Work (it) out (eIDA)

Work (it) out!  – Auf der selbständigen Suche der sportlichen Leistung mit digitaler Unterstützung

Das Projekt „Work (it) out“¹ adressiert sowohl Poly-, BA- als auch Master-Studierende. Es hat zum Ziel, sowohl die eigene, in den Prüfungsordnungen festgelegte sportliche Studienleistung, das tiefere bewegungswissenschaftliche Verständnis als auch die spätere Lehrbefähigung zu verbessern und begreifbar zu machen. Dies geschieht mit zwei, sich ergänzenden Ansätzen:

1. Eine Sporthalle wird digital „angereichert“. Dies wird durch die Integration und unmittelbare Abrufbarkeit be-reits vorhandener digitaler Medien und Technologien (ILIAS, ILIAS Pegasus App, Gymtotal u.a.) erreicht, deren Nutzung die Studierenden in explorativen Lernphasen sowohl bezüglich der Richtung als auch des Tempos und der Tiefe des zu lernenden Stoffes aktiv beeinflussen können.
2. Videofeedback mit zusätzlich digital erfassten und übermittelten Daten wird ermöglicht. Es wird ein Setting für Videofeedback in Echtzeit mit geringem technischem Aufwand eingerichtet, das von jedem beliebigen aufneh-menden Gerät angesteuert werden kann. Dazu können die eigenen Bewegungen mit dem idealen technischen Bild verglichen und wichtige kinematische Parameter visualisiert werden.

¹ Wortspiel mit “work it out!” = finde es heraus! und “work out” = Training

Hintergrund

In den unterschiedlichen sportwissenschaftlichen Studiengängen ist der Spagat zu realisieren zwischen der vertiefen-den inhaltlichen Auseinandersetzung mit verschiedenen Fachinhalten (u.a. aus der Biomechanik, der Trainingswissen-schaft, der Pädagogik, der Psychologie u.a.) und der Vermittlung sportpraktischer Fähigkeiten. Das hier vorgeschlagene Projekt „Work (it) out“ ermöglicht durch den gezielten Einsatz digitaler Medien und Technologien eine innovative An-näherung der leider oft als dichotomisch erlebten Theorie- und Praxisbereiche. Studierende erhalten theoretische Inputs dort, wo sie diese auch in der Praxis benötigen. Die Verzahnung der theoretischen Inhalte mit der sportlichen Praxis wird unmittelbarer, indem die Grenzen der Lehrräume (Seminarraum vs. Sporthalle) aufgebrochen werden.

In der nahen Zukunft wird der Einsatz digitaler Methoden in der Sportdidaktik nicht mehr wegzudenken sein. Ein ver-änderter, multimedial geprägter Lernort und die zunehmende Verdrängung des Lernmediums Buch fordern von der Hochschullehre bereits jetzt die Bereitstellung effizienter digitaler Lehrangebote. Die kommenden Generationen von Lehrerinnen und Lehrern sowie Lehrenden an Hochschulen oder weiteren Bildungseinrichtungen werden zwar Spezi-alisten in der Bedienung digitaler Endgeräte sein, doch verbindet sich diese Fähigkeit nicht zwangsläufig mit der Kom-petenz, motivierende Lernangebote erzeugen zu können. Bereits im Studium ist daher die Auseinandersetzung mit der Verwendung (und evtl. kollaborativer Verbesserung) digitaler Lerninhalte und -strategien notwendig. Das Projekt ver-bindet dabei in idealer Weise inhaltliche (Motivationssteuerung, Interaktionsmodelle) und technische/strukturelle (Plattformen, Informationsbereitstellung) Aspekte und stellt damit ein besonders effektives Lernsetting dar.

Das Projekt adressiert die Gesamtstrategie zur Förderung der Digitalisierung in der Hochschullehre des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg, das die Digitalisierung als einen zentralen Arbeitsschwerpunkt definiert hat (2015). Es wird dazu beitragen, die Ausbildung zukünftiger Lehrender (Poly-, BA- und Masterstudiengang) digitaler zu gestalten, indem sie bereits bei der akademischen Ausbildung mit digitalen Bildungs-technologien und mediendidaktischen Überlegungen konfrontiert werden.

