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Soziale Roboter Roboter soll Kita-Kindern Sprachen beibringen

| Redakteur: Katharina Juschkat

Immer öfter sollen Kinder schon im Vorschulalter eine zweite Sprache erlernen. Neu ist das Konzept, das ein Roboter der Lehrer ist. Wissenschaftler erproben jetzt, inwiefern soziale Roboter als Sprachtrainer geeignet sind.

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Kinder lernen mit Robotern – Der menschenähnliche Roboter vom Typ Nao wird für die Sprachvermittlung mit einem Tablet-PC kombiniert und soll Kinder beim Lernen einer Zweitsprache unterstützen.
Kinder lernen mit Robotern – Der menschenähnliche Roboter vom Typ Nao wird für die Sprachvermittlung mit einem Tablet-PC kombiniert und soll Kinder beim Lernen einer Zweitsprache unterstützen.
(Bild: CITEC/Universität Bielefeld)

Bekanntlich lernt man als Kind am besten. Deshalb wollen viele Kitas auch schon früh eine Zweitsprache anbieten. Wissenschaftler forschen an einem Roboter, der Vorschulkinder beim Erlernen einer zweiten Sprache unterstützt. Das Projekt läuft seit letztem Jahr und untersucht vorrangig, ob und wie soziale Roboter als Sprachtrainer geeignet sind. Jetzt veröffentlichen die Forscher das Zwischenfazit, dass der Roboter die Kinder zum Lernen motiviert und bewirkt, dass sie mehr Vokabeln behalten.

Interaktion zwischen Kind und Roboter funktioniert

Für das Projekt arbeiten Stefan Kopp (re.) und Dr. Kirsten Bergmann (Mitte) von CITEC mit der Erzieherin Joanna Rogalla (li.) vom Kindergarten Unterm Regenbogen in Bielefeld-Senne zusammen.
Für das Projekt arbeiten Stefan Kopp (re.) und Dr. Kirsten Bergmann (Mitte) von CITEC mit der Erzieherin Joanna Rogalla (li.) vom Kindergarten Unterm Regenbogen in Bielefeld-Senne zusammen.
(Bild: CITEC/Universität Bielefeld)

Das Konsortium aus fünf Universitäten und zwei Unternehmen untersucht, wie Kinder zwischen vier und sechs Jahren auf die Roboter als Sprachtrainer reagieren. Kopp sieht mehrere Faktoren, warum in diesem Alter die Unterstützung durch Roboter als Sprachbegleiter sinnvoll ist: „Die frühe sprachliche Förderung von Kindern in den Kindertagesstätten hat an Bedeutung gewonnen – deshalb wollen viele Kitas Englisch vermitteln. Hinzu kommt, dass viele Kinder mehrsprachig aufwachsen – und dazu gehören insbesondere Kinder aus Familien von Einwanderern und Geflüchteten.“

Das deutsche Team kooperiert mit mehreren Kitas in Bielefeld und Umgebung. In den laufenden Tests geht es zum Beispiel darum, in Verbindung mit englischen Begriffen Haupt- und Verhältniswörter zu üben. Der Bielefelder Roboter namens Robin gibt eine Anweisung für die Anzeige auf einem Tablet-PC: „Setze den ,dog‘ hinter den Baum.“ Das Kind wählt aus mehreren Tieren aus. Wenn es korrekt den Hund hinter den Baum bewegt, bekommt es Lob vom Roboter und die nächste Übung folgt. „Wir hatten zuerst angenommen, dass die Interaktion zwischen Kindern und Robotern schwierig läuft“, sagt Kirsten Bergmann, die die Studie begleitet. „Das Gegenteil ist der Fall. Die Kinder sind bei der Sache und kommen gut mit den Aufgabenstellungen zurecht.“

Gesten wirken sich positiv auf Lernerfolg aus

Kinder lernen mit Robotern – Der menschenähnliche Roboter vom Typ Nao wird für die Sprachvermittlung mit einem Tablet-PC kombiniert und soll Kinder beim Lernen einer Zweitsprache unterstützen.
Kinder lernen mit Robotern – Der menschenähnliche Roboter vom Typ Nao wird für die Sprachvermittlung mit einem Tablet-PC kombiniert und soll Kinder beim Lernen einer Zweitsprache unterstützen.
(Bild: CITEC/Universität Bielefeld)

Die Bielefelder Forschenden arbeiten in dem Projekt vor allem am Interaktionsmanagement. „Der Roboter soll verstehen, was in dem Kind vor sich geht und sein Verhalten danach ausrichten“, sagt Kopp. Um Aufmerksamkeit und Motivation zu messen, registriert das System zum Beispiel, wohin das Kind guckt, wie schnell es reagiert und wie viele Fehler es macht. „Unsere bisherigen Studien zeigen, dass die Kinder die Fragen des Roboters in den meisten Fällen sehr konzentriert aufnehmen.“

Ebenfalls kann das Projekt belegen, dass Hand- und Armgesten des Roboters sich positiv auf das Lernen auswirken können. Der Roboter beschreibt den Kindern in ihrer Muttersprache Tiere, und sie sollen auf dem Tablet angeben, welches Tier gemeint ist. In einer Gruppe beschreibt der Roboter die Tiere nur mit Worten. In der anderen Gruppe setzt der Roboter Gestik ein: Für „Chicken“ wackelt er seitlich mit den Armen, für „Monkey“ kratzt er sich am Kopf. Die Gesten scheinen einen vorteilhaften Effekt zu haben: „Die Kinder aus der Gruppe, der Gesten gezeigt wurde, haben eine Woche später mehr englische Wörter behalten als die Kinder aus der Kontrollgruppe“, sagt Bergmann.

Stimmlage des Roboters spielt keine Rolle

Normalerweise spricht der Roboter mit einer hohen Stimme, die an Comicfiguren wie die Schlümpfe erinnert. In einem Experiment testeten die Forschenden, ob sich die Stimmlage auf das Lernen auswirkt. Der Roboter spricht mal mit hoher und mal mit tiefer Stimme. „Für den Lernerfolg spielt die Stimmlage des Roboters aber keine Rolle“, berichtet Bergmann. Darüber hinaus scheint die gleichförmige Intonation, die an die Aussprache von Navigationssystemen erinnert, keinen nachteiligen Effekt zu haben. „Die Kinder sprechen die Vokabeln nicht roboterhaft aus, sondern mit der muttersprachlichen Färbung.“

Ab Januar 2018 testet das Bielefelder Team zeitgleich mit weiteren Projektpartnern in einer großen Studie mit etwa 400 Kindern über mehrere Wochen, wie gut das System funktioniert. „Wir nehmen an, dass es hilfreich sein kann, wenn Roboter in Kitas einen strukturierten Sprachunterricht geben, der sich ständig an die Lernfortschritte der einzelnen Kinder anpasst“, sagt Projektleiter Kopp. „Der Roboter soll mit dieser Fähigkeit den Kindergartenalltag bereichern, aber nicht zu einer neuen Bezugsperson werden. Bei dem Sprachtraining ist anfangs immer eine Erzieherin oder ein Erzieher dabei.“

Für das Projekt kooperieren mehrere Universitäten mit den Unternehmen Softbank Robotics und Qatar Belgium Modern Technologies. Insgesamt fördert die Europäische Union das Projekt mit drei Millionen Euro. Das Projekt läuft noch bis Dezember 2018.

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