Multimodale Interaktion
Die Arbeitsgruppe Multimodale Interaktion erforscht, wie Menschen mit digitalen Informationen über verschiedene Sinne und Bewegungen interagieren. Dabei geht es vor allem darum, wie man mehrere Informationsquellen gleichzeitig nutzen kann und wie innovative Technologien wie Touchscreens oder Brain-Computer-Interfaces die Wissensvermittlung unterstützen.
Digitale Medien erweitern das Angebot an Darstellungsformaten für Informationsangebote und ermöglichen es Nutzerinnen und Nutzern häufig auch, selbstreguliert mit diesen Darstellungsformaten in multimodalen Wissenswelten zu interagieren. Wenn etwas als „multimodal“ bezeichnet wird, bedeutet das, dass Informationen über verschiedene Sinne (z. B. Sehen, Hören, Fühlen), in unterschiedlichen Formaten (wie Text, Video oder Simulation) und über verschiedene Geräte (z. B. Laptop, Touchscreen oder VR-Brille) vermittelt werden.
Der Begriff „multimodal” bezieht sich also auf die Beteiligung unterschiedlicher
- Sinnesmodalitäten (z. B. visuell, auditiv, haptisch),
- Darbietungsformen (z. B. Text, Film, Simulation) und
- Ausgabeschnittstellen (z. B. Notebooks mit Tastatur und Maus, Multi-Touch-Tische, digitale Brillen für Virtual und Augmented Reality, VR/AR).
Andererseits bezeichnet er die vielfältigen interaktiven Handlungsangebote in multimodalen Wissenswelten, die durch unterschiedliche digitale Sensoren (z. B. Touch-, Bewegungs- oder physiologische Sensoren) bereitgestellt werden können.
Fokus der Arbeitsgruppe
Die Arbeitsgruppe Multimodale Interaktion interessiert sich besonders dafür, wie Interaktionsmöglichkeiten dabei helfen, Wissen zu nutzen und zu verarbeiten.
Sie erforscht dafür unterschiedliche Interaktionsformen: Von Maus-, Tastatur- und Touchinteraktionen über die Verwendung von Steuergesten und physischen Objekten beim Umgang mit virtuellen Realitäten (VR) und interaktiven Displays (Embodied- bzw. Tangible-Interaction) bis hin zu physiologiebasierten Interaktionsmöglichkeiten (z. B. Blicksteuerung oder Gehirn-Computer-Schnittstellen, Brain-Computer-Interfaces).
Zentral sind außerdem Wechselwirkungen zwischen multimodalen Interaktionsangeboten und kognitiven bzw. emotionalen Informationsverarbeitungsprozessen. Diese untersucht die Arbeitsgruppe theoretisch vor allem unter drei Gesichtspunkten:
- Selbstregulation (z. B. Aufmerksamkeitskontrolle und Arbeitsgedächtnisbelastung)
- Informationserschließung (z. B. Informationssuche und Verständnis multipler Dokumente)
- mentale Bedeutung körperlicher Erfahrungen (z. B. Raum-Valenz-Assoziationen und handnahe Informationsverarbeitung)
Mitarbeitende
Prof. Dr. Peter Gerjets
Arbeitsgruppenleitung
+49 7071 979-219p.gerjets@iwm-tuebingen.de
Dr. Birgit Brucker
Stellvertretende Arbeitsgruppenleitung
+49 7071 979-222b.brucker@iwm-tuebingen.de
Petra Ebert
Team-Assistenz
+49 7071 979-338p.ebert@iwm-tuebingen.de
Romy Brömme
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
+49 7071 979-0r.broemme@iwm-tuebingen.de
Dr. Sergio Cervera Torres
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
+49 7071 979-309s.cervera-torres@iwm-tuebingen.de
Ulrika Ferner
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
+49 7071 979-334u.ferner@iwm-tuebingen.de
Dr. Nora Hampel
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
+49 7071 979-0n.hampel@iwm-tuebingen.de
Irena Vanessa Ivan
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
+49 7071 979-336v.ivan@iwm-tuebingen.de
Jessica Kathmann
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
+49 7071 979-241j.kathmann@iwm-tuebingen.de
Dr. Jens Maiero
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
+49 7071 979-314j.maiero@iwm-tuebingen.de
Maximilian Kenzo Molitor
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
m.molitor@iwm-tuebingen.de
Dr. Georg Pardi
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
+49 7071 979-327g.pardi@iwm-tuebingen.de
Laura Peiffer-Siebert
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
+49 7071 979-316l.peiffer-siebert@iwm-tuebingen.de
PD Dr. Annika Scholl
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
+49 7071 979-257a.scholl@iwm-tuebingen.de
Robin Wagner
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
+49 7071 979-335r.wagner@iwm-tuebingen.de
Olga Özbek
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
+49 7071 979-331o.oezbek@iwm-tuebingen.deAssoziierte Wissenschaftler*innen
Nicolas Bauer
Assoziierter Wissenschaftler
+49 7071 979-0n.bauer@iwm-tuebingen.deMarei Beukman
Assoziierte Wissenschaftlerin
m.beukman@iwm-tuebingen.de
Prof. Dr. Yvonne Kammerer
Assoziierte Wissenschaftlerin
y.kammerer@iwm-tuebingen.deJessica Kienzle
Assoziierte Wissenschaftlerin
+49 7071 979-0j.kienzle@iwm-tuebingen.de
Prof. Dr. Martin Lachmair
Assoziierter Wissenschaftler
m.lachmair@iwm-tuebingen.de
Dr. Christian Scharinger
Assoziierter Wissenschaftler
+49 7071 979-360c.scharinger@iwm-tuebingen.deProjekte
Akzeptanz digitaler Medien im Arbeits- und Privatleben
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2018 - offen
Die Digitalisierung durchdringt zahlreiche Lebensbereiche und bietet immer neue Möglichkeiten – im Privaten, in der Schule ebenso wie in Organisationen. Apps werden z.B. zur Pandemiebekämpfung eingesetzt; Roboter, künstliche Intelligenz oder andere digitale Assistenten unterstützen im Unterricht und bei der Arbeit. Nutzer*innen sind jedoch nicht immer von der ersten Minute an von neuen Technologien und den für sie damit einhergehenden Veränderungen begeistert, selbst wenn sie vom Nutzen der Technologien objektiv profitieren können.
