Fimaro – Plattform für die multimediale Unterrichtsvorbereitung

Intro

In unserer Bachelorarbeit haben wir uns mit der multimedialen Vorbereitung des zukünftig (teil-)digitalen Unterrichts beschäftigt und dabei die Plattform Fimaro entwickelt:
Fimaro ist eine Plattform, die Lehrer bei der Vorbereitung eines multimedialen Unterrichts unterstützt. Durch die Aufnahme eines Fotos von einer Buchseite kann schnell passendes Lehrmaterial gefunden werden, womit dem Lehrenden ein einfacher Einstieg in den digitalen Unterricht geboten wird.

Kontext

Das Thema Bildung betrifft uns alle und ist zurzeit aufgrund des im März 2019 beschlossenen Digitalpakts in aller Munde. Durch finanzielle Förderungen vom Bund werden Schulen bei der Digitalisierung unterstützt. Hierbei liegt der Fokus zunächst auf dem Aufbau einer digitalen Infrastruktur wie beispielsweise flächendeckende WLAN Anbindung und der Anschaffung von digitalen Endgeräten.
Nach der Anschaffung fehlt es jedoch vielerorts an einer Lösung, mit der die Lehrer den digitalen Unterricht entsprechend vorbereiten und digitale Materialien effizient an ihre Schüler verteilen können. Häufig werden daher einfach nur neue Geräte angeschafft, jedoch nicht aktiv in den Unterricht integriert, da es hier an digitalen Lösungen fehlt. Hier haben wir mit dieser Bachelorarbeit angesetzt und eine Lösung entwickelt, wie Lehrer die digitalen Geräte und vor allem digitale
Inhalte gewinnbringend in den Unterricht integrieren können.

Lehrer erleben gerade eine Transformation.
Sie sind privat alle mit digitalen Medien unterwegs und haben
dort ihre Voraussetzungen und wissen, was sie machen wollen.
Sobald sie in die Schule gehen, verlieren sie diese Welt.
Jens Fischer, Ernst Klett Verlag

Recherche

Alle Interviewpartner würden gerne digitale Inhalte in ihren Unterrichts integrieren, teilweise tun sie dies auch schon, jedoch ist die Umstellung von analogem auf digitalen Unterricht sehr zeitaufwendig und die Suche nach Material oft mühsam, da entsprechende Inhalte aus verschiedensten Quellen zusammengesucht werden müssen.
Des Weiteren haben wir herausgefunden, dass viele Lehrer ihren Vorbereitungsaufwand für Recherche und Materialerstellung als hoch einschätzen. Dies liegt unter anderem daran, dass der Unterricht stets auf den Fortschritt der Klasse angepasst werden muss und daher meist kurzfrisitg geplant wird.
Da sich das Schulbuch stark am zugehörigen Lehrplan orientiert, dient es daher als zentrale Stütze bei der Planung und Vorbereitung des Unterrichts.

Materialergebnisse einer Suchanfrage aus dem Geschichtebuch der Klasse 8

Konzept

Mit Hilfe von Fimaro können Lehrer durch das Scannen einer Buchseite oder
eines Arbeitsblatts passende Unterrichtsinhalte finden.
Hierbei wird die Kamera des Tablets oder Smartphones genutzt. Mittels einer
Bilderkennung und einem intelligenten Suchalgorithmus werden Unterrichts-
materialien wie beispielsweise Quizze, Videos, Audioinhalte, interaktive Aufgaben oder Augmented Reality Inhalte gefunden.
Der Lehrer kann diese digitalen Inhalte anschließend in der Fimaro-App mit der zuvor gescannten Seite im Buch (oder auf dem Arbeitsblatt) verknüpfen und
digital an seine Klasse verteilen.
Die SchülerInnen können anschließend auf diese Inhalte mithilfe ihres Smartphones oder Tablets zugreifen, indem sie die entsprechende Seite mit der Schüler-Anwendung von Fimaro scannen.
Hier werden die Inhalte in “Augmented Reality” auf dem Buch angezeigt (siehe folgende Abbildung) und können dann abgespielt oder bearbeitet werden.

Schüleransicht einer Dampflok, die zuvor mit der Buchseite verknüpft wurde

Zudem können auch nicht-digitale Materialien wie Arbeitsblätter oder Texte über die Plattform gefunden werden. Alle Materialien stammen von verifizierten Internetquellen, sowie Verlagen und von anderen Lehrenden, welche ihre Inhalte mit anderen Nutzern dieser Plattform austauschen können.
Durch eine intelligente Nutzungsanalyse können die Inhalte zunehmend an die Bedürfnisse der Lehrer und Schüler angepasst werden. Zudem kann der Lehrer mit Hilfe von Fimaro auf unterschiedliche Lernstände der Schülerinnen und Schüler eingehen, wodurch ein individueller und abwechslungsreicherer Unterricht entsteht.
Fimaro unterstützt somit nicht nur Lehrer bei der Unterrichtsvorbereitung,
sondern zielt ebenso auf den Einsatz digitaler Medien im Unterricht und ein
individuelles Lernen der Schüler ab.

Lehreransicht der Klassen und Materialien auf dem Tablet

Prototyp

Der Proof-of-Concept wurde in Form einer React-Applikation mit Anbindung an eine MongoDB-Datenbank umgesetzt. Vorrangig haben wir die Lehrerseite für das Tablet entworfen. Die Schülerapp wurde nur in Ansätzen programmiert, um den Abruf des Materials aus Schülersicht zu demonstrieren.
Die Bilderkennung wurde mit Hilfe der Google Vision API umgesetzt. Der Suchalgorithmus wurde selbst entwickelt. Durch das Abscannen der Buchseite ist es möglich, schnell passende Materialien zum Thema zu finden.

Scannen einer Buchseite mithilfe der Kamera

Fazit

Das Resultat dieser Bachelorarbeit ist Fimaro – ein prototypisch umgesetzter Proof of Concept einer Plattform für die mediale Unterrichtsvorbereitung.
Mit Hilfe von Fimaro kann ein multimedialer, abwechslungsreicher Unterricht von jedem Lehrer umgesetzt werden. Die Plattform richtet sich besonders an wenig technikaffine Lehrkräfte und soll den Einstieg in einen teil-digitalen Unterricht möglichst einfach gestalten.
Durch das Einarbeiten in die Problemfelder der aktuellen Unterrichtsvorbereitung und das Verständnis für die vielen Hürden der digitalen Vorbereitung entstand ein Konzept, das viel Zuspruch von Lehrern und Referendaren fand. Unsere Interviewpartner waren stets offen für die praxisnahe Lösung und begeistert, wie einfach der Zugang zu digitalen Materialien über die Aufnahme eines
Fotos sein kann.