der empirischen Bildungsforschung, eine erhebliche Steigerung der Effektivität im Vergleich zu herkömmlicher Lehre zu erwarten ist (z. B. durch KI-generiertes Feedback zur Entlastung der Lehrenden).

Projektmitarbeiter aus der Arbeitseinheit: Andreas Frey, Aron Fink

Laufzeit:  01.12.2021 – 31.11.2025

Kooperationspartner*innen:

Prof. Dr. Holger Horz | Institut für Psychologie – Pädagogische Psychologie – Arbeitseinheit Psychologie des Lehrens und Lernens im Erwachsenenalter

Prof. Dr. Hendrik Drachsler | Institut für Informatik – Zentrale eLearning Einrichtung studiumdigitale

Prof. Dr. Visvanathan Ramesh | Institut für Informatik – Systems Engineering for Vision and Cognition

Prof.‘in  Dr. Gemma Roig |Institut für Informatik – Computational Vision & Artificial Intelligence

   
     

Implementierung von KI-basiertem Feedback und Assessment mit Trusted Learning Analytics in Hochschulen (IMPACT)

Das Verbundprojekt IMPACT fördert die Verbesserung der Hochschulbildung durch den skalierbaren Einsatz von Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) zur (teil-)automatisierten Analyse von Texten. Entlang des Student Life Cycles erhalten Studieninteressierte, Studieneinsteiger*innen und Studierende textbasiertes, hoch informatives und personalisiertes Feedback in der Orientierungs- und Einstiegsphase, im Studienverlauf (formatives Assessment) sowie zum Abschluss von Studienleistungen (summatives Assessment). Damit werden paracurriculare Studienanforderungen bewältigt und individuelle Lernziele sowie Selbstregulationsstrategien für künftiges Lernen gefördert. Darüber hinaus können Verunsicherung und Überforderung bei Studierenden verringert, Lehrende entlastet und eine aktive Auseinandersetzung mit KI-generiertem Feedback durch Studierende und Lehrende gefördert werden. An fünf deutschen Universitäten werden textbasierte KI-Verfahren wie Chatbots, personalisierte Feedback-Systeme zum formativen sowie summativen Assessment in breite Anwendung gebracht. Das interdisziplinäre Konsortium nutzt dabei international erprobte Open-Source-Softwarelösungen (Rasa, OnTask, las2peer), gemeinsame Standards und Interoperabilität in der Hochschullehre mit Lernmanagementsystemen (Moodle, Stud.IP, ILIAS), Online Studienwahl Assistenten und Assessment-Systemen (LPLUS). Für die zielorientierte Integration der KI-Anwendungen werden (medien-)didaktische Konzeptionen und Adaptionen vorgenommen. Voraussetzung für die nachhaltige Implementierung der KI-Anwendungen in Studium und Lehre ist ein datenethisches Change Management auf Grundlage des SHEILA-Prozessmodells. Das Modell wird in allen beteiligten Hochschulen angewandt und liefert dem Verbund somit ein einheitliches, wissenschaftlich fundiertes Rahmenkonzept für die kontinuierliche Kooperation mit Gremien, Lehrenden und Studierenden. Die Projektergebnisse werden durch Workshops und nach Open-Science-Prinzipien durch den Verbund deutschlandweit zugänglich gemacht.

An der Goethe-Universität Frankfurt wird das Teilprojekt: „KI in der Studieneingangsphase für das summatives Assessment und Feedback sowie der Pilotierung, Evaluation & Implementierung, Dissemination“ bearbeitet.

Projektmitarbeiter aus der Arbeitseinheit: Andreas Frey

Laufzeit: 01.12.2021 – 31.11.2025

Kooperationspartner an der Goethe-Universität Frankfurt:

Prof. Dr. Hendrik Drachsler | Institut für Informatik – Zentrale eLearning Einrichtung studiumdigitale

Prof. Dr. Holger Horz | Institut für Psychologie – Pädagogische Psychologie – Arbeitseinheit Psychologie des Lehrens und Lernens im Erwachsenenalter

Weitere Kooperationspartner*innen:

Prof. Dr. Niels Pinkwart | Humboldt-Universität zu Berlin

Prof’in. Dr. Claudia de Witt | Fernuniversität Hagen

Prof. Dr. Tim Landgraf | Freie Universität Berlin

Dipl. Soz. Alexander Schulz | Freie Universität Berlin

Prof. Dr. Andreas Breiter | Universität Bremen


Digital Teaching and Learning Lab (DigiTeLL)

