Download - IoT in education by designing smart learning environments

IOT IN EDUCATION BY DESIGNING A SMART LEARNING

ENVIRONMENT

2016

Sirkka Freigang

SPEAKER@bpb: Bundeszentrale für politische BildungHackathon: Selbstbestimmt leben in der vernetzten Gesellschaft26. und 27. November 2016, Berlin

Stationen

#1 meine Person

#2 IoT und Bildung

#3 Smart Learning Environments

#4 Soziotechnische Perspektive

#5 Heraus-forderungen

Meine Person 1.

FORSCHUNG

#BMBF Studie#IoT & SmartHome#Weiterbildungspreis

2009-2013

+

INDUSTRIE

#VW#Bosch Software Innovations

2015-heute

STIPENDIUM

#Landesstipendium#TU Dresden#Dissertation

2014-2017

+ =

Dipl. Pädagogin

Meine Person 1.Mein Blog

https://sirkkafreigang.wordpress.com/


Stationen

#1 meine Person

#2 IoT und Bildung




IoT und Bildung 2.

2009

BMBF Initiative zur Früherkennung von Qualifikationserfordernissen im Bereich „Internet der Dinge“ 1. Logistik2. Industrie3. SmartHome

2012

Horizon Report

201410.5.2012

Vortrag von Gabi Reinmann:Tablets, Apps und das Internet der Dinge – Der weite Weg von der technischen Invention zur didaktischen InnovationE-Learning-Tag Rheinland-Pfalz, Universität Trier

The International association of smart learning environments (IASLE)

2016

IoT Hackathon der bpb: wie kann IoT für (politische) Bildung genutzt werden?

Meilensteine

IoT und Bildung 2.Potenziale

“IoT market in education and health will increase from € 22 060 in 2014 to € 66 925 in 2020 (€ Million) in the European Union context.”

Sarıtaş, M. T. (2015)

2014

2020

IoT und Bildung 2.

126 Fachdatenbanken

in der Disziplin Pädagogik

(FIS) FACHPORTALpaedagogik.de:0 Ergebnisse für „Internet of things“

27 Ergebnisse für „Internet der Dinge“

Deutscher Bildungsserver:0 Ergebnisse für „Internet of things“

16 Ergebnisse für „Internet der Dinge“

76 Fachdatenbanken

in der Disziplin Informatik

Google ScholarInterdisziplinär

ACM Digital Library:1.299 Ergebnisse für „Internet of things“28 Ergebnisse für „Internet of things“ +

education + learning

Meta-Suche:137.000 Ergebnisse für „Internet of

things“18.300 Ergebnisse für „Internet of

things“ + education + learning

Aktuelle Recherche im Datenbank-Infosystem der SLUB (1214 Datenbanken)

IoT und Bildung 2.Aktuelle Recherche im Datenbank-Infosystem der SLUB (1214 Datenbanken)

#PROBLEM 1

In der Literatur geht es überwiegend um die Frage, wie

IoT Kompetenzen aufgebaut werden können und nicht darum,

wie IoT in Bildungsprozessen genutzt werden könnte

IoT und Bildung 2.Aktuelle Recherche im Datenbank-Infosystem der SLUB (1214 Datenbanken)

#PROBLEM 2

Es gibt kaum empirische Befunde im Bereich „IoT in Education“

A Comprehensive Study of Parameters in Physical Environment that Impact Students’ Focus during Lecture using Internet of Things.

Uzelac, A., Gligoric, N., Krco, S. (2015)

IoT und Bildung 2.

Pervasive computing

ambient computing

ubiquitous computing

cognitive computing

wearable computing

mobile computing

IOT Terminologie

IoT und Bildung 2.

durchdringend

umgebend

allgegenwärtig

adaptiv

tragbar

mobil

IOT Terminologie

IoT und Bildung 2.

Pervasive learning

ambient learning

ubiquitous learning

cognitive learning

wearable learning

mobile learning

IOT Terminologie

IoT und Bildung 2.

Pervasive learning

ambient learning

ubiquitous learning

wearable learning

mobile learning

IOT Terminologie

adaptive learning

IoT und Bildung 2.

