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Brell(2018)mit coding-und-gamification-die-welt-retten

Vortrag auf meetUp MG am 01.03.2018. Thema der Veranstaltung: IT-Bildung. Der Vortrag zeigt die verschiedenen Instrumente, mit denen die Hochschule Niederrhein es schafft, junge Menschen teils spielerisch an Technik und MINT-Themen heranzuführen. Insbesondere: Wie interessiert man Schülerinnen und Studentinnen fürs Programmieren? Das Gesamtkonzept baut auf konsekutiven Veranstaltungen auf. Für Schüler werden Raspberry Pi Workshops angeboten. Ebenso können Lehrer an einem Raspberry Pi Workshop teilnehmen. Für den Girls Day wird ein Programm mit dem Calliope mini konzipiert. Erstsemster der Wirtschaftsinformatik starten mit einem Projekt, in dem sie einen Fahrroboter auf Arduino-Basis programmieren - ohne vorher eine Programmiervorlesung besucht zu haben. Im vierten und 5. Semester kommen stark praxisorientierte Lehrveranstaltungen hinzu, in denen die Studierenden lebensnahe Projekte im Internetumfeld mit unterschiedlichen Techniken (Sensoren, mindestens zwei Programmiersprachen...) umsetzen. Allem unterlegt ist Gamification, um über geeignet gewählte Game-Design-Elemente die Motivation zu erhöhen.

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Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 1
Mit Coding und Gamification
die Welt retten
–
wie es gelingen kann, mehr
Menschen für Technik zu gewinnen.
meetUp MG 01.03.2018
11,00100100
00111111011
01010100010
00100001011
01001100001
Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 2
Das Problem
Junge Menschen wollen nicht programmieren.(1)
(1) Beobachtung: Wirtschaftsinformatikstudenten gehen Programmiermodulen aus dem Weg wenn sie können.
(2) Beobachtung: Studenten können keine Datei mehr auf Laufwerk C ablegen, kennen kein Dateisystem.
Generation Iphone hat keine IT-Literacy.(2) mehr.
Es ist sozial akzeptiert, sich als „Mathe-Dummerjan“ zu outen.
Technikfeindlichkeit ist gesellschaftsfähig.
Leidenschaft? Es gibt keinen Grund sich anzustrengen ...
Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 3
Was soll man tun?
Wie bekomme
ich Menschen
dazu, etwas zu
tun?
Schüler / Studenten?
Kunden?
Vertriebsleute?
LKW-Fahrer?
Programmierer?
?
Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 4
Psychologisches Handwerkszeug für den Lösungsansatz
MMotivation
Motivation und Lernen verstehen ...
1.  Bedürfnispyramide (Maslow)
2.  Bedürfnistheorie (McClelland)
3.  Selbstbestimmungstheorie der Motivation (Deci & Ryan)
4.  Flow-Theorie (Csikszentmihályi)
5.  Cognitive Load Theory (Chandler&Sweller)
6.  Time on Task (Anderson)
7.  Konstruktivismus (Valera)
Lehr-
Lerntheorien
Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 5
Lösungsansatz
" Wenn Du ein Schiff bauen willst, dann trommle nicht
Männer zusammen um Holz zu beschaffen,
Aufgaben zu vergeben und die Arbeit einzuteilen,
sondern lehre die Männer die Sehnsucht nach dem
weiten, endlosen Meer.“
( Antoine de Exupery, 1948)
Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 6
Erster und zweiter Schritt der Umsetzung des Lösungsansatzes
Mache es bedeutungsvoll.
http://www.rp-online.de/nrw/staedte/krefeld/wirtschaftsinformatiker-brauen-honigwein-aid-1.7281047
http://www.rp-online.de/nrw/staedte/moenchengladbach/hochschule-zeigt-lehrern-computer-raspberry-pi-aid-1.7108329
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Brell(2018)mit coding-und-gamification-die-welt-retten

  • 1. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 1 Mit Coding und Gamification die Welt retten – wie es gelingen kann, mehr Menschen für Technik zu gewinnen. meetUp MG 01.03.2018 11,00100100 00111111011 01010100010 00100001011 01001100001
  • 2. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 2 Das Problem Junge Menschen wollen nicht programmieren.(1) (1) Beobachtung: Wirtschaftsinformatikstudenten gehen Programmiermodulen aus dem Weg wenn sie können. (2) Beobachtung: Studenten können keine Datei mehr auf Laufwerk C ablegen, kennen kein Dateisystem. Generation Iphone hat keine IT-Literacy.(2) mehr. Es ist sozial akzeptiert, sich als „Mathe-Dummerjan“ zu outen. Technikfeindlichkeit ist gesellschaftsfähig. Leidenschaft? Es gibt keinen Grund sich anzustrengen ...
