Individuelles Lernen im AR-Mindpalace

Individuelles Lernen im AR-Mindpalace

Our challenge, your solutions

Kreiere dein Gedächtnispalast mit Augmented Reality

Wir wollen eine App schaffen, mit der Studierende ihre Gedächtnisleistung deutlich steigern können. Mithilfe der Augmented-Reality-Technologie und der Loci-Methode können Studierende ihren eigenen Gedächtnispalast konstruieren und diesen in allen Bereichen ihres Lebens einsetzen.

pdf

Team: StudyCore

Team members

Jasmin Hartmann, Onur Karademir, Kai Brobeil

Contact details

hack@studycore.de

Solution description

Pitch Video: https://youtu.be/5mtKRiusgmk

Demo Video: https://youtu.be/b_UFa4CN7Xw

Bestimmt ist vielen der Gedächtnispalast (Mindpalace) von Sherlock Holmes bekannt. Der Mindpalace ist eine Anwendung der sogenannten Loci-Methode und ermöglicht Sherlock Holmes, unvorstellbar viele Informationen in seinem Langzeitgedächtnis abzuspeichern und jederzeit auf diese zugreifen zu können. Es gibt bereits viele Studien, die das Phänomen dieser erheblichen Gedächtnissteigerung bestätigen, doch leider ist nicht jeder von uns ein Sherlock Holmes und die Methode ist nicht einfach zu erlernen. Aus diesem Grund wollen wir eine Augmented-Reality-basierte App entwickeln, die es Studierenden ermöglicht, ihre eigenen Gedächtnispaläste in ihnen bekannter Umgebung zu kreieren. 



Wir wollen eine App schaffen, mit der Studierenden eine Methode lernen können, mit der sie Ihre Gedächtnisleistung deutlich steigern können. Mithilfe der Augmented-Reality-Technologie und der Loci-Methode können Studierende ihren eigenen Gedächtnispalast konstruieren und diesen in allen Bereichen ihres Lebens einsetzen.

Inspiriert von den "Sherlock Holmes" Romanen wollen wir das Konzept vom "Mind Palace" mithilfe einer App umsetzen und Studierenden ermöglichen einen Gedächtnispalast zu erstellen. In einer Augmented Reality Umgebung wollen wir es Lernenden ermöglichen, Lerninhalte wie Karteikarten, Videos oder Quizfragen an verschieden Plätzen in ihrer Umgebung abzulegen. So können die Lernenden sich durch kreative Visualisierung Wissen besser aneignen. Die Einzigartigkeit dieser persönlichen Paläste geben die Möglichkeit für individuelle Lernpfade.

Wer kennt die Situation im Studium nicht? Studierende müssen sehr oft sich eine große Menge an Informationen aneignen, um diese dann erfolgreich in der Klausur anzuwenden. Beispielsweise in Fächern wie Jura, Medizin oder BWL ist die Menge an Lernstoff so hoch, dass viele Studierende damit überfordert sind, das Wissen in der Prüfung (oder auch im alltäglichen Leben) anzuwenden. 

In fast allen Studiengängen muss man die Masse an Informationen im Gedächtnis sinnvoll strukturieren und verankern, um den Lernstoff wirklich zu verstehen und die Klausur zu bestehen. 

Durch diesen Umstand haben Studierende oft Schwierigkeiten, weil Sie die Informationen nicht im Gedächtnis nachhaltig verankern können. Das führt dazu, dass das Wissen nicht miteinander vernetzt wird und nicht abgerufen oder angewendet werden kann. Das Ergebnis: Die Informationen gehen direkt nach der Klausur oder sogar schon vor der Klausur verloren.

Wir wollen im Rahmen des #SemesterHack2.0 eine App schaffen, mit der Studierenden eine Methode lernen können, mit der Sie Ihre Gedächtnisleistung deutlich steigern können.

Mithilfe der Augmented Reality Technologie und der Loci-Methode können Studierende ihren eigenen Gedächtnispalast konstruieren und diesen in allen Facetten des Lebens einsetzen. 

In der pädagogischen Psychologie spielt die Verankerung von Lerninhalten im Langzeitgedächtnis eine zentrale Rolle. Es wurden bereits zahlreiche Modelle entwickelt, die die Funktionsweise der Informationsverarbeitung und -speicherung im Gehirn beschreiben.

Der Gedächtnispalast vereint unterschiedliche Mnemotechniken, unter anderem die Loci-Methode, für die Verbesserung des Speicherns und Behaltens von deklarativem Wissen. Informationen werden in vorstellbare Dinge umgewandelt und als solche angeordnet, strukturiert und organisiert. Auf diese Weise lassen sich Informationen wesentlich leichter merken und wieder abrufen. Die Einspeicherung in das Gedächtnis wird dabei bewusst vorgenommen.

