Ein Kurskonzept zur Förderung des kontinuierlichen Lernens durch den Einsatz von Gamification

Abstract

Der vorliegende Beitrag zeigt anhand eines semesterbegleitenden Onlinekurses für die Lehrveranstaltung Theoretische Informatik, wie Gamification in der Lehre genutzt werden kann, um die Auseinandersetzung mit fachlichen Grundlagen zu fördern und um Studierende zum kontinuierlichen Lernen zu motivieren. In dem Beitrag werden die Konzeption des Kurses sowie die darin genutzten Gamificationelemente vorgestellt. Abschließend wird von den ersten Ergebnissen dieses Kurses berichtet.

Full text

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Ein Kurskonzept zur Förderung des
kontinuierlichen Lernens durch den
Einsatz von Gamification
Simon Roderus
Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm
E-Mail: simon.roderus@th-nuernberg.de
Zusammenfassung
Der vorliegende Beitrag zeigt anhand eines semesterbegleitenden Onlinekurses für die
Lehrveranstaltung Theoretische Informatik, wie Gamification in der Lehre genutzt werden
kann, um die Auseinandersetzung mit fachlichen Grundlagen zu fördern und um Studie-
rende zum kontinuierlichen Lernen zu motivieren. In dem Beitrag werden die Konzeption
des Kurses sowie die darin genutzten Gamificationelemente vorgestellt. Abschließend wird
von den ersten Ergebnissen dieses Kurses berichtet.
Gamification in der Hochschullehre
Unter Gamification versteht man die Anwendung spieltypischer Elemente in spielfremden
Kontexten (Deterding, et. al 2011). Dabei geht es nicht darum, etwas in ein Spiel zu ver-
wandeln, sondern Spielelemente einzusetzen, um bestimmte Ziele, meist die Steigerung
der Motivation, zu erreichen. Im vorliegenden Beitrag wird der Einsatz von Gamification
in der Hochschullehre untersucht, um das freiwillige, kontinuierliche Lernen der Studieren-
den in dem Fach Theoretische Informatik zu fördern. Andere Einsatzgebiete in der Lehre
umfassen die Steigerung der Interaktivität, die Überwindung von Passivität, das Schaffen
von Reflexionsmöglichkeiten und positiven Verhaltensänderungen, sowie das authentische
Üben (Kapp, et. al. 2014, S. 21). In den meisten Studien, die sich mit Gamification im Bil-
dungsbereich beschäftigen, wurden überwiegend positive Effekte in Bezug auf Motivation,
Teilnahme an den Lernaufgaben und Zufriedenheit berichtet.
Konzeption eines gamifizierten Kurses
Die Lehrveranstaltung „Theoretische Informatik“ ist an der Technischen Hochschule
Nürnberg für die Studiengänge Informatik und Medieninformatik eine Pflichtveranstal -
tung im zweiten Studiensemester. Neben der Vorlesung mit einem Umfang von
Tagungsband frei im Internet
verfügbar unter http://www.hd-mint.de/