Wir streben in Zukunft ebenso eine weitere Bewerbung bei der Förderlinie „Raumlabore“ vom Stifterverband und der Dieter Schwarz Stiftung an. Daher ist das vorliegende Projekt zwar eigenständig, aber gleichzeitig Teil eines größer angelegten und modular aufgebauten Vorhabens. So wird sichergestellt, dass bei weiteren erfolgreichen Bewerbungen zusätzliche Komponente (wie die Verwendung von Motion Capture und künstlicher Intelligenz zur automatischen Er-kennung von Körperpositionen und Abweichungen vom Soll-Zustand und zur automatischen Unterbreitung von mögli-chen Verbesserungsansätze, oder die Erfassung der Hirntätigkeit beim Lernen und Steuern von Bewegungen) realisiert werden können.

Ausgangslage

Sport ist prädestiniert, um fachliche Inhalte multimedial aufzuarbeiten und als Lernmaterialien einzubinden. Das explizi-te Wissen in Form von Theorieinhalten kann unmittelbar „auf dem Feld“ in die eigenständige Realisation übergeführt werden. Daraus erwächst letztendlich ebenso die Lehrkompetenz, da in einem sport¬¬lichen Kontext Wissen und Aktion einander (mit)bedingen. Das Pflichtfach Gerätturnen hat bereits sehr früh mit dem Ausbau von E-Learning-Angeboten begonnen. Begleitende elektronische Materialien (blended learning) werden an unserem Institut seit Jahren einge-setzt. Die Covid-19-Pandemie hat der bestehenden Strategie einen zusätzlichen Impuls gegeben.

In den letzten Jahren wurden einige Lehrentwicklungs-Projekte (Gymtotal, DoppelfOERderung, TRAFO, eTeaching-Fellowship) erfolgreich durchgeführt und fanden Einzug als Teil der regulären Lehre. Wir verfügen mittlerweile über einen sehr großen Fundus an digitalen Lehr- und Lernmaterialien, die bei diesem Projekt in einer attraktiven Weise aufbereitet und zur Unterrichtsgestaltung in situ, d.h. in der Sporthalle, integriert werden.

Die Motivation für die bereits durchgeführten Lehrentwicklungs-Projekte und das hier vorgestellte Vorhaben „Work (it) out“ basiert auf drei Aspekten:

1. Reduzierung der Kontaktstunden durch Umstellung der Studienordnung: Bisher waren sechs Semesterwochen-stunden (SWS) für die Kernsportart Gerätturnen in der Grundausbildung der diversen Prüfungsordnungen veran-kert. Dazu kamen noch vier SWS für die Vertiefungskurse. In der neuen Studienordnung zum Poly-Bachelor wurden die verpflichtenden SWS von 6 auf 4 Stunden im Grundstudium und von 4 auf 2 in der Vertiefung reduziert. In die-sem Zusammenhang ist es von eminenter Bedeutung, ergänzende Lehrformen zu entwickeln, wie die Erfolge des Projektes Gymtotal (Jost, 2013) und DoppelfOERderung (Hoffmann, 2020) in den letzten Jahren gezeigt haben.
2. Große Durchfallquoten bei Theorie-Klausuren: Schätzungsweise 70% aller Studierenden fallen durch die Erstklau-sur in den Bewegungswissenschaften. Das Projekt soll sie dazu anregen, zunächst anhand der gewählten Sportart des Antragstellers, Brücken zwischen der Theorie und der Praxis zu schlagen und die theoretisch zu lernenden In-halte zu „begreifen“. Kaum eine andere Sportart lässt eine so deutliche Veranschaulichung biomechanischer und bewegungswissenschaftlicher Zusammenhänge zu.
3. Allgegenwärtige „Digitalisierungsoffensive“: In unterschiedlichen Lehrveranstaltungen können wir feststellen, dass es die Dozierenden zwar mit digital natives zu tun haben, aber nicht unbedingt mit digital readies (Röwert, 2016). Der allgegenwärtige Konsum digitaler Medien geht nicht mit einer für die spätere Arbeitswelt ausreichenden Digi-talkompetenz einher. In dem Zusammenhang soll das Projekt zum einen wichtige Einblicke in die heutigen Möglich-keiten der digitalen Aufbereitung von Materialien zur Unterstützung von Lehr- und Lernprozessen gewähren und andererseits durch die Dynamik der gestellten Aufgabe die Motivation fördern, sich längerfristig mehr mit dem Thema Digitalisierung und lebenslanges Lernen zu beschäftigen.