  • 3. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 3 Was soll man tun? Wie bekomme ich Menschen dazu, etwas zu tun? Schüler / Studenten? Kunden? Vertriebsleute? LKW-Fahrer? Programmierer? ?
  • 4. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 4 Psychologisches Handwerkszeug für den Lösungsansatz MMotivation Motivation und Lernen verstehen ... 1.  Bedürfnispyramide (Maslow) 2.  Bedürfnistheorie (McClelland) 3.  Selbstbestimmungstheorie der Motivation (Deci & Ryan) 4.  Flow-Theorie (Csikszentmihályi) 5.  Cognitive Load Theory (Chandler&Sweller) 6.  Time on Task (Anderson) 7.  Konstruktivismus (Valera) Lehr- Lerntheorien
  • 5. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 5 Lösungsansatz " Wenn Du ein Schiff bauen willst, dann trommle nicht Männer zusammen um Holz zu beschaffen, Aufgaben zu vergeben und die Arbeit einzuteilen, sondern lehre die Männer die Sehnsucht nach dem weiten, endlosen Meer.“ ( Antoine de Exupery, 1948)
  • 6. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 6 Erster und zweiter Schritt der Umsetzung des Lösungsansatzes Mache es bedeutungsvoll. http://www.rp-online.de/nrw/staedte/krefeld/wirtschaftsinformatiker-brauen-honigwein-aid-1.7281047 http://www.rp-online.de/nrw/staedte/moenchengladbach/hochschule-zeigt-lehrern-computer-raspberry-pi-aid-1.7108329 http://www.rp-online.de/nrw/staedte/krefeld/auf-den-spuren-von-heinz-sielmann-studenten-bauen-interaktiven-meisenkasten-aid-1.6686844 https://www.focus.de/regional/krefeld/hochschule-niederrhein-projekt-brutbeobachtung-in-nistkaesten-jva-willich-und-schulen-der-region-kooperieren-mit-hsnr_id_8472094.html Einfach machen. Einfach machen.
  • 7. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 7 Umsetzung konkret – das Konzept Ziel: Erhöhung der Anzahl der (jungen) Menschen, die sich fürs coden interessieren. Einstieg: Raspberry Pi Schülerworkshops. Multiplikator: Raspberry Pi Lehrerworkshops. Einstieg: Calliope mini auf dem Girls Day 26.04.18. Supereinfach Sehr einfach Erstsemester: Roboterchallenge (Arduino). Relativ einfach Fünftsemester: Webanwendungen (Raspberry, Android, (iOS), Internet, Javascript, PHP, bash, Python ...). Überhaupt nicht mehr einfach Viertsemester: Praktisches Semesterprojekt (.NET, C#). Nicht mehr ganz so einfach Gamification ein Bisschen einfach ? HSN Coding Autumn School
  • 8. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 8 noch mal Ausgangslage Immer weniger Menschen wollen „NERD-Sachen“ studieren.
  • 9. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 9 Einstiegsdroge Calliope Mini https://www.girls-day.de/aktool/ez/eventvcard.aspx?id=73833 erstes Video auf Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=_Gu618SM7AA
  • 10. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 10 Beispiele Raspberry Pi Schülerworkshops #MINT #Studierendenakquise #LehrerAlsMultiplikatoren #MitNaturthemenAuchMädchen http://raspilab.cbrell.de Google Suche: „youtube raspilab raspberry pi schülerworkshops“ https://www.youtube.com/watch?v=bYud3550dNQ
  • 11. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 11 Reflexion im Schulbericht 2017 Hugo Junkers Gymnasium
  • 12. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 12 hat Spieleigenschaften: - effizienzmindernde Regeln (CPU, SATA, Textoberfläche) - freiwillig - Spielziel, meist artifiziell Motivationsfaktoren: - geringe Einstiegsbarrieren - Förderung von tazitem Wissen - Wissensaustausch (große Community) - permanentes Feedback (geht/geht nicht) - belohnt das Erforschen neuer Herangehensweisen adressiert Spielertypen: 50% Explorer (Bartle) 20% Socializer (Bartle) 5% Philantrop (Marczewski) 25% Free Spirit (Marczewski) * Schätzung Brell 2016 Warum mit dem Raspberry Pi? Der Raspberry Pi als Spielzeug
  • 13. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 13 Einsatz des Raspberry Pi ist schon Gamification und macht die Verbindung von Natur und MINT für viele verfügbar Industrie 4.0 fächer- verbindender Unterricht smart home IT- Sicherheit