Im Projekt DigiTeLL werden erprobte Lehr-, Lern- und Prüfungsszenarien um digitale Instrumente und innovative Learning Designs erweitert. Das Lab ist dazu als (virtueller) Kommunikations- und Kollaborationsraum angelegt, der Inkubator- und Akzelerator-Elemente zu einer dauerhaften Innovationsschleife verknüpft. Dabei geht es um „High Teach“, die lernendenzentrierte Verbesserung von Studium und Lehre: In sogenannten Partnerships – dem Herzstück des DigiTeLL – werden sich Lehrende der Fachbereiche untereinander sowie mit zentralen Unterstützungsstrukturen vernetzen, um innovative Entwicklungsprojekte in Lehrveranstaltungen umzusetzen. So werden an der Goethe-Universität zukünftig kontinuierlich neue Konzepte des digitalen Lehrens, Lernens und Prüfens entwickelt, erprobt und nach Evaluation der Ergebnisse in der Breite nutzbar gemacht. Die Querschnittsthemen Diversität und Barrierefreiheit sowie Constructive Alignment stellen sicher, dass die ausdifferenzierten Bedarfslagen der heterogenen Studierendenschaft berücksichtigt werden und die Erhöhung des Studienerfolgs als Ziel der Maßnahmen im Fokus steht.

Projektmitarbeiter aus der Arbeitseinheit: Andreas Frey, Aron Fink

Laufzeit: 01.08.2021 – 31.12.2024

Weitere Informationen: https://www.uni-frankfurt.de/digitell


Hoch informatives und Kompetenzorientiertes Feedback für das Digitale Lernen (HIKOF-DL)

Das HIKOF-DL Projekt hat zum Ziel, Hochschulen und Firmen dabei zu unterstützen, das Potential der durch die COVID-19-Pandemie rasant gewachsenen Datenbestände der Online-Lehre mittels Künstlicher Intelligenz (KI) zu analysieren und in hochinformatives und kompetenzorientiertes Feedback für Studierende umzuwandeln. Dabei werden etablierte Open-Source-Softwarelösungen von der internationalen Learning Analytics-Community sowie die im KAT-HS-Projekt (gefördert vom BMBF) entwickelte KAT-HS Assessment Software weiterentwickelt und zu einem wirkungsmächtigen Open Source Tool für hoch informatives und kompetenzorientiertes formatives sowie summatives Feedback kombiniert. Das neu entstehende Feedback-System wird an der Goethe-Universität implementiert und in einer der größten Vorlesungen der Universität mit rund 1000 Studierenden evaluiert.  Das Projekt wird in Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation sowie „studiumdigitale“, der zentralen E-Learning-Einrichtung der Goethe-Universität, durchgeführt. Gefördert wird das Projekt aus Mitteln des Distr@l-Förderprogramms der hessischen Landesregierung.

 

Projektmitarbeiterunserer der Arbeitseinheit: Aron Fink

Laufzeit: Mai 2021 bis 2024

 

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Hendrik Drachsler, Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation
Prof. Dr. Alexander Tillmann, Goethe-Universität Frankfurt am Main

 
 
     

Projekt Coronabedingte Bildungsbenachteiligungen erkennen und verringern (CoBi)

Im Projekt CoBi (Coronabedingte Bildungsbenachteiligungen erkennen und verringern) sollen durch Schulschließungen in ihrem Lernen besonders beeinträchtigte Schülerinnen und Schüler identifiziert und ihnen ein psychologisches Beratungsangebot unterbreitet werden. Dieses wird über die Beratungsstelle MainKind realisiert. Neben den Lernproblemen werden zudem die sozial-emotionalen Belastungen untersucht.

Über Leitfadeninterviews mit Schulpsychologinnen und Schulpsychologen wird herausgearbeitet, welche Gruppen von Schülerinnen und Schüler besonders gefährdet sind und wo konkret ihre Probleme liegen.

Darauf aufbauend wird ein computerbasiertes Online-Screening-Instrument zur Identifikation besonders gefährdeter Schülerinnen und Schüler zusammengestellt. Mit diesem wird ermittelt, ob ein Individuum Gefahr läuft den Schulabschluss nicht zu schaffen und welche Problemlage vorliegt.

Die Ergebnisse des Screenings werden dann verwendet, um gefährdete Schülerinnen und Schüler  im Rahmen eines individuellen psychologischen Beratungsangebots dabei zu unterstützen durch die Nutzung ihrer individuellen Ressourcen zu einem effektiveren Lernen zu kommen.