Die Idee

Der traditionelle Lehrbetrieb in den Fächern der Theorie und Praxis des Sports mit Phasen des frontalen Unterrichts und der eigenen Erprobung wird durch in der Sporthalle eingebaute bzw. zur Verfügung stehende Zusatzinformationen angereichert. Dafür werden zwei Ansätze verfolgt, die im Folgenden näher beschrieben werden.

1. Einsatz von Lernorten und QR-Codes mit „verstecktem“ Inhalt

ILIAS erlaubt seit geraumer Zeit sogenannte Lernorte mittels GPS-Koordinaten festzulegen und in diesem Objekt belie-bige Informationen zu platzieren. Die Sporthalle wird an festgelegten Punkten mit solchen Lernorten angereichert. Diese Objekte werden durch die ILIAS Pegasus App abgerufen und den Studierenden erst dann zugänglich gemacht, wenn sie sich am Lernort befinden. Dadurch stellen wir die Informationen dort zur Verfügung, wo sie gebraucht wer-den. Die Inhalte werden unterschiedliche Vertiefungsgrade aufweisen, sodass die Studierenden selber entscheiden können, wie weit sie gehen oder welchen Inhalt sie noch abrufen können.

Da die Präzision der GPS-Koordinaten nicht darauf angelegt ist, in einem relativ kleinen Raum exakt viele Punkte zu markieren, muss der Ansatz durch die Verwendung weiterer Technologien ergänzt werden. Dafür werden sogenannte QR-Codes verwendet, um exakte, von den ILIAS-Lernorten nicht so präzise definierbare Punkte zu markieren, an de-nen die Studierenden relevante Informationen erhalten. Beispielsweise

• Sicherheitsaspekte: „Wie wird dieses Gerät aufgebaut?“, „Was ist das für eine Matte, welche Eigenschaften hat sie und welche Vor- und Nachteile besitzt sie gegenüber anderen auch in der Halle zur Verfügung stehenden Matten?“.
• Inhaltliche und/oder methodische Informationen: „Welche Elemente sind für die Abschluss- oder die Abiturprü-fung relevant? Wie können sie vermittelt werden? Welche konditionelle Leistungsvoraussetzungen müssen wie trainiert werden?“.

2. Videoanalyse in Echtzeit mit zusätzlichen Informationen

Der zweite Ansatz beabsichtigt, sowohl die eigene sportliche Leistung als auch die Lehrbefähigung durch den Einsatz von videobasiertem Feedback zu verbessern.

In der sportwissenschaftlichen Ausbildung wird hin und wieder Videoanalyse thematisiert und in der Praxis zwar re-gelmäßig, aber in geringer Häufigkeit angewendet. Das hängt damit zusammen, dass trotz der Verbreitung von video-aufnehmenden Geräten (Smartphones, Tablets) in den letzten Jahren die so aufgenommenen Sequenzen nicht unmit-telbar für eine ganze Gruppe in Echtzeit nutzbar gemacht werden können. Die Aufnahme und Projektion auf eine grö-ßere Fläche geht noch mit einem großen Aufwand einher, da die Technik nicht stationär ist und jedes Mal aufgebaut werden muss.

Videoanalyse ist ein mächtiges Feedback-Instrument, um schnell Fortschritte zu erzielen. Bei der Betrachtung der Be-wegung aus der Außensicht wird diese mit dem mentalen Modell, der propriozeptiven Wahrnehmung und dem kinäs-thetischen Empfinden verglichen und abgeglichen. Es findet eine „Eichung“ zwischen der Integration aller inneren Empfindungen mit der objektiv sichtbaren Bewegung statt. Den Lernenden gelingt es mit weniger Wiederholungen, das Bewegungsziel zu erreichen. Dieses Phänomen wird potenziert, wenn die Rückmeldung unmittelbar erfolgt. Dafür werden sogenannte „Verzögerer“ verwendet, welche das aufgenommene Video um eine gewisse Zeit hinausschieben (meistens 10-15 sec).

