Verfügbarkeit: Roboter in der Bildung

Roboter in der Bildung: wie Robotik das Lernen im digitalen Zeitalter bereichern kann

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Alnajjar, Fady (VerfasserIn), Bartneck, Christoph 1973- (VerfasserIn), Baxter, Paul (VerfasserIn), Belpaeme, Tony (VerfasserIn), Cappuccio, Massimiliano 1977- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München Hanser [2021]
Schlagworte:	Lernen Unterrichtstechnologie Bildung Roboter Robotik Digitalisierung FBLEHR: Lehrbuch FBWIINNO: Innovationen und neue Technologien INF2021
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XII, 209 Seiten Illustrationen
ISBN:	9783446466951 3446466959

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALT DANKSAGUNG ............................................................................................. IX 1 EINFUEHRUNG ........................................................................................ 1 1.1 LEHRTECHNOLOGIEN: DIE DIGITALE WENDE IN DER BILDUNG ............................ 2 1.2 DEFINITION VON UND EINFUEHRUNG ZU BILDUNGSROBOTERN ............................ 6 1.3 WISSENSCHAFT VERSUS FIKTION .................................................................... 10 1.4 GLIEDERUNG DES BUCHES .............................................................................. 13 2 THEORIEN DES LERNENS .................................................................... 15 2.1 LERNTHEORIEN ............................................................................................... 15 2.1.1 BEHAVIORISMUS ................................................................................ 16 2.1.2 KOGNITIVISMUS ................................................................................. 17 2.1.3 KONSTRUKTIVISMUS .......................................................................... 17 2.2 SOZIALES LERNEN .......................................................................................... 22 2.3 TUTORING ...................................................................................................... 23 2.4 KOLLABORATIVES UND KOOPERATIVES LERNEN ................................................ 24 2.5 PROJEKTBASIERTES LERNEN ............................................................................ 26 2.6 BILDUNGSTHEORIE UND ROBOTER IN DER BILDUNG .......................................... 27 3 DER INTERAKTIVE VERSTAND .............................................................. 29 3.1 KOGNITIVE GRUNDLAGEN DES MENSCHLICHEN LERNENS .................................. 30 3.1.1 AUFMERKSAMKEIT .......................................................................... 31 3.1.2 GEDAECHTNIS ...................................................................................... 32 3.1.3 EXEKUTIVE FUNKTIONEN .................................................................. 34 3.2 SOZIAL-KOGNITIVE GRUNDLAGEN VON INTERAKTIONEN .................................... 35 3.2.1 EMPATHIE ......................................................................................... 36 3.2.2 NACHAHMUNG ................................................................................... 38 3.2.3 THEORIE DES GEISTES (THEORY OF MIND, TOM) ................................ 40 3.2.4 ANTHROPOMORPHISMUS ................................................................... 42 3.2.5 NONVERBALE KOMMUNIKATION ........................................................ 44 3.3 DEMOGRAFISCHE DATEN ................................................................................. 46 3.3.1 BIOLOGISCHES UND SOZIALES GESCHLECHT (SEX UND GENDER) .......... 46 3.3.2 ALTER ................................................................................................. 