Das Cobi-Unterstützungssystem – bestehend aus Online-Screening-Instrument und individueller psychologische Beratung ‑ wird auf Basis eines experimentellen Versuchsansatzes evaluiert. Nachgewiesene Wirksamkeit vorausgesetzt, besteht ein explizites Ziel des Projekts in der effektiven Verbreitung des Unterstützungssystems, damit möglichst viele Jugendliche effektiv unterstützt werden können.

Das Projekt wird vom Kompetenzzentrum Schulpsychologie Hessen unterstützt.

Im Projekt wirken momentan mit: Dr. Thomas Dreisörner (Koordination), Prof. Dr. Andreas Frey, Dr. Svenja Hammerstein, Dr. Christoph König, Marion Schneckenbühl und Diana Dusny. Außerdem die Studierenden Luise Krebel und Katharina Valko.

Gefördert wird das Projekt durch die Beisheim Stiftung und den Goethe Corona Fonds


Internationale Grundschul-Lese-Untersuchung 2021 (IGLU/PIRLS)

Das Projekt IGLU (International: Progress in Reading Literacy Study [PIRLS]) 2021 untersucht auf Basis repräsentativer Daten die Lesekompetenz von Schülerinnen und Schülern am Ende der vierten Grundschulklasse. In Deutschland nehmen ca. 4.000 Schülerinnen und Schüler, ihre Lehrkräfte und Schulleitungen sowie ihre Eltern teil. Die identifizierten Schulleistungen in Deutschland können durch die internationale Ausrichtung des Projekts mit denen in anderen Ländern und Regionen der Welt verglichen werden. IGLU ist ein zentrales Element des Bildungsmonitorings in Deutschland und findet im Jahr 2021 zum fünften Mal statt. Im Fokus der IGLU Studie steht die Lesekompetenz und deren Zusammenhänge mit Merkmalen von Schülerinnen und Schülern (z.B. Lesemotivation), ihres Unterrichts (z.B. Leseunterrichtsstrategien), ihrer Schulen (z.B. Ganz- oder Halbtagsschule) und ihrer Familien (z.B. familiäre vorschulische Leseförderung).

Die IGLU Studie wird in einem Konsortium mehrerer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Deutschland mit unterschiedlicher disziplinärer Verortung (Erziehungswissenschaft, Fachdidaktik Deutsch, Psychologie) interdisziplinär und in enger Abstimmung mit internationalen Partnerinnen und Partnern durchgeführt. Die nationale wissenschaftliche Projektleitung liegt bei Prof. Dr. Nele McElvany (Institut für Schulentwicklungsforschung, TU Dortmund). Prof. Dr. Andreas Frey ist Mitglied des wissenschaftlichen Konsortiums.

 

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Nele McElvany, TU Dortmund

Dr. Franziska Schwabe, TU Dortmund

Prof. Dr. Frank Goldhammer, DIPF Frankfurt am Main

Prof. Dr. Anita Schilcher, Universität Regensburg

Prof. Dr. Tobias Stubbe, Georg-August-Universität Göttingen

 

Laufzeit: März 2019 – März 2023

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Outcome-Indikatoren-Test für Bildung für Nachhaltige Entwicklung (OIT-BNE)

Im Projekt OIT-BNE (Outcome-Indikatoren-Test für Bildung für Nachhaltige Entwicklung) wird eine disziplinübergreifende Kompetenzmodellierung angestrebt, die den Resultaten von Bildung für Nachhaltige Entwicklung (BNE)-Maßnahmen bei Lernenden empirisch auf den Grund geht. Die Frage nach Effekten bei den Lernenden, die sich in deren Kompetenzen widerspiegeln, soll so bearbeitet werden. Am Ende wird ein Outcome-Indikatoren-Test zur Erfassung und Operationalisierung von BNE-Kompetenzen von Schüler*innen in Deutschland entwickelt.

Das Projekt wird an verschiedenen Standorten bearbeitet: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Pädagogische Hochschule Ludwigsburg und Ackerdemia e.V. (Berlin). Als Partner unterstützt die Arbeitseinheit Pädagogische Psychologie mit den Schwerpunkten Beratung, Diagnostik und Evaluation“ der Goethe-Universität Frankfurt das Projektteam durch die Durchführung von Datenanalysen, die Bereitstellung von Expertise zur Entwicklung eines adaptiven Tests, die Anpassung von adaptiver Testsoftware der Arbeitseinheit auf den Projektkontext und die Integration der im Projekt KAT-HS entwickelten kontinuierlichen Kalibrierungsstrategie von Fink, Born, Spoden und Frey (2018).

 

Projektmitarbeiter aus unserer Arbeitseinheit: Andreas Frey, Patrick Naumann und Aron Fink

 

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