Dazu wird ein interaktives Display verwendet, welches die parallele Darstellung von einer perfekten Bewegung mit 3D Gym  und der eigenen Realisation ermöglicht. Das interaktive Display ermöglicht darüber hinaus die Einzeichnung von wichtigen Körperposen und Schlüsselmomenten (siehe Abb. 1). Zudem werden wichtige, für den Erfolg des Bewe-gungsziels notwendige kinematische Parameter visualisiert (Anlaufgeschwindigkeit, Treibhöhe, Neigung u.a). Letzteres geschieht durch die Verwendung von Apps, welche auf die multiplen Sensoren eines jeden modernen Smartphones zugreifen (beispielsweise Physics Toolbox Accelerometer von Vieyra Software).
 
Abb. 1: Schematische Darstellung einer der Verwendungsmöglichkeiten von einem interaktiven Board.

Neben den erörterten Vorteilen zur Maximierung der sportmotorischen Ausbeute bei der Eigenrealisation erlaubt die Technologie außerdem Lehramtskandidatinnen und -kandidaten die selbst gegebene Hilfeleistung zu analysieren und durch gezieltes Einfrieren eventueller Fehler zu erkennen, sodass sie zweckmäßiger gestaltet werden kann. Dies stellt eine wichtige Verbesserung einer der professionsbezogenen Kompetenzen dar.

Durch dieses zwar komplexe, aber dennoch technologisch verhältnismäßig leicht erreichbare Setting wird die Spezifizi-tät und Objektivität von Rückmeldungen, was ein wichtiges Qualitätsmerkmal von Feedback darstellt, wesentlich er-höht. Durch konkrete Ist-Soll-Analysen wird ein qualitatives Feedback mit Feed-Forward-Charakter ermöglicht, das die Studierenden in die Lage versetzt, besser und zielgerichteter zu adaptieren.

Diese Analysen werden als fester Bestandteil des Unterrichts eingeplant, sodass Studierende lernen, die Technik zu verwenden. Diese steht ihnen dann über die Unterrichtszeit hinaus zur Verfügung, wenn sie beispielsweise in Förder-stunden oder Trainingszeiten davon Gebrauch machen wollen.

Die Effektivität des neuen Settings soll durch eine Qualifikationsarbeit im Studiengang Master of Education untersucht werden, die gemeinsam mit Prof. Matthias Nückles (EW) als pädagogischem Psychologen betreut werden kann. Dar-über hinaus soll das Projekt in eine bereits begonnene Studienreihe integriert werden, die gemeinsam mit Dr. Christian Leukel die Absicht verfolgt, die Beurteilungs- bzw. Einschätzungsfähigkeit von Lehrenden durch geeignete, ergänzende, digitale Maßnahmen zu vertiefen.

Inhaltliche und didaktische Konsequenzen

Das hier vorgestellte digital unterstützte Lernszenario wird in der Phase der Förderung auf folgende Lernveranstaltun-gen²  umgesetzt: Grundkurs Gerätturnen, Aufbaukurs Gerätturnen, Vertiefungskurs Gerätturnen, Hauptseminar Unter-richt in der gymnasialen Oberstufe und das Wahlfach Trampolin. Dafür müssen die jeweiligen Stoffverteilungspläne geändert werden, um den Studierenden Raum zu geben, die angereicherte Wirklichkeit innerhalb der Sporthalle durch anfänglich explorative Tätigkeit zu erfahren. Dazu müssen die zu erwerbenden Kompetenzen dezidierter dekla-riert werden, damit die Studierenden anhand der besuchten Lernorte und der dort abgerufenen Materialien durch einen sogenannten Recommender³  einen individualisierten Vorschlag erhalten, mit welchen Inhalten und Materialien sie ihre Lernerfahrung fortsetzen können. Dies ist durch die Funktion des Antragstellers als Fachleiter sichergestellt.

