InfoSphere ist eines der wenigen Schülerlabore, die sich nicht nur mit Anwendungen sondern mit der Informatik im Kern beschäftigen. Das Hauptziel von InfoSphere besteht darin, Schülerinnen und Schüler im fundierten Umgang mit Technik in sehr unterschiedlichen Aufgabenbereichen zu stärken. Schülerinnen und Schüler sollen wahrnehmen, dass Sie Kompetenzen in Technikanalyse und systematischer Technikgestaltung erwerben und dabei systematisch Methoden der Informatik anwenden. Es sollen vor allem offene Problemstellungen bearbeitet werden, die unterschiedliche, kreative Lösungen in Teams ermöglichen und überfachliche Handlungskompetenzen fördern.

Andrea Langer, Projektleitung
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Prof. Dr. Ulrik Schroeder, wissenschaftliche Betreuung
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Das Projekt „go4IT!“ bietet Gymnasien, Gesamtschulen und Realschulen kostenlose Roboter-Workshops für Mädchen in den Jahrgangsstufen 6 bis 8. Ziel ist es, Mädchen Selbstvertrauen in der Nutzung und Gestaltung von Technik zu geben und Interesse für die Beschäftigung mit Technik und Programmierung anzuregen. Jeweils 12 bis 14 Schülerinnen der 6. und 7. Klassen können an einem zweitägigen, kostenlosen Roboter-Workshop an der eigenen Schule teilnehmen. Höhepunkt des Workshops ist die Durchführung und Präsentation der Gemeinschaftsaufgabe am zweiten Tag, in der alle Roboter aufeinander abgestimmt die vereinbarten Bewegungsabläufe realisieren. Die Workshops werden jeweils von zwei dafür ausgebildeten Studierenden, in der Regel Lehramtsstudierenden, der RWTH Aachen durchgeführt.

Alle dafür notwendigen Materialien wie LEGO Mindstorms Roboter, Laptops, spezifische Lernmaterialien und Plakate werden von uns gestellt.

Für das AMIGO-Projekt kooperieren die Universität Mainz und die RWTH Aachen mit der Jacobs University, um die intelligente Bildung von Lerngruppen in ihr innovatives, interdisziplinäres Lehr- und Lernkonzept zu integrieren. Ziel ist es, Lernerfolg und Zufriedenheit für kooperatives Lernen in der Hochschulbildung zu fördern. Dieses Ziel wird erreicht, indem das Moodle-Plugin mod_groupformation, an die Gegebenheiten und Anforderungen der Jacobs University angepasst wird.

René Röpke
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Prof. Dr. Ulrik Schroeder
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Durch eine geeignete Mischung und Integration von klassischen, digitalen, individuellen und kooperativen Elementen in Lehr-/Lern- und Prüfungsformaten sollen dauerhaft optimale Voraussetzungen für exzellentes Lehren und Lernen an der RWTH geschaffen werden. Konkret zu benennen sind

• die Verwendung effektiver und effizienter Formate digitaler Lehre für Lehren, Lernen und Prüfen,
• den individuellen Studienerfolg der Studierenden bei gleichbleibendem Leistungsanspruch und angemessener Studiendauer zu erhöhen,
• die Weiterbildung der Lehrenden die gesamte Palette der Formate und Maßnahmen von den grundlegenden didaktischen Prinzipien bis hin zur mediengestützten Lehre anzubieten.

Die RWTH verwendet als zentrale Lernplattform Moodle. Diese Open-Source Software ermöglicht Tests und Online-Aufgaben zu erstellen, kann aber nicht alle Aufgabentypen, die Studierende der Informatik begegnen, abbilden. Ziel ist es, diese Plattform zu erweitern, sodass selbstentwickelte Plugins integriert und im Übungsbetrieb verschiedener Informatikmodule eingesetzt werden können.

Prof. Dr. Ulrik Schroeder
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Sven Judel
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In dem Forschungsprojekt Open Digital Lab for You, kurz DigiLab4U, werden reale Labore digitalisiert, mit virtuellen Komponenten verknüpft und die Synergien zwischen beiden Ansätzen erforscht. Dabei kann Augmented Reality helfen, die Kluft zwischen der „virtuellen“ und „realen“ Erfahrung zu schließen. Für den Einsatz in Forschung und Lehre werden Methoden des ingenieurwissenschaftlichen Lernens und Serious Gaming unter der Verwendung von Learning Analytics, Mixed/ Augmented Reality und Open Badges zu einem in dieser Kombination einmaligen ganzheitlichen Ansatz im Rahmen einer hybriden Lern- und Forschungsumgebung verbunden.

DigiLab4U ermöglicht den standortunabhängigen Zugriff auf eine digitalisierte und vernetzte Lern- und Forschungsumgebung. Dabei sollen sowohl Multi-User-Szenarien als auch individuelles selbstgesteuertes Lernen unterstützt werden.