Pervasive learning

ambient learning

ubiquitous learning

adaptive learning

mobile learning

IOT Terminologie

IoT und Bildung 2.

Pervasive learning

ambient learning

ubiquitous learning

adaptive learning

SMART learning

mobile learning

IOT Terminologie

Stationen

#1 meine Person

#2 IoT und Bildung




Smart Learning Environments3.

#1

„Smart learning environments“ sind physikalische Umgebungen, die mit digitalen und kontextsensitiven Komponenten angereichert sind, um ein schnelleres und besseres Lernen zu ermöglichen.

Koper, R (2014) University Chair at Institute Board, Open University of the Netherlands

#2

“Smart learning environments” can be regarded as technology-supported learning environments that make adaptations and provide appropriate support (e.g., guidance, feedback, hints or tools) in the right places and at the right time based on individual learners’ needs, which might be determined via analyzing their learning behaviors, performance and the online and realworld contexts in which they are situated.

Hwang, GJ (2008)Graduate Institute of Digital Learning and Education, University of Science and Technology, Taiwan

Definition

Verweist auf Lernstrategien und Lernwerkzeuge (tools)

Unterstützt formales und informelles Lernens

Bietet angepasste Lern-inhalte für die individuellen Lernbedürfnisse

Erfasst und berücksichtigt den realen (Lern-)Kontext

Interagiert mit den Nutzern über mehrere Kanäle (z.B. über Smartphones, Google Glass oder andere Ubiquitous Computing-Geräte)

Berücksichtigt persönliche Faktoren sowie äußere Einflüsse der Umgebung (z.B. pers. Lernbedürfnisse, Vorlieben, Zeitpläne und Situationen der realen Umgebung)

Smart Learning Environments3.Merkmale I

Bietet personalisiertes Feedback oder Hilfestellung

Hwang, GJ (2014)

Smart Learning Environments3.Merkmale II

Gros, B (2016)

#1location

aware

#10high

engagement

#9natural

interaction

#8wholerecord

#3sociallyaware

#7ubiquitous

#2context aware

#4interoperable

#6adaptable

#5seamless

connection


formales und informelles Lernen orchestrieren

Begoña Gros (2016)Universidad de Barcelona, Spain

Ziele

Unterstützung pädagogischer Aspekte wie:

• Kollaboration & Austausch• Reflektion (z.B. durch Learning Analytics)• Personalisierung• Intrinsische Motivation• Bildungsinnovationen• Selbstgesteuertes Lernen im Zuge des

Lebenslangen Lernens


#1

Durch ubiquitäre Lernformate entstehen MISCHFORMEN des Lernens, die zwischen formalen und informellen Lernsettings, zwischen selbstorganisiertem und sozialem Lernen, zwischen verschiedenen Lernzeiten und Lernorten sowie zwischen analogen und digitalen Lernformaten zu verorten sind.

Specht, M., Ebner, M., & Löcker, C. (2013) #2

Solche Lernszenarien ermöglichen unter Verwendung modernster, mobiler, drahtloser Informationstechnologien ein HYBRIDES Zusammenwirken zwischen physikalischer und digitaler Lernumgebung.

#3

Das System erkennt die Bedürfnisse des Lernenden und nimmt eine begleitende und beratende Rolle ein.

Gros, B. (2016)

Ergebnis

Smart Learning Environments3.Zusammenfassung

SLEs gehen adaptiv auf unterschiedlichste Nutzerbedürfnisse ein. Nicht nur die Inhalte werden an den Bedürfnissen ausgerichtet, sondern auch die Methode der Darbietung. Je nachdem, an welchem Ort man sich befindet, ob allein oder im Team sowie in Abhängigkeit der individuellen Interessen und Vorlieben.

SLEs unterstützen nicht rein auf fachlicher Ebene, sondern ist auf Lernen im Austausch mit anderen fokussiert. Sie bieten Raum für Kreativität und Experimente, dadurch können Fachinhalte alleine oder mit Kolleg/inn/en intrinsisch motiviert, sinnerfüllt und mit Spaß angeeignet werden.

