Humanoide Roboter als Lehrer-Assistenten?

Robotik könnte bereits heute zu den Basistechnologien einer Schule gehören – die tatsächliche Verbreitung dieses Mediums in Schulen entspricht aber eher einer Exoten-Technologie als einer Basistechnologie. Sucht man in Schulen nach Einsatzszenarien für das Thema Robotik, dann findet man vorwiegend prozessorientierte Roboter wie beispielsweise den LEGO-Mindstorm. Der Einsatz solcher Roboter beschränkt sich aber in der Regel auf die Fächer Informatik oder Programmierung. Beispiele für den Einsatz im Unterricht findet man nur vereinzelt im Internet. Dabei ist Robotik – neben Künstlicher Intelligenz (KI) – die Antriebskraft im technologischen Wandel.

Der Roboter in Gesellschaft und Schule

Roboter ziehen verstärkt in Arbeit, Gesellschaft und das alltägliche Leben ein. Mit Hilfe der KI werden Roboter das Gegenstück zum menschlichen Körper sein und immer autonomer werden. Sie werden somit für unsere Schülerinnen und Schüler, und auch vielleicht für uns als Lehrkräfte zum Konkurrenten auf dem Arbeitsmarkt aufsteigen und als Alternative im menschlichen Alltag zur Verfügung stehen. Menschen werden die Möglichkeit haben, sich Roboter als Freunde zu nehmen, Roboter für verschiedene Dienstleistungen zu mieten oder sogar Roboter als Lebenspartner auszuwählen. Das klingt zwar im Moment wie Science-Fiction – doch erste Umsetzungen gibt es bereits aus anderen Ländern, insbesondere Japan.

Japan als Trendsetter

Japan ist derzeit technischer Vorreiter im Bereich Robotik, symbolisiert durch das Unternehmen Softbank Group. Ein wesentlicher Grund für die starke gesellschaftliche Konzentrierung auf dieses Thema ist die japanische Alterspyramide. Dort werden bis zum Jahr 2025 bis zu 2,5 Millionen Pflegekräfte fehlen – eine ähnliche Entwicklung steht sicherlich auch Deutschland bevor. Eine Lösung für dieses Problem ist hierzulande nicht in Sicht. Der Ansatz zur Lösung dieses Problems in Japan gipfelt in einer wirtschaftlichen und technischen Konzentration aller im Weltmarkt beteiligten Robotik-Unternehmen durch den Aufkauf der innovativsten Hersteller wie Aldebaran (NAO- und PEPPER-Roboter) und Boston Dynamics durch die Softbank Group.

Lernen und Arbeiten im Dialog mit den Maschinen

Die Bedeutung der Robotik in unserem zukünftigen Alltag wird zunehmen – aus diesem Grund müssen Schülerinnen und Schüler in ihrer schulischen und beruflichen Ausbildung die Möglichkeit haben, sich dem Thema zu nähern und mehr als Grundlagenwissen dazu zu erwerben.
Das Verständnis für den Umgang mit humanoiden Robotern kann nur durch einen handlungsorientierten, selbstorganisierenden Unterricht aufgebaut werden. Durch das Mit-Agieren mit humanoiden Robotern lernen die Schülerinnen und Schüler und auch die beteiligten Lehrkräfte ihre möglichen zukünftigen Kollegen bzw. Konkurrenten besser kennen. Das Lernen und Arbeiten mit Maschinen im Dialog ermöglicht eine Sensibilisierung für das Thema Robotik. Mit ganz simplen Aufgabenstellungen kann man damit Lernsituationen herbeiführen, die fächerübergreifend sind, ungeahnte Kreativität entfachen und in hohem Maße Sozialkompetenz fördern.

Best Case: Humanoide Roboter im Einsatz

 

Ein hunanoider Roboter

 

Ein sehr schönes Beispiel dafür ist das Kids Care-Projekt der Robotik AG des Erich-Gutenberg-Berufskollegs (EGB) in Kooperation mit dem Unternehmen Entrance GmbH und der Kinderklinik des Krankenhaus Porz am Rhein gGmbH.

 

Logo des Krankenhauses Porz am Rhein

 

Im Rahmen dieses Projekts, welches außerhalb der regulären Unterrichtszeit 14-tägig am Nachmittag stattfindet, sollten die 6 humanoiden NAO-Roboter und der humanoide PEPPER-Roboter des EGB so programmiert werden, dass die AG-Teilnehmer*innen (Schüler*innen aus den Bildungsgängen des Wirtschaftsgymnasiums, der höheren Handelsschule, den Kaufleuten für E-Commerce, den IT-Systemkaufleuten und den Informatikkaufleuten) mit den humanoiden Robotern in die Kinderklinik des Krankenhauses Porz am Rhein fahren können, um den kleinen Patientinnen und Patienten dort zu zeigen, wie Roboter ihnen einerseits helfen und andererseits ein paar vergnügliche Momente schenken können. Die humanoiden Roboter sollten die Kinder zu Fitnessübungen motivieren, sie an die Einnahme von Medikamenten erinnern und sie auch mit Star-Wars-, Märchen-Erzählungen oder Tanzeinlagen unterhalten.

 

Ein humanoider Roboter als Lehrer-Assistent in eine Schulklasse

 

Einen Vorab-Test absolvierten die humanoiden Roboter mit den Vorschulpiraten der Kindertagesstätte „Bollerwagen“. Die Kinder hatten die Roboter sofort in ihr Herz geschlossen und begeistert mit ihnen kommuniziert. Berührungsängste konnten bei dem Treffen nicht festgestellt werden.