Das Projekt zielt auf Endbenutzerinnen und Endbenutzer als Faktoren der IT-Sicherheit ab. Endbenutzerinnen und Endbenutzer gefährden ihre eigene Sicherheit und damit die Sicherheit von Geräten in ihrem Netzwerk durch ihr Verhalten. Das optimale Sicherheitsniveau wird durch mangelnde, unangepasste oder unzureichende Maßnahmen beeinträchtigt. Die Forschungsschwerpunkte von ERBSE sind daher zweigeteilt: Das erste Ziel ist technisch: herauszufinden, welches Wissen tatsächlich notwendig ist. Das zweite Ziel ist didaktisch: herauszufinden, wie man dieses Wissen vermittelt. ERBSE wird beide Fragen integrieren, um spiel-basierte Lernmaßnahmen zur Verbesserung der IT-Sicherheit für Endbenutzerinnen und Endbenutzer zu konzipieren, umzusetzen und zu evaluieren.

Im Rahmen des Projektes sollen unterschiedliche Prototypen inkl. Veröffentlichungen entstehen. Das Projekt ist eingebunden in das Graduiertenkolleg NERD.NRW. Es verbindet drei Dissertationen in den Bereichen Informatikdidaktik und Lerntechnologien, IT-Sicherheit sowie in den Arbeitswissenschaften.

Prof. Dr. Ulrik Schroeder
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René Röpke
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Im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung unterstützen Bund und Länder die Weiterentwicklung der Lehramtsausbildung. Die Fachdidaktik Informatik bzw. das Lehr- und Forschungsgebiet Informatik 9 ist dort im Rahmen des RWTH-Projektes LeBiAC – Gemeinsam verschieden sein seit 1. Januar 2019 und 1. Mai 2019 mit drei Maßnahmen aktiv:

1. der Entwicklung und Evaluation des InfoSphere – Lehr-Lern-Labor Informatik
   (Maßnahmenpaket II "Stärkung des Praxisbezugs")
2. der Entwicklung kollaborativer Multi-Touch-Lernspiele
   (Maßnahmenpaket I "Lehren und Lernen in einer digital geprägten Welt")
3. OER-Kompetenzen in der Lehramtsausbildung
   (Maßnahmenpaket I "Lehren und Lernen in einer digital geprägten Welt")

Prof. Dr. Ulrik Schroeder
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Dipl.-Gyml. Andrea Langer , für den Bereich "InfoSphere"
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Lubna Ali M.Sc. RWTH, für den Bereich "OER"
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Dipl.-Gyml. Matthias Ehlenz, für den Bereich "Multi-Touch-Lernspiele"
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Ziel des Vorhabens ist es, Open Educational Ressources (OER) als Thema nachhaltig in die MINT-Lehramtsaus- und -fortbildung der RWTH Aachen University zu integrieren. Dazu sollen als primäre Zielgruppe die Fachdidaktiker-innen OER-Kompetenzen erlangen und durch die beantragte Projektstelle dabei unterstützt werden, Bausteine zum Erwerb von OER-Kompetenzen in die eigene Fachdidaktiklehre zu integrieren. Verankert ist diese Stelle im MINT-Fachdidaktik-Kompetenzzentrum MINT-L⁴@RWTH. Das mehrstufige Konzept zum OER-Kompetenzerwerb erreicht mittelbar auch alle Lehramtsstudierenden, Referendare und aktive Lehrkräfte der Region. Genutzt werden dabei existierende Qualifikationsangebote der regulären Lehre, des Zentrums, des Fachdidaktikforums der RWTH Aachen sowie der eLearning Strukturen. Darüber hinaus werden über MINTL⁴@RWTH und die OER-qualifizierten Lehramtsstudierenden auch die nicht-Lehramtsstudiengänge der MINT-Fächer erreicht.

Das Konzept adressiert in einem mehrstufigen Prozess die Sensibilisierung und Qualifizierung der MINT-Fachdidaktik-Dozierenden und damit auch der Studierenden.

Prof. Dr. Ulrik Schroder
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Lubna Ali
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René Röpke
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Ziel des Projekts TABULA ist, das Erlernen von Informatikkonzepten anfassbar zu machen. TABULA verwendet zum Erreichen des Gesamtziels eine Kombination aus zwei innovativen Hardwarekomponenten 'Multitouch-Tische' und 'Tangibles'.

TABULA ist technisch besonders innovativ: Multitouch-Tische enthielten bislang stets Projektoren für das Display und Infrarot-Lichtquellen sowie Kameras zur Erkennung von Touch und Tangibles mittels Bildverarbeitung. Diese Systeme sind jedoch platzintensiv und störungsanfällig gegen Fremdlicht. TABULA verwendet stattdessen eine neue, gerade erst marktreife Generation von Multitouch-Tischen. Sie kombinieren einen LCD-Flachbildschirm als Display und die von Smartphones bekannte kapazitive Toucherkennung.

Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und wird in Zusammenarbeit mit dem Human-Computer Interaction Center (Prof. Borchers), dem Communication Science (Prof. Ziefle), dem Elektor Verlag und der Inside Media AG durchgeführt.

Prof. Dr. Ulrik Schroeder
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Dipl.-Gyml. Matthias Ehlenz
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