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Workshop-Beiträge Ein Kurskonzept zur Förderung des kontinuierlichen Lernens durch den Einsatz von Gamification
4 Semesterwochenstunden (SWS) und den Übungen mit einem Umfang von 2 SWS wird
bereits ein begleitendes Tutorium mit zusätzlichen 2 SWS angeboten. Im Sommersemester
2015 wurde die Veranstaltung zusätzlich durch einen gamifizierten Begleitkurs unterstützt.
Die Lehrveranstaltung gilt bei den Studierenden als vergleichsweise anspruchsvoll. Eine
Ursache vermutet der Autor darin, dass Lehrinhalte erst kurz vor der Prüfung vorbereitet
werden und das Nachvollziehen des Stoffes während des Semesters deshalb schwer fällt.
Da für die Vermittlung der Inhalte und die Klärung von Fragen ausreichend Angebote vor-
handen sind, sollte ein zusätzliches Angebot geschaffen werden, das sich speziell auf die
Förderung des kontinuierlichen Lernens, insbesondere auf das Lernen der grundlegenden
Lerninhalte, richtet. Dieses Angebot wurde in Form eines Onlinekurses umgesetzt, der sich
über das gesamte Semester erstreckt. Der Kursinhalt besteht aus auf die Inhalte der Lehr-
veranstaltung abgestimmten Übungsaufgaben. Dem Aufbau und der Abfolge der Übungs-
aufgaben liegt das Konzept des Mastery Learning (Bloom, 1968) zu Grunde. Dieses basiert
auf der Annahme, dass die meisten Studierenden gute Leistungen erbringen können, wenn
hierfür geeignete Bedingungen geschaffen werden. Umgesetzt wird dies, indem anstelle
der Lernbedingungen (z. B. die Lernzeit) die zu erreichende Lernleistung konstant gehalten
wird. In diesem Kurs wurde hierfür ein Vorgehen nach dem „Personalized System of Inst-
ruction“- genutzt. Bei diesem werden zur Kontrolle des eigenen Lerner
folges Tests vorge-
geben. Den Lernenden steht frei wann und wie oft sie diese durchführen,
solange sie das
Leistungsziel erreichen (Wong et.al. 2012, S. 209 – 210).
Die Teilnahme am Begleitkurs erfolgt freiwillig, bietet keine
curricularen Vorteile und kann ortsunabhängig über das
Internet erfolgen.
Aufbau des Kurses
Der Kurs besteht aus insgesamt vierzehn Levels. Zehn da-
von sind reguläre Levels, deren Inhalte den Themengebie-
ten der Lehrveranstaltung entsprechen, vier Zusatzlevels
enthalten zusätzliche Aufgaben und Inhalte. Der Kurs ist so
getaktet, dass pro Woche ein Level zu bearbeiten ist. Das
Zeitraster wird zudem so gewählt, dass die Themen erst in
der Vorlesung behandelt werden, bevor diese im Begleit-
kurs geübt werden.
Aufbau eines Levels
Ein typischer Level besteht aus einem Abschnitt der Story,
drei bis fünf Quests und optionalem Zusatzmaterial. Die
Quests werden nach ihrem Inhalt in Grundlagen und An-
wendung unterteilt. Zusätzlich werden in den meisten Le-
vels Wiederholungsquizze für vergangene Level angeboten.
Abb. 1: Aufbau eines Levels
Die Grafik innerhalb der Abbildung stammt von Thomas
Tamblyn „Lorc“ (http://game-icons.net) und ist unter CC
BY 3.0 lizensiert.

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Zu Beginn eines neuen Levels sind nur wenige Lerninhalte freigeschaltet. Durch die erfolg-
reiche Bearbeitung werden Sterne verdient und weitere Inhalte freigeschaltet. Manche
Levels können erst betreten werden, nachdem bestimmte Voraussetzungen in anderen
Levels erfüllt wurden.
Aufbau eines Quests
Ein typisches Quest enthält sechs bis zehn Quizfragen der Formate Multiple-Choice, Lü-
ckentexte, Zuordnungsfrage und Drag&Drop. Ein Quest gilt als bestanden, wenn 80 %
der Punkte erreicht wurden. Es können beliebig viele Versuche gestartet werden und nur
der beste Versuch zählt, allerdings werden mit jedem neuen Versuch die Reihenfolge der
Fragen und die der Antwortmöglichkeiten neu gemischt. Es gibt spezielle Quests, die un-
ter Zeitdruck erledigt werden müssen, und solche, bei denen die Bewertung nicht durch
den Computer sondern durch andere Studierende erfolgt.
Verwendete Gamificationelemente
Setting, Story & Immersion
Ein wesentliches Merkmal spielerischer Umgebungen ist die Spielästhetik, d. h. die spiel-
typische Gestaltung und Aufmachung der Spielumgebung. Im Kurs wird das semesterbe-
gleitende Lernen in eine fiktive Rahmengeschichte eingebettet. Diese versetzt den Lerner
in einen epischen Kampf gegen den Widersacher „Fieser Köter“, der das eigene Aufschie-
beverhalten verkörpert. Im Laufe der Bearbeitung des Kurses schalten die Teilnehmer suk-
zessive neue Kapitel dieser Begleitgeschichte frei. Um die Immersion zu erhöhen, wurde
jedes Level und jeder Abschnitt der Begleitgeschichte, mit spieltypischen Abbildungen ver-
sehen. Der Kurs spricht den Spieler, sowohl in der Story, als auch in den Aufgabeninstruk-
tionen, als Kriegerinnen und Krieger sowie persönlich mit dem Namen an.
Tutorial
In Videospielen erfolgt das Kennenlernen des Spiels und der Regeln meist im Spiel selbst.
Umfangreiche Anleitungen sind zwar häufig vorhanden, für die Nutzung des Spieles aber
keineswegs erforderlich. Ein ähnlicher Weg wurde in diesem Kurs gewählt. Der erste Le-
vel des Kurses umfasst ein Tutorial. In diesem lernen die Studierenden die Lernumgebung
spielerisch kennen. Die Teilnehmer werden dazu aufgefordert, ihr Spielerprofil, das Benutz-
profil der Lernumgebung, auszufüllen und sich zu entscheiden, ob sie an der Bestenliste
teilnehmen wollen. Das Tutorial enthält zudem den ersten Abschnitt der kursbegleitenden
Story. Dieser führt die Lerner an die Geschichte vom fiesen Köter heran und baut Span-
nung auf.

