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Serious Games: Klare Zielvorgaben – mehr Lernerfolg?

Sogenannte Serious Games (auch als „Educational Videogames“ bekannt) kombinieren Spaß mit Lerninhalten und werden zunehmend an Schulen und Hochschulen eingesetzt. Doch wie stellt sich der Lernerfolg bei Serious Games am besten ein? Sollte man Spielern klare Ziele vorgeben oder ist es eventuell sinnvoller, sie zunächst weitgehend frei agieren zu lassen? Diesen Fragen sind Wissenschaftler der Abteilung „E-Learning und Neue Medien“ am Institut für Medienforschung der Technischen Universität Chemnitz nachgegangen.

Im Rahmen einer empirischen Studie mit insgesamt 87 studentischen Teilnehmern wurde am Beispiel der selbst entwickelten Lernumgebung Atlantis für das Open-World-Spiel Minecraft untersucht, wie sich instruktionspsychologische Aspekte auswirken. Eingeteilt in drei Gruppen sollten die Probanden in der virtuellen Welt spielerisch Grundlagen digitaler Schaltungstechnik lernen und anwenden. Während die erste Spielergruppe mit einem genau definierten Lernziel startete, bekam die zweite Gruppe lediglich ein Performanceziel (z. B. „Lerne, so viel wie du kannst“) mitgeteilt. Der dritten Gruppe wünschte man „viel Spaß beim Erkunden der Welt“ – so wie es bei Minecraft eigentlich vorgesehen ist.

„Die Resultate zeigen, dass ein spezifisches Lernziel zu einer geringeren mentalen Belastung beim Spielen und Lernen führt“, erklärt Steve Nebel, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Medienforschung der TU Chemnitz. Außerdem hätten Probanden mit Zielvorgabe deutlich mehr Spaß beim Spielen gehabt als Probanden, die unter zielfreien Bedingungen agierten. So gaben die Teilnehmer der Lernziel-Gruppe 48 Prozent höhere Werte beim Spielspaß an.

Lerninhalte hinter neutral klingenden Performancezielen zu verstecken bringt der Studie zufolge wenig. „Bei unseren Probanden hat das zu keiner Motivationssteigerung geführt“, sagt Nebel. Der Chemnitzer Lernspielexperte leitet daraus ab, „dass in einem eher als unterhaltungsfokussiert geltenden Medium wie digitalen Lernspielen genaue Lernzielvorgaben den Spielspaß und Lernerfolg erst richtig ermöglichen.“ Grundsätzlich, verdeutlicht Nebel, könnten mit Lernspielen zum Beispiel Kreativität, räumliches Vorstellungsvermögen, Interaktionsfähigkeit oder auch das Verständnis für Computerprogrammierungen geschult werden. (pmz)

Supraleiter für die städtische Stromversorgung

In der Ruhrgebietsstadt Essen ist im Rahmen des Pilotprojekts „AmpaCity“ Ende April das bislang längste supraleitende Stromkabel weltweit in Betrieb genommen worden. Das vom französischen Nexans-Konzern gefertigte Drei-Phasen-Drehstromkabel hat eine Übertragungsleistung von 40 Megawatt, führt über eine Länge von rund einem Kilometer und verbindet zwei 10 000-Volt-Umspannstationen in der Essener Innenstadt. Statt Kupfer- oder Aluminiumdrähten werden zur Stromübertragung sogenannte supraleitende Bänder verwendet, die aus einem metallischen Träger sowie oxidkeramischen Werkstoffen bestehen. Eine aktive Flüssigstickstoffkühlung sorgt für Temperaturen von minus 200 Grad Celsius – damit gehört das System zur Kategorie der sogenannten Hochtemperatursupraleiter (HTSL).

(Hochtemperatur-)Supraleiter zeichnen sich dadurch aus, dass sie anders als herkömmliche Stromkabel praktisch keinen elektrischen Widerstand haben und Strom daher nahezu ohne Verluste übertragen können. Bei gleichen äußeren Abmessungen lässt sich mit einem HTSL-Kabel etwa fünfmal mehr Strom als mit konventionellen Kupferkabeln übertragen. Für die Planung von Versorgungsinfrastrukturen bedeutet dies, dass insbesondere in Ballungsräumen künftig verstärkt auf Hochspannungsleitungen und entsprechende Umspannanlagen verzichtet werden könnte, da sich große Strommengen auch bei 10 000 Volt per Supraleiter fast verlustfrei über längere Strecken übertragen lassen. In Essen dient das neue Supraleiterkabel bereits als Ersatz für ein herkömmliches 110 000-Volt-Kabelsystem mit gleicher Kapazität (siehe dazu auch den nachfolgenden c’t-Link).

Gut ein Vierteljahrhundert nach ihrer Entdeckung hätten HTSL-Kabel jetzt die „Schwelle zur wirtschaftlichen Anwendung“ erreicht, verdeutlicht das an der AmpaCity-Konzeption beteiligte Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Hinsichtlich der Investitions- und Betriebskosten könnten Supraleiter-Systeme sogar günstiger sein als konventionelle Systeme mit Hochspannungskabeln aus Kupfer. In Essen belaufen sich die Projektkosten für den Testbetrieb inklusive Kryotechnik und einem supraleitenden Kurzschluss-Strombegrenzer auf insgesamt 13,5 Millionen Euro, von denen das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) rund 6,3 Millionen Euro trägt. Der Netzbetreiber RWE (gleichzeitig Projektverantwortlicher von AmpaCity) kündigte an, bei einem erfolgreichen Abschluss des zweijährigen Feldtests über einen grundlegenden Umbau des Essener Verteilnetzes nachdenken zu wollen. (pmz)

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