² Das Wort „Lernveranstaltung“ ist bewusst gewählt, um zu signalisieren, dass der Fokus auf den Lernprozess der Stu-dierenden liegt.

³ Die Digitalisierungs-Botschafterinnen und -Botschafter haben sich in ihrer letzten Sitzung am 16. März darauf ver-ständigt, dass ein solches Systems erstrebenswert ist und nach Möglichkeit im Rahmen des laufenden 4D Projektes realisiert werden könnte.

Phasen des Projekts

Die Phasen sind nicht exakt chronologisch zu verstehen. Manche Prozesse werden parallel ablaufen. Zudem bedingen alle (bis auf Phase 1) einander, sodass mehr als eine lineare Chronologie eine mehrfach wiederkehrende Schleife durchlaufen wird.

1. Exakte Analyse der technischen Anforderung, Anschaffung der Technik und Installation (03.10.-31.01.23)

2. Sichtung und Auswahl der in Frage kommenden digitalen Materialien (09.01.-03.02.23)

3. ggf. Produktion weiterer Medien (06.02-24.02.23)

4. Überarbeitung der Stoffverteilungspläne (06.02-03.03.23)

5. Einrichtung und Testphase (06.03.-21.04.23; 24.09.-19.10.23)

6. Erprobung in der Praxis der ersten Module bereits im SoSe23 im Aufbaukurs (24.04.-28.07.23; 24.10.23-09.02.24)

7. Evaluation / Weiterentwicklung / Dokumentation (01.08.-22.09.23; weitere Schleife außerhalb der Förderungszeit)

Übertragbarkeit und Nachhaltigkeit

Das hier vorgestellte Projekt „Work (it) out“ besteht nicht nur in der curricularen Integration von bestimmten digitalen Inhalten in einer Sportart. Die Ergebnisse des Projektes sind äußerst breit nutzbar und erlauben, die niederschwellige Modernisierung der Lehrveranstaltungen anderer Sportarten zunächst in der vorbereiteten Sporthalle, aber ebenso die Übertragung des innovativen Prozesses auf weitere Räumlichkeiten des Instituts.

Bei erfolgreicher Durchführung dieses Projekts kann das Konzept erweitert und ergänzt werden. Das Konzept kann anhand der dokumentierten Prozesse nach der Phase der eIDA-Förderung auch auf andere sportfachliche und sportwissenschaftliche Disziplinen (und theoretisch sogar auf andere Fächer) übertragen werden. Die Erweiterung der Projektidee und die Einbindung an das Institut können durch bestehendes Personal mit Unterstützung von Studierenden erfolgen. Die Fachschaft Sport hat bereits Unterstützung zugesichert. Ferner besteht curricular die Möglichkeit, dass sowohl Studierende des MSc, welche jedes Jahr das Seminar „Projektförderung und Projektmanagement“ belegen und dabei ein reales Projekt entwickeln und begleiten müssen, als auch Studierende, die sich für ein Seminar im sogenannten iBOK-Bereich entscheiden, eine allmähliche digitale Anreicherung der Räumlichkeiten am IfSS mitgestalten.

Literaturverzeichnis

Ebrecht, K., & Schreiber, A. (2017). Warum Hochschulen offene Lehrmaterialien brauchen: OER - Open Educational Re-sources. Abruf unter https://oerbw.uni-tuebingen.de/edu-sharing/components/render/907ca040-2d0c-4a89-a122-177d02df7685

Hoffmann, A. (2020). Die Phasen eines Flickflacks: Ein Projekt zum Turnen an Geräten ergänzt digital den Sportunterricht.

Jost, M. (2013). Körperbeherrschung total. uni'lernen, 36–37.

Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg. (2015). E-Learning: Strategische Handlungs-felder des Landes Baden-Württemberg zur Digitalisierung in der Hochschullehre.

Röwert, R. (2016). Digital native ist nicht gleich digital ready: Ein empirisch begründetes Petitum für die diversitätssen-sible Förderung von digitalen Kompetenzen in der Hochschullehre. Synergie. Fachmagazin für Digitalisierung in der Lehre(01), 24–27.

Das Projekt kurz erklärt für den Jahresbericht der Rektorin

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