  • 14. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 14 Allererste Ideen HSN Coding Autmn School Ziel: jungen Menschen erleben praktische, aktive, herausfordernde Coding-Experience in ihrer Peer-Group. Zielguppe: OberstufenSchüler (innen) Zeitraum: Herbstferien Wie: Studenten und Schüler moderieren die Coding Challenge (Peer- Tutoring) möglich Inhalte (je ein Tag): 1.  Sensoren Programmieren mit Calliope, microBit, Arduino und Raspbberry 2.  IoT Einstieg: Internetbasierte Sensoren mit Raspberry, Webservices und Co ; Python, PHP, Linux 3.  Internet heißt Kommunikation: Kollaborationsanwendungen programmieren mit Javascript, PHP, Ajax, jQuery 4.  Einstieg in die Spieleentwicklung mit Unity- und Unreal-Engine ... noch ergebnisoffen. ein Bisschen einfach ? HSN Coding Autumn School
  • 15. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 15 Erstsemesterprojekt / Roboterchallenge Boot Camp Nerdig sein VerkleidungWettkampf
  • 16. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 16 Erstsemesterprojekt / Roboterchallenge Videoimpression vom 25.01.2018: https://youtu.be/ZEh5Z_k_u5k Siegerehrung Kommunikation Dabei sein
  • 17. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 17 Königsdisziplin: komplexes, ganzheitliches Projekt Modul „Webanwendungen“ 2-3 Personen Teams Sinnvolles Projekt von der Anforderungsanalyse bis zum „Produkt“. Technik: Webserver, Smartphone, Raspberry, RFID, Sensoren, IoT, automatisierte Bildverarbeitung, ETL-Prozesse ..... Beispiele : •  Webpräsenz Leprahilfe https://www.youtube.com/watch?v=Pq7SjCaeT5A •  Akustische Lichtschranke https://www.youtube.com/watch?v=zll_4r3-zlc •  Das RFID-gestützte Taubenhaus (ohne Video) •  Infokiosk für den stationären Handel https://youtu.be/XeHIvDAYMZ4 •  Met 4.0 Honigwein brauen mit dem Raspberry https://youtu.be/qKsD8wgvFZ0 •  meetMe Freundefindertool https://youtu.be/cPNz0nM5B5E •  WiP Webbasierter Aufgabenplaner https://youtu.be/HIdT0ktHcPw •  ..... und weitere ... http://rpitf.de
  • 18. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 18 Raspi im Modul Webanwendungen: Location Selfie Location Selfie am Gipfelkreuz ... leider am 26.10.2016 offline Prototyp mit Raspberry Pi aus studentischem Projekt ... ... auf einer privaten Feier. •  funktioniert. •  wird akzeptiert & genutzt.
  • 19. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 19 Gamification als Methode zur Erhöhung der Technikaffinität19 Gamification als Methode ist planmäßiges Vorgehen zur Erreichung des Ziels „Aktivitätserhöhung“ mit Hilfe von Wirkmechanismen aus spielerischen Kontexten. Brell, Claus (2018) Wie Gamification den Methodenapparat der Wirtschaftsinformatik bereichert. Internet-Ressource, https://www.informatik-aktuell.de/management-und-recht/ projektmanagement/wie-gamification-den-methodenapparat-der-wirtschaftsinformatik- bereichert.html. Verfügbar seit 30.01.2018 Brell, Claus (2017) Gamification bringt Mitarbeiter und Unternehmen neu zusammen. In HR Performance 6/2017, ISSN 1866-3753, p. 50-51
  • 20. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 20 Abschlussarbeiten und studentische Projekte / Masterforschungsprojekte, die zur Entwicklung diese Vortrages beigetragen haben 1.  Röser, Ben (2017): Gamification & eLearning - Konzept für einen berufsbegleitenden Studiengang 2.  Spindler, Marcel: (2017): Unterstützung des stationären Handels mithilfe einer mobilen, geobasierten Anwendung - Entwicklung einer akkuschonenden und datensparenden iOS App 3.  Ülker, Nazmiye (2017): Usability von Casual Games Ableitung von Kriterien für; die nutzerfreundliche Gestaltung von Gamification-Elementen 4.  Nols, Frederic (2017): Marktanalyse und Neukonzept für ein E-Learning Angebot zur Erhöhung der IT- Security-literacy und IT-Security-awareness in Unternehmen unter Nutzung von Gamification- Methoden 5.  Dahmen, Jens (2017): Gamification in kollaborativen Plattformen Auswirkungen auf die Teilnehmeraktivierung und wirtschaftliche Aspekte.