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Workshop-Beiträge Ein Kurskonzept zur Förderung des kontinuierlichen Lernens durch den Einsatz von Gamification
Belohnungen
Die primäre Währung des Kurses sind Sterne. Bis zu drei davon können in jedem Level
durch die erfolgreiche Bearbeitung von Quests verdient werden. Je mehr Sterne in einem
Level erreicht wurden, desto mehr Aufgaben und Lernmaterialien werden freigeschaltet.
Darüber hinaus erwerben die Lernenden für jede korrekt beantwortete Aufgabe Punkte.
Die Summe der individuell erreichten Punkte quantifiziert den Lernerfolg und bestimmt
den Rang in der Bestenliste. Für den erfolgreichen Abschluss aller Quests einer themati-
schen Einheit, wird eine digitale Auszeichnung, ein sog. Badge, verliehen. Diese Auszeich-
nungen werden im Laufe des Kurses gesammelt und dann im Profil des Spielers angezeigt.
Feedback
In der Hochschullehre erfolgt Feedback zum Lernerfolg meist erst durch die Klausur zu
Semesterende. In Videospielen ist es hingegen üblich, den Spieler mit unmittelbarem und
umfangreichem Feedback bezüglich des eigenen Spielerfolges zu versorgen. Im Kontext
des Lernens fördert Feedback die Motivation der Lerner (Garris, et. al. 2002, S. 449). Da-
rüber hinaus spielt inhaltliches Feedback eine wichtige Rolle in der Korrektur fachlicher
Fehlvorstellungen. Im vorliegenden Kurs kann für jede Quizfrage sofortiges Feedback an-
gezeigt werden. Dies umfasst neben der Korrektheit der eigenen Abgabe auch Hinweise
zur Lösung der Aufgabe.
Visualisierung des Fortschrittes
Die Visualisierung des Fortschritts innerhalb eines Levels durch Sterne wurde bereits vorge-
stellt. Eine weitere Art der Fortschrittsvisualisierung ist auf Ebene der Quests zu finden. Ein
entsprechendes Symbol gibt Auskunft darüber, welche Quests bereits bestanden sind und
welche noch nicht. Einen Überblick über den kursweiten Fortschritt liefert ein Fortschritts-
balken auf der Kursstartseite.
Kursleaderboard
Unter einem Leaderboard versteht man eine von allen Teilnehmern einsehbare Auflistung
der besten Teilnehmer eines Kurses. Der Einsatz dieses Gamificationelementes sollte mit
Vorsicht erfolgen, da manche Teilnehmer nicht wollen, dass ihr Lernfortschritt von anderen
Teilnehmern einsehbar ist. Leaderboards können zudem Konkurrenzdenken begünstigen,
dies ist im vorliegenden Konzept aber, wie in den meisten Lehr- und Lernsituationen, nicht
wünschenswert. Manche Lerner, werden durch ein Leaderboard aber motiviert. Den Teil-
nehmern wurde es daher selbst überlassen, ob diese am Leaderboard teilnehmen möchten.