 

Ein humanoider Roboter als Lehrer-Assistent in eine Schulklasse

 

Humanoide Roboter erzeugen aufgrund ihrer Beschaffenheit und ihres Aussehens deutlich mehr Aufmerksamkeit und Emotionen – das erhöht die Beschäftigungsdauer und fördert die emotionale Bindung an dieses Medium. Kranke Menschen werden im Kontakt zu humanoiden Robotern deutlich gesprächiger und gelöster. Kinder finden Roboter faszinierend und interagieren gerne mit ihnen. Laut einer Studie gehen sie bei einer Belehrung oder Verbesserung von Fehlern besser mit der Situation um, wenn dies durch humanoide Roboter erfolgt.
Ein erster Besuch der Kinderklinik fand am 08. Juli 2019 statt und war ein voller Erfolg – was insbesondere die untenstehende Mail eines Teilnehmers der Robotik AG widerspiegelt!

 

Ein Screenshot einer E-Mail

 

Nun sollen weitere Krankenhäuser oder auch Alten- und Seniorenheime in das Projekt involviert werden.
Es gibt auch erste Überlegungen, den PEPPER-Roboter in Verbindung mit einem KI-Bot im Bildungsgang E-Commerce-Kaufleute als Verkaufsassistenten einzusetzen. Das dafür eingesetzte Tool FLOWmanager der Entrance GmbH setzt keine Programmierkenntnisse im klassischen Sinne voraus. Die Programmierung eines humanoiden Roboters mit einer klassischen Programmiersprache wie Phyton oder Java würde eine lange Vorlaufzeit bzw. Unterrichtszeit beanspruchen, und es wäre nicht trivial, bis man nennenswerte Erfolge vorweisen könnte. Mit dem FLOWmanager der Entrance GmbH benötigt man keine Programmiervorkenntnisse – er ähnelt einen LEGO-Baukasten-System. Man verknüpft über eine grafische Oberfläche verschiedene Abläufe und lässt sie auf dem Roboter ausführen. Das Tool wird somit aus der Perspektive eines Anwenders und nicht aus der Perspektive eines Programmierers genutzt – und damit eignet es sich für den Einsatz in allen Schulformen und Klassen.

Die Zukunft der Robotik an Schulen

Dass Roboter in den nächsten Jahren vermehrt Einzug in Schulen halten werden, halte ich für mehr als wahrscheinlich. Dass dies auch in Form humanoider Roboter geschehen wird, die uns Menschen immer mehr ähneln werden, scheint auch immer wahrscheinlicher.
Eine Robotik-Cloud könnte ein exponentielles Wachstum des Robotereinsatzes an Schulen massiv fördern. Neue Programme ermöglichen dem Roboter neue Fähigkeiten, beispielsweise die Fähigkeit, mit Schülern Vokabeln zu üben. Würde man die Rechenleistung des Roboters (derzeit sind es nur laufende Computer mit begrenzter Rechenkapazität) nun in die Cloud verlagern, dann könnten sich tausende von Robotern in Sekundenschnelle diese neue Fähigkeit aneignen. Durch das Teilen von Software könnten somit Schulen und auch Universitäten enorme Fortschritte im Umgang mit dem Thema Robotik machen. Diese Art des Lernens wird auch als Co-Learning bezeichnet und beispielsweise in Tesla-Autos bereits eingesetzt – innerhalb von Sekunden erhalten tausende Tesla-Wagen neue Fähigkeiten.
Schaut man sich den sehr kurzen Entwicklungszeitraum von humanoiden Robotern an und addiert die fortschreitende Entwicklung der KI und die Realisierung einer Robotik-Cloud als Austauschplattform von Software dazu, dann braucht man nicht viel Fantasie, um sich zukünftige Roboter in den nächsten Jahrzehnten vorzustellen. Sie werden den Robotern aus Filmen wie Blade Runner oder der schwedischen Serie Human sehr ähnlich sein.
Nun zur eigentlichen Eingangsfrage:

Können humanoide Roboter als Lehrer-Assistenten eingesetzt werden?

Meiner Ansicht nach kann die Antwort nur „Ja“ lauten!
Humanoide Roboter als Lehrer-Assistenten sind sehr wahrscheinlich und im universitären Umfeld bereits in der Erprobung (beispielsweise bei Professor Jürgen Handke an der Uni Marburg). Warum sollte man diese Unterstützung und mögliche Entlastung für die Lehrperson im Unterricht nicht nutzen wollen? Sie bietet zusätzlich die Möglichkeit einer Entkopplung von der emotionalen Bindung zur Lehrkraft. Dies kann von großem Vorteil für Schülerinnen und Schüler werden, wenn die emotionale Bindung zur Lehrkraft nicht vorhanden oder sogar gestört ist.

Aus diesen Vorüberlegungen stellt sich dann zwangsläufig die Frage:

Können humanoide Roboter den Lehrer zukünftig ersetzen?

Meine heutige Antwort darauf lautet „Vielleicht“…

 

Informationen und Kontakt zum Autor

uchcover: Smart Schools von Detlef Steppuhn Detlef Steppuhn ist Lehrer am Erich-Gutenberg-Berufskolleg in Köln und unterrichtet dort die Fächer E-Commerce, Büroprozesse, Anwendungsentwicklung und IT-Systeme. Neben seiner Tätigkeit als Lehrer übt er die Funktionsstelle des Leiters Neue Technologien und Medien am EGB aus. Seit September 2019 ist er auch als Autor im Gabler Springer Verlag tätig mit dem erschienenen Titel SmartSchool – Die Schule von morgen.
www.egb-koeln.de
dsteppuhn@egb-koeln.de
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