47 3.3.3 ETHNIZITAET ......................................................................................... 47 3.4 SIND SIE WIRKLICH YYWIE ICH ? ....................................................................... 48 4 WAS MACHT EINEN ROBOTER AUS? .................................................... 51 4.1 DER ROBOTER ................................................................................................. 52 4.1.1 ROBOTERTYPEN UND IHRE STEUERUNG ................................................ 52 4.1.2 GRUNDLEGENDE ROBOTER-HARDWARE ................................................ 54 4.2 EINGABE-TECHNOLOGIEN ................................................................................. 56 4.2.1 DIE SPRACHERKENNUNG .................................................................... 56 4.2.2 COMPUTER VISION ............................................................................. 57 4.2.3 NAEHERUNGSSENSOREN ....................................................................... 58 4.2.4 BERUEHRUNGSSENSOREN ..................................................................... 59 4.2.5 PHYSIOLOGISCHE SENSOREN ............................................................... 59 4.3 AUSGABE-TECHNOLOGIEN ............................................................................... 60 4.3.1 MOTOR-BEWEGUNGEN UND MOBILITAET ................................................ 60 4.3.2 HAPTISCHES FEEDBACK .................................................................... 61 4.3.3 AUDIO ............................................................................................... 61 4.3.4 AUGEN ............................................................................................... 62 4.4 VERARBEITUNGSSOFTWARE .............................................................................. 63 4.4.1 ENTWICKLUNGS-TOOLS ......................................................................... 64 4.4.2 ROBOTER-SOFTWARE-MIDDLEWARE ...................................................... 65 4.4.3 SPRACHVERARBEITUNG ....................................................................... 66 4.4.4 EINSCHRAENKUNGEN ........................................................................... 67 4.4.5 LOKALISIERUNG UND KARTIERUNG ...................................................... 67 4.4.6 KUENSTLICHE INTELLIGENZ .................................................................. 68 5 ROBOTER ALS WERKZEUG .................................................................... 73 5.1 WARUM WERDEN ROBOTER IM UNTERRICHT EINGESETZT? ................................ 74 5.2 INFORMATISCHES DENKEN (COMPUTATIONAL THINKING) ................................ 76 5.3 HARDWARE ..................................................................................................... 78 5.3.1 EINSATZBEREITE ROBOTER (READY-TO-RUN) ........................................ 78 5.3.2 ROBOTER-BAUKAESTEN ......................................................................... 80 5.3.3 TURTLEBOT ......................................................................................... 83 5.3.4 BENUTZERDEFINIERTE HARDWARE ....................................................... 83 5.4 SOFTWARE ....................................................................................................... 85 5.4.1 PROGRAMMIERUNG ............................................................................. 85 5.4.2 SIMULATIONSUMGEBUNGEN .............................................................. 86 5.5 ROBOTER-WETTBEWERBE ................................................................................. 