In einem Gedächtnispalast gibt es verschiedene Räume wie beispielsweise Zimmer, Hallen und Flure, die bereits das Wissensthema ausdrücken und in denen die Informationen auf verschiedenen Plätzen oder Locis abgelegt werden. Dabei ist es wichtig, möglichst emotionale und lebhafte Bilder zu erzeugen, denn nach der Lerntheorie des Kognitivismus kann das menschliche Gehirn Wissen, das auf Nutzung der kognitiven Fähigkeiten beruht, besser speichern. Durch das Herstellen einer Verbindung zwischen mehreren Informationen, 

wie dem Raum, einer bestimmten Szene oder Sinneseindrücken, die mit Emotionen wie Freude, Spannung, Aufregung verbunden sind, entstehen Assoziationen,  die leichter ins Langzeitgedächtnis gelangen als der bloße Fakt. Durch die innovative Verknüpfung von Augmented Reality (AR) mit bereits vorhandenen Content-Pools soll es in diesem Projekt Lernenden ermöglicht werden, Quizfragen oder Karteikarten an verschieden Plätzen in ihrer Umgebung abzulegen und sich somit durch kreative Visualisierung Wissen besser merken und abrufen zu können. Die durch AR personalisierten Geo-Datenpunkte geben die Möglichkeit für individuelle Lernpfade. (Hobmair, 2005 und Rütten, 2011)

Aufgrund der Einzigartigkeit dieser persönlichen Paläste, welche auch die Form anderer Gebäude, zum Beispiel Wohnhäuser, annehmen können, muss sich jede/r Lernende diese individuell und eigenständig erstellen. Geeignete eLearning-Tools können Lernende bei diesem Prozess phasenübergreifend unterstützen.

Wir wollen eine App für ein solchen Gedächtnispalast in der Lehre zu implementieren. Dazu soll das Augmented-Reality-Konzept zum Einsatz kommen. Durch bestehende Libraries soll eine erste Proof-of-Concept-Version einer AR-App umgesetzt werden und mit entsprechenden Test-Inhalten gefüllt werden. 

Die Räume im Gedächtnispalast müssen die persönlichen Orte eines Individuums/des Lernenden darstellen, damit die emotionale Aktivierung im Lernprozess stattfinden kann. 

Die AR-Technologie soll trotz der hohen Komplexität und den “unendlich” vielen persönlichen Lernräumen die Modellierung von Gedächtnispalästen realisierbar machen.

 

Das Einsatzszenario sieht wie folgt aus: 

Studierende können mit dem Smartphone die AR-Lernumgebung öffnen und mithilfe der Kamera Geo-Datenpunkte an Orte aus ihrer eigenen (oder ihnen bekannter) Umgebung ablegen. An diesen Geo-Datenpunkten können sie dann Karteikarten ablegen.     

Dabei kann der Ablauf und die Anwendungsart je nach persönlichen Präferenzen variieren. Im Anhang (Punkt 10)  finden Sie einen Link zu einem Mockup, der das Einsatzszenario der AR-Lernumgebung visualisiert. Im Folgenden ist ein möglicher Ablauf beispielhaft dargestellt:

  1. Der/die Lernende startet die AR-Umgebung wahlweise über eine App oder den Internet-Browser auf dem Smartphone. Die durch die Kamera aufgenommene Umgebung wird auf dem Display dargestellt.
  2. Der/die Studierende kann mithilfe einer Geo-Location einen Datenpunkt in Form einer virtuell dargestellten Karteikarte setzen. 
  3. Zu diesem Datenpunkt kann ein deklarativer Titel für die Karteikarte hinzugefügt werden. Das können Fragen, Schlagwörter oder bereits vorgefertigte Inhalte aus einer Datenbank sein.
  4. Wurde eine eigene Karteikarte erstellt, so kann nun der Inhalte, bei Fragen die Antwort, zu diesem Datenpunkt hinzugefügt werden. Wenn ein bereits erstellter Inhalt aus einer Datenbank ausgesucht wurde, so ist die dieser bereits automatisch eingesetzt worden, kann jedoch personalisiert werden.
  5. Der Gedächtnispalast wächst mit dem Hinzufügen weiterer Datenpunkte.
  6. Später kann der Gedächtnispalast in der Realität durchlaufen werden, dabei werden auf dem Smartphone die vorher gesetzten Geo-Datenpunkte in Form von dreidimensionalen Karteikarten angezeigt. Durch Klicken öffnet sich der jeweilige Inhalt. 
  7. Außerdem ist es Studierenden möglich, ihren selbst erbauten Gedächtnispalast jederzeit und überall in Gedanken abzulaufen und somit die Verankerung des Lernstoffes im Langzeitgedächtnis zu verstärken.

Durch die Aufzeichnung und Auswertung des Lernverhaltens der NutzerInnen kann stets deren inhaltlicher Wissensstand sowie deren Lernstrategien dokumentiert und modelliert werden. Dies ermöglicht Lernenden die Fokussierung auf kognitive Lernprozesse und damit die Aneignung des Lerninhalts. Zudem stellt die softwarebasierte Diagnostik neben der Selbstwahrnehmung eine zweite Grundlage zur Reflexion des eigenen Lernverhaltens dar.