Stationen

#1 meine Person

#2 IoT und Bildung




Soziotechnische Perspektive4.Herausforderungen im Kontext lll & beruflicher Aus- und Weiterbildung

#2IoT ist ein interdisziplinäres Thema, das jedoch überwiegend technologie-getrieben beschrieben und erforscht wird

#1Bezüge zu pädagogischen & sozialwissenschaftlichen Erkenntnissen sind kaum erkennbar und müssen näher beleuchtet werden

#3Es fehlt ein ganzheitlicher Ansatz einer menschen-zentrierten und ziel-gerichteten Entwicklung von SLE

#Arbeits- und Organisationspsychologischer Ansatz, der das Arbeitssystem als soziotechnisches System betrachtet

“The most important thing that socio-technical design can contribute is its value system” Mumford, E. (2006)

Soziotechnische Perspektive4.Didaktische Herausforderungen

REDEMANUSKRIPT:

Reinmann, G. (2012). Tablets, Apps und das Internet der Dinge – Der weite Weg von der technischen Invention zur didaktischen Innovation:

Wie kann IoT konkrete Verbesserungen innerhalb didaktischer Szenarien eröffnen?

Denkrichtung ändern: Nicht erst technische Inventionen identifizieren und beschreiben und dann nach didaktischen Anwendungen suchen, sondern umgekehrt: Erst Probleme und Anforderungen beim Lehren und Lernen identifizieren und beschreiben und diese dann mit technischen Inventionen abgleichen

1. Didaktische Innovationen in Einklang mit technischen Möglichkeiten zu bringen2. Konsequente Orientierung am praktischen (didaktischen) Handeln

Soziotechnische Perspektive4.Herausforderungen an den Prozess der Gestaltung

ARTIKEL:

Noennig, R. et al. (2016). Von Smart Objects zum Smart System. Ein Design-Prozess für das kluge Internet der Dinge. In Productivity Management, Gito Verlag 3/2016

Ausgangspunkt zur Gestaltung von „klugen Systemen“ müssen die arbeitsweltlichen Funktionszusammenhänge sein, um wertvolle und sinnstiftende Vernetzungen zu erzeugen

Dies erfordert eine detaillierte Beschreibung der Nutzer_innen und der Nutzungen (Use Cases) sowie ihrer Umweltbedingungen (Settings)

Semantische Kopplung durch Identifizierung ähnlicher Eigenschaften (Mustererkennung) kann einfache „Wenn-dann“ Beziehungen zu komplexen Systemzusammenhänge erzeugen

Laboratory of Knowledge Architecture, TU Dresden, Germany

Soziotechnische Perspektive4.Ein erweitertes SLE Modell mit 6 Gestaltungsbereichen

Lern-/ Unternehmens-

kultur

Lern-/ Arbeitsmethoden

MENSCH

Bedürfnisse

RAUM

IT-Infrastruktur

Workplace Architektur

Digitale-/ Physikalische Ausstattung

Freigang, S. (2016)


MotivationBedürfnisse

Sinn

Engagement & EmployabilityPersönliche Kompetenzentwicklung:

MethodenKommunikation

MedienSelbstorganisation

Fachinhalte

Umfeld-, Kontext- und Tätigkeitsanalysen

BedarfserhebungProfiling

Persönliche LernumgebungProfessionelle Lernbegleitung


Details: wissenskreateurin*


Soziotechnische Perspektive4.Anforderungen zur Gestaltung von SLE

MENSCHENZENTRIERT GESTALTEN

BEDÜRFNISSE ERHEBEN

PERSÖNLICHE LERNUMGEBUNG ETABLIEREN

PHYSIKALISCHE UND DIGITALE LERNUMGEBUNG ZU HYBRIDEN LERNWELTEN VERSCHMELZEN

5LERNRESSOURCEN BÜNDELN

BIG DATA ANALYTICS EINFÜHREN

EMPFEHLUNGSSYSTEM AUFBAUEN

4

SELBSTVERANTWORTUNG STÄRKEN

VERTRAUENSKULTUR ETABLIEREN

LERNBEGLEITUNG PROFESSIONALISIEREN

3DIDAKTISCHE VIELFALT

ANBIETEN

TOOLBOXEN ENTWICKELN

21

AUF FLEXIBILITÄT & MULTIFUNKTIONALITÄT ACHTEN

KLAPPEN+STAPELN+ROLLEN

6

Stationen

#1 meine Person

#2 IoT und Bildung




Herausforderungen5.1. Datenschutz & Datensicherheit

Herausforderungen5.2. Zielgerichtet soziale und didaktische Innovationen kreieren