87 5.6 HERAUSFORDERUNGEN ..................................................................................... 88 5.6.1 MANGELNDES VERTRAUEN DER LEHRKRAEFTE ........................................ 88 5.6.2 ROBOTER IM LEHRPLAN ....................................................................... 89 5.6.3 WIRKSAMKEIT VON ROBOTERN IN DER BILDUNG .................................. 90 5.7 AUSBLICK ....................................................................................................... 90 6 ROBOTER ALS SOZIALE AGENTEN ......................................................... 93 6.1 WAS MACHT EINEN SOZIALEN ROBOTER AUS? .................................................. 93 6.2 ROLLEN VON SOZIALEN ROBOTERN IN DER BILDUNG .......................................... 94 6.2.1 DER ROBOTER ALS TUTOR .................................................................... 95 6.2.2 DER ROBOTER ALS PEER ...................................................................... 99 6.2.3 DER ROBOTER ALS NOVIZE .................................................................. 101 6.2.4 DER ROBOTER ALS ASSISTENT IM KLASSENZIMMER ............................ 102 6.2.5 DER ROBOTER ALS PRUEFER .................................................................. 104 6.2.6 DER ROBOTER ALS MEDIATOR .............................................................. 105 6.2.7 DER ROBOTER ALS LERNBERATER .......................................................... 108 6.2.8 DER ROBOTER ALS TELEPRAESENZ-TOOL ................................................ 109 6.3 AUSBLICK ...................................................................................................... 111 7 ANFORDERUNGEN AN DEN EINSATZ VON ROBOTERN ............................. 113 7.1 AUSWAHL EINES ROBOTERS ............................................................................. 113 7.2 FINANZIELLE FRAGEN ....................................................................................... 116 7.2.1 WARTUNG ........................................................................................... 117 7.2.2 VERSICHERUNG ................................................................................... 118 7.3 DIE INFRASTRUKTUR ......................................................................................... 118 7.3.1 EINE ENTWICKLUNGS UND TESTUMGEBUNG ...................................... 118 7.3.2 TRANSPORT ......................................................................................... 119 7.3.3 VORBEREITUNG FUER DEN GEBRAUCH IM KLASSENZIMMER ................... 121 7.3.4 INTERNETZUGANG ............................................................................... 122 7.4 ENTWICKLUNG/PROGRAMMIERUNG ................................................................. 122 7.4.1 DAS ENTWICKLERTEAM ....................................................................... 123 7.4.2 DIE SOZIALEN MEDIEN ....................................................................... 123 7.4.3 INSTALLATION ....................................................................................... 124 7.4.4 DAS ENTWICKLUNGSUMFELD ............................................................... 124 7.5 AUSBLICK ....................................................................................................... 125 8 ANWENDUNGEN ................................................................................. 127 8.1 LERNEN ......................................................................................................... 128 8.1.1 WISSEN ............................................................................................. 