Damit diese Selbstlernphasen möglichst effektiv genutzt werden können bedarf es einiger kognitiver, als auch metakognitiver Strategien und selbstorganisatorischer Kompetenzen (Landmann et al., 2015).

So empfiehlt sich beispielsweise in der Vorbereitung eine Selbstdiagnostik über das vorhandene Vorwissen, sodass inhaltlich bestmöglich daran angeknüpft werden kann. Im Anschluss an die Lernphase empfiehlt sich eine Reflexion, um eigene Lernstrategien stetig zu verbessern und zu innovieren (ebd.).

 

Vorarbeiten:

Wir bringen fundierte Erfahrung im Design von Benutzeroberflächen mit. Das ist besonders in Anbetracht der Tatsache wichtig, dass die Design-Paradigmen im Umgang mit AR noch nicht so gefestigt sind wie auf herkömmlichen Desktop- und mobilen Oberflächen. Wir weisen darüber hinaus langjährige Erfahrung in der Umsetzung informatischer Projekte auf. Sowohl die Programmierung als auch die Konzeption können gut abgedeckt werden. Auch die Kontakte zu Lehrstühlen, die den Prototypen potentiell einsetzen, sind vorhanden - insbesondere durch die Vernetzung mit den #DigitalChangeMakern. 

Die oben genannten technischen Schritte zur Umsetzung wurden in den letzten Wochen bereits begonnen. Im Falle einer Förderung ist also der unverzügliche Beginn der Implementierung möglich, sodass noch in diesem Semester ein erster Prototyp verfügbar gemacht werden könnte. Insbesondere sind schon jetzt Möglichkeiten zur Veröffentlichung einer App in den App- und Play Stores geschaffen worden. 

Indem wir auf Lehrveranstaltungen zurückgreifen, die schon jetzt Inhalte in standardisierten Formaten vorliegen haben, ist auch dieser Aspekt des Projekts rasch umsetzbar.

Solution target group

Die Zielgruppe sind Studierende und Lern-Enthusiasten Lernende, die Ihre Lernvermögen steigern wollen. 

Solution impact

Der Vorteil an AR ist es, dass es unabhängig davon ist, auf welcher Umgebung die Lernenden die Karteikarten abspeichern. Dadurch sind in der Theorie unendlich viele Lernpfade und Lernräume für jeden und jede individuell erstellbar. 

Die App ist Sprach-, Ort-, Vorwissens- und Altersunabhängig. Mit dem AR-Mindpalace kann jede/r lernen ein Gedächtnispalast aufzubauen und seine Gedächtnisleistung zu steigern.

Solution tweet text

Kreiere dein Gedächtnispalast mit Augmented Reality

Solution innovativeness

Wir wollen eine App für ein solchen Gedächtnispalast in der Lehre zu implementieren. Dazu soll das Augmented-Reality-Konzept zum Einsatz kommen. Durch bestehende Libraries soll eine erste Proof-of-Concept-Version einer AR-App umgesetzt werden und mit entsprechenden Test-Inhalten gefüllt werden. 

Solution transferability

Der Vorteil an AR ist es, dass es unabhängig davon ist, auf welcher Umgebung die Lernenden die Karteikarten abspeichern. Dadurch sind in der Theorie unendlich viele Lernpfade und Lernräume für jeden und jede individuell erstellbar. 

Die App ist Sprach-, Ort-, Vorwissens- und Altersunabhängig. Mit dem AR-Mindpalace kann jede/r lernen ein Gedächtnispalast aufzubauen und seine Gedächtnisleistung zu steigern.

Solution sustainability

Der Vorteil an AR ist es, dass es unabhängig davon ist, auf welcher Umgebung die Lernenden die Karteikarten abspeichern. Dadurch sind in der Theorie unendlich viele Lernpfade und Lernräume für jeden und jede individuell erstellbar. 

Die App ist Sprach-, Ort-, Vorwissens- und Altersunabhängig. Mit dem AR-Mindpalace kann jede/r lernen ein Gedächtnispalast aufzubauen und seine Gedächtnisleistung zu steigern.

Solution team work

http://studycore.de/

AESIR_CLIMATHON_SOLUTION_DISCLAIMER

DigiEduHack 2021 partners & supporters

DigiEduHack is an EIT initiative under the European Commission's Digital Education Action Plan, led by EIT Climate-KIC and coordinated by Aalto University. This year the main stage event is hosted by the Slovenian Presidency of the Council of the European Union in cooperation with the International Research Center on Artificial Intelligence (IRCAI) under the auspices of UNESCO.

EIT Climate-Kic

Aalto University

European commission

Slovenian Ministry of Education, Science and Sport

International Research Center on Artificial Intelligence

EIT Community: Human Capital