Individuelle Intervention bei Schülerinnen zur Erkennung und Förderung von MINT-Begabungen

Das Projekt hat zum Ziel, Schülerinnen der Klassen 6 und 7 für naturwissenschaftliche Fächer, Informatik und Mathematik zu begeistern und so langfristig den Anteil von Frauen in MINT-Studiengängen zu erhöhen. Dazu wird eine MINTcoach-App entwickelt und erprobt, die den Schülerinnen basierend auf Avataren, Aufgabensammlungen, Rätseln, Wettbewerben und weiteren spielerischen Elementen MINT Themen näher bringt. Begleitend werden Exkursionen und Workshops durchgeführt, um Einblicke in MINT-Themen und Berufsfelder zu geben und Wissen zu festigen. Um Eltern und Lehrkräfte dazu zu motivieren, das MINT-Interesse der Schülerinnen zu fördern, werden für sie Workshops mit den Themen Geschlechterstereotype und Medienkompetenz angeboten.

Projektkoordination: Prof. Dr. Gisela Sparmann,Prof. Dr. Stefan Naumann, Prof. Dr. Rita Spatz
Kooperationspartner: A.U.G.E. Institut der Hochschule Niederrhein,  Hector-Institut für empirische Bildungsforschung Universität Tübingen, Center for Digital Health Interventions Universität St. Gallen &ETH Zürich, Stadtjugendamt Idar-Oberstein, 7 Schulen aus Rheinland-Pfalz und dem Saarland
Laufzeit: 01.07.2017 - 30.06.2020
Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung
Fördersumme: 416.000€

Projekthintergrund und -ziele

„Du verstehst die Mathe-Aufgabe nicht? War bei mir früher auch so!“ So oder so ähnlich hört es sich häufig an, wenn Mütter mit Töchtern über Hausaufgaben sprechen. Diese frühe negative Beeinflussung von Schülerinnen durch das private Umfeld oder Lehrpersonen verschlechtert ihre Kenntnisse im MINT-Bereich sehr – zumindest ist dies das Resultat des OECD-Bildungsberichts 2015 zur Chancengleichheit der Geschlechter. Dieser Effekt verstärkt sich dadurch, dass die Selbsteinschätzung der Schülerinnen ebenfalls negativ und im Allgemeinen viel schlechter ist, als es ihre Noten tatsächlich widerspiegeln (Jahnke-Klein, 2005).
Ziel des Projekts ist es daher, wirkungsvolle Interventionsformen durch Nutzung digitaler Medien zu identifizieren, um eine gendergerechte und MINT-affine Berufsorientierung zu befördern. Um hierzu belastbare Informationen zu gewinnen, werden über 1,5 Jahre hinweg Schülerinnen der Klassenstufen 6 und 7 aus Rheinland-Pfalz und dem Saarland aus unterschiedlichen Schultypen in die Untersuchung mit einbezogen. Dabei wird gleichzeitig das soziale Umfeld der Schülerinnen wie Mitschülerinnen und Mitschüler, Eltern und Lehrende mit betrachtet.
Im Projekt kommt unter anderem das Konzept des „MobileCoach“ zum Einsatz, welcher beispielsweise im Bereich der Gesundheitsvorsorge Jugendliche erfolgreich dabei unterstützt, sich das Rauchen abzugewöhnen. Konzeptuell und technisch darauf aufbauend soll der MINTcoach entwickelt werden, um den Schülerinnen MINT „anzugewöhnen“ und dabei gleichzeitig einem negativem Priming entgegen zu wirken. Der MINTcoach bildet dabei die zentrale Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Projekt und den Teilnehmerinnen, deren Interesse für MINT-Themen über verschiedene digitale Medien (SMS, App, Webseite) durch individuelle Interventionen geweckt, bzw. ausgeweitet werden soll. Begleitet werden diese individuellen Interventionen des MINTcoach durch Ansätze wie Gamification, kooperatives Arbeiten, Workshops in Schulen und der Hochschule sowie Exkursionen. Begleitende Evaluationen werden sicherstellen, dass der Erfolg der Interventionen bemessen und bewertet werden kann.

Vorgehensweise

Das Projekt untergliedert sich in 6 Arbeitspakete. Zunächst erfolgt eine Analyse der Interessen der Teilnehmerinnen. Darauf aufbauend wird das genderdidaktisch-psychologische Konzept der Zielgruppen angepasst und die MINTcoach-basierten Interventionen entwickelt. Parallel wird die technische Plattform implementiert und die Studie vorbereitet. Wenn alle Voraussetzungen erfüllt sind beginnt nach den Sommerferien 2018 die Durchführung der Studie. Dabei werden über 1,5 Jahre hinweg Schülerinnen der Klassen 6 und 7 aus unterschiedlichen Bundesländern und Schultypen begleitet. Die Teilnehmenden bekommen regelmäßig Informationen zum Thema MINT, kleine Aufgaben und Herausforderungen und auch individuelle Unterstützung. Gleichzeitig wird auch das Umfeld betrachtet (andere Mitschülerinnen und Mitschüler, Eltern, Lehrende). Gestützt werden diese individuellen Interventionen durch Ansätze wie Gamification, kooperatives Arbeiten, Workshops in Schulen und an der Hochschule sowie Exkursionen. Begleitende Befragungen werden sicherstellen, dass der Erfolg der Interventionen bemessen und bewertet werden kann.

Technsiche Basis

Die Technische Basis für die MINTcoach Plattform bildet die Software "MobileCoach", die vom Center for Digital Health Interventions (C4DHI), einem gemeinsamen Institut der Universität St. Gallen und der ETH Zürich, entwickelt wird.