128 8.1.2 FERTIGKEITEN ..................................................................................... 130 8.1.3 KOMPLEXE THEMEN ......................................................................... 132 8.1.4 REHABILITATION UND ENTWICKLUNG SOZIALER FAEHIGKEITEN ............... 133 8.1.5 VERHALTENSAENDERUNG ....................................................................... 136 8.1.6 ROBOTERUNTERSTUETZTES SPRACHENLERNEN .......................................... 137 8.1.7 HOCHSCHULBILDUNG ........................................................................... 139 8.2 BEWERTUNG ................................................................................................... 141 8.2.1 PRUEFINSTANZ ..................................................................................... 142 8.2.2 FEEDBACK ......................................................................................... 143 8.3 AUSBLICK ....................................................................................................... 144 9 EINSTELLUNGEN GEGENUEBER ROBOTERN ............................................ 147 9.1 TECHNOLOGIEAKZEPTANZ ................................................................................. 147 9.2 MESSUNG DER EINSTELLUNG GEGENUEBER ROBOTERN ...................................... 148 9.3 EINSTELLUNG ZU BILDUNGSROBOTERN ............................................................... 150 10 ETHIK ................................................................................................. 155 10.1 WAS IST ETHIK? ............................................................................................. 157 10.2 ETHIK FUER ROBOTER ......................................................................................... 159 10.3 ETHISCHE BEDENKEN IM KLASSENZIMMER .................................................... 161 10.4 AUSBLICK ....................................................................................................... 165 11 FORSCHUNGSMETHODEN IN DER BILDUNGSROBOTIK .......................... 169 11.1 KURZ-UND LANGZEIT-UNTERSUCHUNGEN ...................................................... 170 11.2 FORSCHUNGSPROZESS ..................................................................................... 172 11.2.1 LITERATURUEBERSICHT ........................................................................... 172 11.2.2 DEFINITION DER FORSCHUNGSFRAGEN UND HYPOTHESEN .................... 173 11.2.3 DEFINITION DER METHODE ................................................................ 174 11.2.4 ANALYSE ........................................................................................... 180 11.2.5 SCHREIBEN UND PUBLIZIEREN ............................................................ 180 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................ 183 INDEX .......................................................................................................... 205
adam_txt	INHALT DANKSAGUNG . IX 1 EINFUEHRUNG . 1 1.1 LEHRTECHNOLOGIEN: DIE DIGITALE WENDE IN DER BILDUNG . 2 1.2 DEFINITION VON UND EINFUEHRUNG ZU BILDUNGSROBOTERN . 6 1.3 WISSENSCHAFT VERSUS FIKTION . 10 1.4 GLIEDERUNG DES BUCHES . 13 2 THEORIEN DES LERNENS . 15 2.1 LERNTHEORIEN . 15 2.1.1 BEHAVIORISMUS . 16 2.1.2 KOGNITIVISMUS . 17 2.1.3 KONSTRUKTIVISMUS . 17 2.2 SOZIALES LERNEN . 22 2.3 TUTORING . 23 2.4 KOLLABORATIVES UND KOOPERATIVES LERNEN . 24 2.5 PROJEKTBASIERTES LERNEN . 26 2.6 BILDUNGSTHEORIE UND ROBOTER IN DER BILDUNG . 27 3 DER INTERAKTIVE VERSTAND . 29 3.1 KOGNITIVE GRUNDLAGEN DES MENSCHLICHEN LERNENS . 30 3.1.1 AUFMERKSAMKEIT . 31 3.1.2 GEDAECHTNIS . 32 3.1.3 EXEKUTIVE FUNKTIONEN . 34 3.2 SOZIAL-KOGNITIVE GRUNDLAGEN VON INTERAKTIONEN . 