• Arbeitsweltliche Funktionszusammenhänge explizieren• Lernkontexte identifizieren &

beschreiben• Konkrete Lernprozesse &

Lerntätigkeiten (Use cases) identifizieren, die sinnvoll mit IoT Anwendungen angereichert werden könnten

• Lernprozesse & -gegenstände digitalisieren & vernetzen

• Data Analytics anwenden

Bedürfnisse der Lernenden erkennen & Empathie entwickeln

Herausforderungen5.3. Brücken bauen

. . . . . .. . . . . .. .. . . . . .. .

. .. .. . . . . .

. .

(( ( (

(( ( ((( ( (

(( (

( ( (

. .. .. .

( (

Herausforderungen5.3. Brücken bauen

. . . . . .. . . . . .. .. . . . . .. .

. .. .. . . . . .

. .

(( ( (

(( ( ((( ( (

(( (( (

. .. .. .

( (

#1Dialog unterschiedlicher Fachdisziplinen

#2Dialog zwischen Gestaltern und Nutzern

#3Ganzheitliche Betrachtung von Mensch & Technik

#4Verknüpfung digitaler und analoger Lernwelten

Herausforderungen5.4. Kreatives Problemlösen

. .

(

HACKING IOT IN EDUCATION

#1Dialog unterschiedlicher Fachdisziplinen

#2Dialog zwischen Gestaltern und Nutzern

#3Ganzheitliche Betrachtung von Mensch & Technik

#4Verknüpfung digitaler und analoger Lernwelten

DANKE FÜR DIE AUFMERKSAMKEIT

@EduOrakel

[email protected]

https://sirkkafreigang.wordpress.com


Literatur

• Freigang, S. (2016). IoT in Education by Designing Smart Learning Environments. [Weblog] die wissenskreateurin**. Abgerufen am 17.11.2016.

• Gros, B. (2016). The design of smart educational environments. Smart Learning Environments, 3(1). • Hwang, G.-J., Tsai, CC., Yang, SJH. (2008). Criteria, strategies and research issues of context-aware ubiquitous learning.

Educ. Technol. Society 11(2), 81–91.• Hwang, G.-J. (2014). Definition, framework and research issues of smart learning environments - a context-aware

ubiquitous learning perspective. Smart Learning Environments, 1(1).• Koper, R. (2014). Conditions for effective smart learning environments. Smart Learning Environments, 1(1), 1–17.• Mumford, E. (2006). The story of socio-technical design: Reflections on its successes, failures and potential. Information

Systems Journal, 16(4), 317–342.• Noennig, R; Schmiedgen, P; Gäbler, U; Hai Do, M. (2016). Von Smart Objects zum Smart System. Ein Design-Prozess für

das kluge Internet der Dinge. In: Productivity Management, Gito Verlag 3/2016.• Sarıtaş, M. T. (2015). The Emergent Technological and Theoretical Paradigms in Education: The Interrelations of Cloud

Computing (CC), Connectivism and Internet of Things (IoT). Acta Polytechnica Hungarica, 12(6).• Specht, M., Ebner, M., & Löcker, C. (2013). Mobiles und ubiquitäres Lernen. Technologien und didaktische Aspekte.• Uzelac, A., Gligoric, N., Krco, S. (2015). A Comprehensive Study of Parameters in Physical Environment that Impact

Students’ Focus during Lecture using Internet of Things. In: Computers in Human Behavior, Vol. 53, pp. 427-434.

Download - IoT in education by designing smart learning environments

Top Related