  • 21. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 21 Lesenswert Anderson, Lorin W. (1986): Instruction and Time-on-Task: a Review. In: Time and School Learning: Theory, Research and Practice. Croom Helm, Beckenham, ISBN 978-0-709-90518-9, S. 143−166. Bartle, Richard (1996). Hearts, Clups, Diamonds, Spades: Players Who suit MUDs. Caillois, Roger (1966): Die Spiele und die Menschen: Maske und Rausch. Aus dem Franz. (Les jeux et les homes, 1958) von Sigrid von Massenbach. Langen-Müller, München 1966 Chandler, P. & Sweller J. (1991). Cognitive Load Theory and the Format of Instruction. Cognition and Instruction, 8, 293-332. Chou, Yu-Kai (2016). Actionable gamification: beyond points, badges, and leaderboards. Fremont, CA: Octalysis Media Csikszentmihályi, Mihály (1995): Die außergewöhnliche Erfahrung im Alltag. Stuttgart, Klett Cotta de Exupery, Antoine (1948): Die Stadt in der Wüste. (La Citadelle).Übersetzung Karl Rauch Verlag 1969 Deci, Edward. L. & Ryan, Richard. M. (2000): The „What“ and „Why“ of Goal Pursuits: Human Needs and the Self-Determination of Behavior. In: Psychological Inquiry 11(4), 227–268. Deterding, Sebastian, Dixon, Dan., Khaled, Rilla, Nacke, Lennart., Sicart, M., O’Hara, K. (2011b). Gamification: Using Game Design Elements in Non-Game Contexts. In Proceedings of the 2011 Annual Conference Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems (CHI 2011) (S. 2425–2428). Vancouver, BC, Canada: ACM Deterding, Sebastian; Dan Dixon, Khaled, Rilla; Nacke, Lennart (20xx): From Game Design Elements to Gamefulness: Defining Gamification. Mind Trek, 11 Procedings of the 15th International Akademic Mind Track Conference: Envisioning Media Environments. P. 9-12. Gerstenmaier, Jochen & Mandel, Heinz (1995): Wissenserwerb unter konstruktivistischer Perspektive. In: Zeitschrift für Pädagogik 41/6, S 867-888 Herger, Mario (2014): Enterprise Gamification – Engaging People by letting them have fun. Kumar, Janaki; Herger, Mario (2013): Gamification at Work - Designing Engaging Business Software. Interaction Design Foundation. Maslow, Abraham (1943): A Theory of Human Motivation. In Psychological Review, Vol. 50 Nr. 4, P. 370–396 McClelland, David Clarence. (1988): Human motivation. Cambridge University Press Metzner, Sebastian (2012): GameOn - Der Alltag wird zum Spiel. In: Béla Anda, Stefan Endrös, Jochen Kalka und Sascha Lobo (Hg.): SignsBook - Zeichen setzen ... Marcziewski, Andrzej (2013): Gamification – A Simple Introdution & a bit more. Marczewski, Andrzej (2015): User Types. In Even Ninja Monkeys Like to Play: Gamification, Game Thinking and Motivational Design (1st ed., pp. 65-80). CreateSpace Independent Publishing Platform. Przewloka, Martin; Dort, Katharina (2017): Medizinische Therapiebegleitung und Compliancesteigerung mittels gamifizierter, mobiler Anwendungen. In: Barton, Thomas; Herrmann, Frank; Meister, Vera (Hrsg.): Tagungsband zur 30. AKWI-Jahrestagung. Aschaffenburg. P. 157-163 Slavin, R. (2003): Educational psychology: Theory and practice. Boston: Pearson Education. Schell, Jesse (2016): Die Kunst des Game-Designs – Bessere Games konzipieren und entwickeln. 2. Auflage. Frechen, mitp. Stampfl, Nora (2012): Die verspielte Gesellschaft. Gamification oder Leben im Zeitalter des Computerspiels. Hannover: Heise
  • 22. Coding und Gamification. Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de 22 Über ... e-learning | Wissensmanagement | Didaktik : https://cbrell.de/blog Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell Wirtschaftsinformatik Forschungsinstitut GEMIT (Geschäftsprozessmanagement & IT) Kompetenzzentrum CLAVIS (Informationssicherheit) Hochschule Niederrhein Webschulstr. 41-43 Mönchengladbach Mail: claus.brell@hs-niederrhein,de