35 3.2.1 EMPATHIE . 36 3.2.2 NACHAHMUNG . 38 3.2.3 THEORIE DES GEISTES (THEORY OF MIND, TOM) . 40 3.2.4 ANTHROPOMORPHISMUS . 42 3.2.5 NONVERBALE KOMMUNIKATION . 44 3.3 DEMOGRAFISCHE DATEN . 46 3.3.1 BIOLOGISCHES UND SOZIALES GESCHLECHT (SEX UND GENDER) . 46 3.3.2 ALTER . 47 3.3.3 ETHNIZITAET . 47 3.4 SIND SIE WIRKLICH YYWIE ICH " ? . 48 4 WAS MACHT EINEN ROBOTER AUS? . 51 4.1 DER ROBOTER . 52 4.1.1 ROBOTERTYPEN UND IHRE STEUERUNG . 52 4.1.2 GRUNDLEGENDE ROBOTER-HARDWARE . 54 4.2 EINGABE-TECHNOLOGIEN . 56 4.2.1 DIE SPRACHERKENNUNG . 56 4.2.2 COMPUTER VISION . 57 4.2.3 NAEHERUNGSSENSOREN . 58 4.2.4 BERUEHRUNGSSENSOREN . 59 4.2.5 PHYSIOLOGISCHE SENSOREN . 59 4.3 AUSGABE-TECHNOLOGIEN . 60 4.3.1 MOTOR-BEWEGUNGEN UND MOBILITAET . 60 4.3.2 HAPTISCHES FEEDBACK . 61 4.3.3 AUDIO . 61 4.3.4 AUGEN . 62 4.4 VERARBEITUNGSSOFTWARE . 63 4.4.1 ENTWICKLUNGS-TOOLS . 64 4.4.2 ROBOTER-SOFTWARE-MIDDLEWARE . 65 4.4.3 SPRACHVERARBEITUNG . 66 4.4.4 EINSCHRAENKUNGEN . 67 4.4.5 LOKALISIERUNG UND KARTIERUNG . 67 4.4.6 KUENSTLICHE INTELLIGENZ . 68 5 ROBOTER ALS WERKZEUG . 73 5.1 WARUM WERDEN ROBOTER IM UNTERRICHT EINGESETZT? . 74 5.2 INFORMATISCHES DENKEN (COMPUTATIONAL THINKING) . 76 5.3 HARDWARE . 78 5.3.1 EINSATZBEREITE ROBOTER (READY-TO-RUN) . 78 5.3.2 ROBOTER-BAUKAESTEN . 80 5.3.3 TURTLEBOT . 83 5.3.4 BENUTZERDEFINIERTE HARDWARE . 83 5.4 SOFTWARE . 85 5.4.1 PROGRAMMIERUNG . 85 5.4.2 SIMULATIONSUMGEBUNGEN . 86 5.5 ROBOTER-WETTBEWERBE . 87 5.6 HERAUSFORDERUNGEN . 88 5.6.1 MANGELNDES VERTRAUEN DER LEHRKRAEFTE . 88 5.6.2 ROBOTER IM LEHRPLAN . 89 5.6.3 WIRKSAMKEIT VON ROBOTERN IN DER BILDUNG . 90 5.7 AUSBLICK . 90 6 ROBOTER ALS SOZIALE AGENTEN . 93 6.1 WAS MACHT EINEN SOZIALEN ROBOTER AUS? . 93 6.2 ROLLEN VON SOZIALEN ROBOTERN IN DER BILDUNG . 94 6.2.1 DER ROBOTER ALS TUTOR . 95 6.2.2 DER ROBOTER ALS PEER . 99 6.2.3 DER ROBOTER ALS NOVIZE . 101 6.2.4 DER ROBOTER ALS ASSISTENT IM KLASSENZIMMER . 102 6.2.5 DER ROBOTER ALS PRUEFER . 104 6.2.6 DER ROBOTER ALS MEDIATOR . 105 6.2.7 DER ROBOTER ALS LERNBERATER . 108 6.2.8 DER ROBOTER ALS TELEPRAESENZ-TOOL . 109 6.3 AUSBLICK . 111 7 ANFORDERUNGEN AN DEN EINSATZ VON ROBOTERN . 113 7.1 AUSWAHL EINES ROBOTERS . 113 7.2 FINANZIELLE FRAGEN . 116 7.2.1 WARTUNG . 117 7.2.2 VERSICHERUNG . 118 7.3 DIE INFRASTRUKTUR . 118 7.3.1 EINE ENTWICKLUNGS UND TESTUMGEBUNG . 118 7.3.2 TRANSPORT . 119 7.3.3 VORBEREITUNG FUER DEN GEBRAUCH IM KLASSENZIMMER . 121 7.3.4 INTERNETZUGANG . 122 7.4 ENTWICKLUNG/PROGRAMMIERUNG . 122 7.4.1 DAS ENTWICKLERTEAM . 123 7.4.2 DIE SOZIALEN MEDIEN . 123 7.4.3 INSTALLATION . 124 7.4.4 DAS ENTWICKLUNGSUMFELD . 124 7.5 AUSBLICK . 125 8 ANWENDUNGEN . 127 8.1 LERNEN . 128 8.1.1 WISSEN . 128 8.1.2 FERTIGKEITEN . 130 8.1.3 KOMPLEXE THEMEN . 132 8.1.4 REHABILITATION UND ENTWICKLUNG SOZIALER FAEHIGKEITEN . 133 8.1.5 VERHALTENSAENDERUNG . 136 8.1.6 ROBOTERUNTERSTUETZTES SPRACHENLERNEN . 137 8.1.7 HOCHSCHULBILDUNG . 139 8.2 BEWERTUNG . 141 8.2.1 PRUEFINSTANZ . 142 8.2.2 FEEDBACK . 143 8.3 AUSBLICK . 144 9 EINSTELLUNGEN GEGENUEBER ROBOTERN . 147 9.1 TECHNOLOGIEAKZEPTANZ . 147 9.2 MESSUNG DER EINSTELLUNG GEGENUEBER ROBOTERN . 148 9.3 EINSTELLUNG ZU BILDUNGSROBOTERN . 150 10 ETHIK . 155 10.1 WAS IST ETHIK? . 157 10.2 ETHIK FUER ROBOTER . 159 10.3 ETHISCHE BEDENKEN IM KLASSENZIMMER . 161 10.4 AUSBLICK . 165 11 FORSCHUNGSMETHODEN IN DER BILDUNGSROBOTIK . 169 11.1 KURZ-UND LANGZEIT-UNTERSUCHUNGEN . 170 11.2 FORSCHUNGSPROZESS . 172 11.2.1 LITERATURUEBERSICHT . 172 11.2.2 DEFINITION DER FORSCHUNGSFRAGEN UND HYPOTHESEN . 173 11.2.3 DEFINITION DER METHODE . 174 11.2.4 ANALYSE . 180 11.2.5 SCHREIBEN UND PUBLIZIEREN . 180 LITERATURVERZEICHNIS . 183 INDEX . 205
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