LLMs und VR im Klassenzimmer : Potenziale für interaktives und immersives Sprachenlernen
Creators: name: Petermaier, Alexander
Publisher: name: ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Year: 2024
Subjects: 006: Spezielle Computerverfahren
418.0071: Sprachdidaktik

description: Das Erlernen neuer Sprachen ist oft mit Ängsten, Bedenken und Nervosität bei den Sprachlernenden verbunden, häufig verursacht durch die formale Umgebung im Klassenzimmer, die eine hohe Korrektheit und Klarheit bei der Verwendung der Zielsprache erfordert (Hashemi, 2011). Der Sprachlernprozess wird zudem durch fehlende authentische Sprachumgebungen und begrenzte Möglichkeiten für praxisnahes Üben erschwert (B. Chen et al., 2022, S. 1). Virtual Reality (VR) und Large Language Models (LLM) bieten innovative Ansätze, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Diese Technologien ermöglichen eine verstärkte Personalisierung des Lernens (Kasneci et al., 2023; Kuhail et al., 2022) und die Schaffung von interessanteren und effektiveren Lernerfahrungen (Fryer et al., 2017; Gallacher et al., 2018). Sie fördern vertieftere Lernprozesse und stärken das Langzeitgedächtnis (A. Lee, 2019; Radianti et al., 2020; Rizzo et al., 2006), während Lernende in einer virtuellen Welt ohne Hemmungen oder Angst vor Fehlern üben können (Kaplan-Rakowski & Gruber, 2023; Thrasher, 2022). 

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Prototyp nach dem Design Science Research (DSR) Framework entwickelt. Der Entwicklungsprozess umfasste drei Schritte: die Erstellung der virtuellen Umgebung unter Verwendung der Entwicklungsplattform «Unity», die Konfiguration des LLMs durch Prompt-Engineering und die Implementierung einer Python-basierten Flask-Applikation für die Kommunikation zwischen dem VR-Headset und dem LLM. Zusätzlich wurde ein Leitfaden für semi-strukturierte Interviews mit Lehrpersonen erstellt, um die notwendigen Rahmenbedingungen und Voraussetzungen für den Einsatz dieser Technologie im Fremdsprachenunterricht zu ermitteln. Die Masterarbeit adressiert folgende Forschungsfragen: 

1.	Inwiefern sehen Schülerinnen und Schüler eine solche auf LLMs und VR basierende virtuelle Umgebung als weiteren Lernort für den Fremdsprachenunterricht?
2.	Welche spezifischen Rahmenbedingungen sind notwendig, um Lehrkräften den Einsatz solcher virtuellen Umgebungen als unterstützendes Hilfsmittel Fremdsprachenunterricht zu ermöglichen?

Der Prototyp wurde in einem Feldexperiment an einer Schweizer Volksschule durch 16 Schülerinnen und Schülern getestet, um dessen Eignung als zusätzlicher Lernort für den Fremdsprachenunterricht zu evaluieren. Die Schülerinnen und Schüler agierten in einer auf das Schulbuch abgestimmten virtuellen Umgebung als Früchteverkäuferinnen beziehungsweise Früchteverkäufer. Das Szenario verfolgte folgende Ziele: 

•	Die Kinder erweitern ihr Vokabular um die Namen der verschiedenen Früchte.
•	Die Kinder lernen Adjektive, um die Früchte zu beschreiben.
•	Die Kinder sollen ermutigt werden, die Früchte möglichst ansprechend zu beschreiben. Je besser eine Frucht beschrieben wird, desto mehr kauft der Bot davon.
•	Die Kinder sollen ermutigt werden, in ganzen Sätzen zu sprechen. Beantwortet ein Kind die Fragen des Bots zu den Früchten in ganzen Sätzen, kauft der Bot mehr von der jeweiligen Frucht.

Die Probanden erkannten in dem Prototyp einen Nutzen, nahmen ihn als benutzerfreundlich wahr und erlebten ein befriedigendes Spielerlebnis, das positive Emotionen hervorrief und ihnen «Spass», «Freude» und «Vergnügen» bescherte. Zudem wurden durch die Interviews 23 zu erfüllende Rahmenbedingungen identifiziert, um den Lehrpersonen den Einsatz dieser Technologie im Fremdsprachenunterricht zu ermöglichen. Dabei wurde festgestellt, dass einige der erforderlichen Rahmenbedingungen und Voraussetzungen innerhalb der Zuständigkeit der Schulen beziehungsweise des Schulsystems liegen. Diese umfassen unter anderem die Sicherstellung der Finanzierung sowie das Vorhandensein ausreichender räumlicher Kapazitäten für die Nutzung und die Lagerung der VR-Headsets.