Darauf aufbauend werden eine Smartphone-App und eine Webanwendung entwickelt, die die Interventionen für die Schülerinnen bereitstellen. Die Kommunikation erfolgt durch einen Chat in dem die Schülerinnen direkt mit einem Avatar im Dialog stehen, der sie durch die Storyline führt. Dazu werden regelbasiert Texte, Videos, Fragen, Rätsel und Knobelspiele bereitgestellt, Informationen zu interessanten Themen verschickt, zum Nachdenken animiert, etc. Durch die individuelle Anpassung der chatbasierten Kommunikation soll einem Interessensverlust entgegengewirkt und auf die persönlichen Interessen der Schülerinnen reagiert werden.

Der Vorteil der Plattform MobileCoach liegt für das angestrebte Projektvorhaben neben einer Open-Source-Lizenzierung vor allem in dem regelbasierten Ansatz der Plattform. Basierend auf den Grundsätzen der Automatentheorie (Hopcroft et al., 2013) werden beim MobileCoach die Teilnehmenden individuell auf Basis des über sie erfassten Wissensstandes in Kombination mit modelliertem psychologischem Fachwissen bei ihren Verhaltensänderungen begleitet. Die Intervention findet hierbei als Dialog zwischen den Teilnehmenden und den Betreuenden statt, was den individuellen Aspekt und damit auch die Akzeptanz der Teilnehmenden positiv beeinflusst. Dieser Ansatz wurde bereits im Gesundheitskontext validiert (Haug et al.-1, 2014; Haug et al.-2, 2014).

Technisch basiert die MobileCoach-Plattform auf einer Web-Anwendung, welche auf einem Tomcat Web-Container und einer Java Laufzeitumgebung betrieben wird. Während die aktuelle MobileCoach-Plattform ihre Interventionen noch ausschließlich auf Basis von SMS nach einer webbasierten Eingangsbefragung mit Feedback durchführt, soll die Entwicklung im Rahmen des geplanten Projektvorhabens auf einer Smartphone-App aufsetzen. Nach derzeitigem Stand der Technik ist eine App aufgrund der größeren Interaktionsfähigkeit einer Website vorzuziehen. Für Teilnehmende, die privat zu keinem Smartphone Zugang haben, stehen in allen kooperierenden Schulen Endgeräte zur Verfügung.

Flankierende Maßnahmen

Begleitet werden die mediengestützten Interventionen durch Workshops und Exkursionen. Diese richten sich neben den Schülerinnen auch an ihr gesamtes Umfeld: Sowohl die Schülerinnen selbst als auch ihre Mitschüler, Lehrerinnen, Lehrer und Eltern erhalten in unterschiedlichen Zusammensetzungen in insgesamt 6 Worhshops und Info-Abenden sowohl Informationen über die MINT-Inhalte der Interventionen als auch über Methodik und Fortschritt des Projekts. Hinzu kommen zwei Exkursionen. Die Flankierenden Maßnahmen sind über die gesamte Dauer des Interventionszeitraums verteilt, um ebenfalls ständig das Interesse zu fördern.

Prof. Dr. Gisela Sparmann
Prof. Dr. Gisela Sparmann
Professorin FB Umweltplanung/Umwelttechnik - FR Informatik

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+49 6782 171454

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Sprechzeiten

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Prof. Dr. Stefan Naumann
Prof. Dr. Stefan Naumann
Professor FB Umweltplanung/Umwelttechnik - FR Informatik

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Dienstag, 14.00h unter https://3b.umwelt-campus.de/b/nau-34k-7ag sowie nach Absprache per E-Mail
Kick-off Treffen der Verbundpartner

Am 19.07.2017 startete das Projekt MINTcoach mit dem Kick-off Meeting, an dem die interessierten Teilnehmerinnen und Teilnehmer viele konstruktive Beiträge einbrachten. Sowohl die softwaretechnischen Aspekte der Umsetzung, als auch die Inhalte der Interventionen, generdidaktische und psychologische Ansätze und Konzepte wurden vorgestellt und diskutiert.
Das Projektteam bedankt sich herzlich bei den Anwesenden für den Input und startet nun von diesem guten Ausgangspunkt in die Entwicklung.

MINTcoach bei der Transfertagung "Erfolg mit MINT"

Am 11. und 12. November lud das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Forschungsprojekte ein, die den Frauenanteil in MINT-Berufen und -Studiengängen erhöhen wollen.


Während der Tagung wurde von Frau Juncker die Mintcoach App vorgestellt, welche im Rahmen des Projektes die Schülerinnen und Schüler der Sekundärstufe 1 über 1,5 Jahre begleitet. Frau Prof. Dr. Sparmann stellte die zentralen Ergebnisse des Projektes vor. Des Weiteren wurden Möglichkeiten, wie Geschlechterstereotype auf dem MINT-Arbeitsmarkt überwunden werden können und wie man Mädchen und junge Frauen für MINT-Themen begeistern kann, diskutiert.

Ministerpräsidentin Malu Dreyer besucht Robotik-Workshop

Die Ministerpräsidentin des Landes Rheinland-Pfalz, Malu Dreyer, besuchte am 27.11.2018 den Umwelt-Campus Birkenfeld im Rahmen Ihrer "Land-Daheim-Tour". Dabei nahm sie an einem unserer Robotik-Workshops teil, bei dem Sie, gemeinsam mit Schülerinnen der Realschule plus Birkenfeld, einen Roboter aufbaute, programmierte und ihn dann durch einen Irrgarten fahren ließ.


Video-Beitrag von naheTV

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Institut für Softwaresysteme in Wirtschaft, Umwelt und Verwaltung
Campusallee, Gebäude 9925
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