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Freischalten neuer Lerninhalte
Die Aufgaben und Zusatzmaterialien des Kurses müssen erst durch das Verdienen von
Sternen freigeschaltet werden. Noch nicht freigeschaltete Lerninhalte werden grau darge-
stellt und sind mit der Voraussetzung für die Freischaltung beschriftet. Gemäß der Erfah-
rung des Autors berichten Studierende häufig von dem Wunsch, möglichst viele Lernma-
terialien zur Verfügung gestellt zu bekommen. Dieser Wunsch motiviert zur Teilnahme an
den Quests, wenn hiermit Lerninhalte oder Lernmaterialien freigeschaltet werden können.
Verlust von Lerneinheiten
Doch nicht nur die Freischaltung von Lernmaterialien kann als Motivator genutzt werden,
sondern auch der Verlust solcher. In der Literatur wird dieses Konzept als Vermeidungsmo-
tivation bezeichnet (Butler, 2015, S. 89 – 90): Ein bestimmter Zustand ist unerwünscht und
wird deshalb vermieden. Um eine große Anzahl von Lernmaterialien zu sammeln, sind
Studierende auch motiviert, den dauerhaften Verlust von Lernmaterialien zu vermeiden.
Der Kurs nutzt diese Motivation, um das kontinuierliche Lernen innerhalb der Level zu för-
dern. Erreichen Studierende innerhalb der vorgegebenen Zeit von einer Woche innerhalb
eines Levels keine zwei Sterne, so geht ein Teil der Lernmaterialien auf Dauer verloren. Der
Verlust begrenzt sich allerdings auf weniger als ein Drittel der Lernmaterialien eines Levels,
betrifft nie Materialien zu den Grundlagen und beeinträchtigt auch keine Materialien zu-
künftiger Level.
Umsetzung & Ergebnisse
Die Umsetzung erfolgte auf Basis des Open-Source Lernmanagementsystems Moodle in
der Version 2.8. Die Lernumgebung wurde durch die Systemkonfiguration und durch die
Verwendung von Erweiterungen, Grafiken und Schriftarten für den Einsatz im Bereich
Gamification angepasst.
An dieser Stelle kann keine abschließende Auswertung des Kurses erfolgen, da die Durch-
führung des Kurses zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Beitrags noch nicht abgeschlossen
war. Die bisherigen Erfahrungswerte (Stand: 30. Juni, letzte Kurswoche) zeigen aber bereits,
dass es durch die Verwendung von Gamification gelang, Studierende zur kontinuierlichen
Teilnahme zu motivieren. Im Kurs registrierten sich 94 Studierende, davon interagierten
78 Studierende mit dem Lernmaterial. 51 Studierende bearbeiteten mehr als die Hälfte
der angebotenen 55 Quests. 30 Studierende bearbeiteten sogar über 80 % der Quests.
Zum Vergleich: An den Lehrveranstaltungen nahmen zu Semesterende noch um die
70 Studierende teil.

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Workshop-Beiträge Ein Kurskonzept zur Förderung des kontinuierlichen Lernens durch den Einsatz von Gamification
In der Evaluation gingen bis zum 30. Juni N = 42 Rückmeldungen ein. Das Feedback der
Teilnehmer ist durchwegs positiv. Der Aussage „Der Kurs half mir beim Einüben der Grund-
lagen“ stimmten 76 % der Kursteilnehmer zu und weitere 24 % eher zu. Der Aussage
„Der Kurs half am kontinuierlichen Lernen dran zu bleiben“ stimmten 50 % zu, 45 %
eher zu und 5 % eher nicht zu. Die Teilnehmer der Evaluation verbrachten im Kurs
durchschnittlich 45 Minuten pro Woche.
Literatur
Bloom, B. S. (1968): Learning for mastery,(UCLA-CSEIP) The Evaluation Comment. All our
children learning. London: McGraw-Hill (Vol. 1, No. 2).
Butler, C. (2015): Applied Behavioral Economics: A Game Designer’s Perspective. In
T. Reiners & L. C. Wood (Hrsg.), Gamification in Education and Business (S. 81 – 104).
Springer International Publishing. Zugriff am 30.06.2015. Verfügbar unter http://dx.doi.
org/10.1007/978-3-319-10208-5_5
Garris, R.; Ahlers, R.; Driskell, J. E. (2002): Games, Motivation, and Learning: A Research
and Practice Model. Simulation & Gaming, 33 (4), 441 – 467.
Kapp, K. M.; Blair, L.; Mesch, R. (2014): The gamification of learning and instruction
fieldbook. Ideas into practice: Wiley.
Deterding, S.; Khaled, R.; Nacke, L.; Dixon, D. (2011): Gamification: Toward a Definition.
In CHI 2011 Gamification Workshop Proceedings (S. 1 – 4). Vancouver, BC, Canada.
Zugriff am 15.05.2015. Verfügbar unter http://gamification-research.org/wp-content/
uploads/2011/04/02-Deterding-Khaled-Nacke-Dixon.pdf
Won, B. S.; Kang, Lg. (2012): Mastery learning in the context of university education.
Journal of the NUS Teaching Academy, 206 – 222. Zugriff am 30.06.2015. Verfügbar unter
http://staff.science.nus.edu.sg/~phakl/121130%20ML.pdf
Förderungshinweis: Dieses Vorhaben wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung
und Forschung unter dem Förderkennzeichen 01PL11024 (Projekt QuL) gefördert.