Zum ProjektDigitale Selbstporträts zeichnen im Kunstmuseum: Welche rezeptiven und produktiven Prozesse vermitteln soziale Transfereffekte auf Empathie und Selbstwahrnehmung von Jugendlichen?
Multimodale Interaktion
Laufzeit 12/2016 - 11/2019
Was kann man durch das Zeichnen von Selbstporträts im Museum lernen? Vermitteln Selbstporträts noch etwas anderes als Wissen über Zeichenstile und Epochenmerkmale? Das Projekt DigiSelbst untersucht die Auswirkungen der Auseinandersetzung mit Bildender Kunst (speziell Selbstporträts) im Kunstmuseum sowie die Nutzung digitaler Medien zur Gestaltung kultureller Bildungsangebote.
Zum ProjektEEG-basierte neuronale Signaturen differenzieller Arbeitsgedächtnisbelastungen
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2017 - offen
Die Forschung im Projekt verknüpft die Disziplinen Neuro- und Instruktionspsychologie und Informatik. Ziel ist es, die Methoden der Brain-Computer Interface (BCI) Technologien für Forschung im instruktionspsychologischen Kontext nutzbar zu machen (z.B. individuelle Klassifikation von Arbeitsgedächtnisbelastung in Echtzeit). Als langfristiges Ziel soll die Entwicklung einer adaptiven Lernumgebung ausgelotet werden, die mit BCI-Methoden unterschiedliche Signaturen kognitiver Prozesse im Lernprozess nachweist und online angemessen darauf reagiert.
Zum ProjektDer Einfluss von Nutzer- und Texteigenschaften auf Quellenbewertungen bei der Websuche
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2008 - 12/2023
Das WWW zeichnet sich durch eine hohe Informationsfülle und durch eine heterogene Informationsqualität aus. Für eine erfolgreiche Webrecherche zu konfligierenden wissenschaftsbezogenen Themen ist es daher oftmals erforderlich, die Informationsquellen und darin enthaltenen Informationen hinsichtlich ihrer Vertrauenswürdigkeit zu bewerten und (potenziell konfligierende) Informationen aus verschiedenen Quellen zu vergleichen und abzuwägen. Das Projekt beschäftigt sich insbesondere damit, wie spezifische Nutzereigenschaften sowie bestimmte Texteigenschaften Bewertungsprozesse bei der Informationsrecherche im Web beeinflussen können.
Zum ProjektUnterstützung von Bewertungsprozessen bei der Informationsrecherche im Web
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2008 - 12/2023
Das WWW bietet einen leichten und schnellen Zugang zu enormen Informationsmengen – von allerdings recht unterschiedlicher Qualität. Frühere empirische Studien haben jedoch gezeigt, dass sowohl Schülerinnen und Schüler als auch Erwachsene bei der Websuche spontan eher selten darauf achten und kritisch bewerten, woher die Informationen stammen. Dieses Projekt untersucht daher verschiedene Ansätze, wie Webnutzer bei der Informationsbewertung und -auswahl unterstützt werden können.
Zum ProjektEntwicklung innovativer Interaktionsformen für Multi-Touch-Tische
Multimodale Interaktion
Laufzeit 04/2010 - offen
Dieses interdisziplinäre Projekt Projekt hat die Konzeption, Implementation und Optimierung eines innovativen Multimedia-Guides für Museen und Ausstellungen (EyeVisit) zum Gegenstand. Das Hauptkonzept ist es für die Präsentation digitaler Informationen interaktive Displays zu nutzen. Entsprechend der Interaktion mit realen Objekten erlaubt EyeVisit die Manipulation über intuitive Gesten für das Bewegen, Rotieren und Skalieren digitaler visueller Informationen.
Zum ProjektInteraktiver Visitetisch – Ein kognitives Interface für die Integration multipler Dokumente in medizinischen Team-Besprechungen
Multimodale Interaktion
Laufzeit 07/2017 - 12/2020
Mediziner nutzen bei der täglichen Visite zahlreiche Dokumente über den Patienten, um ihn oder sie bestmöglich zu behandeln. Dabei werden sie von medizinischen Informationssystemen unterstützt, die allerdings nicht dafür optimiert sind, verschiedene Informationsquellen in ein stimmiges Gesamtbild zu integrieren. Ziel des Projektes ist deshalb die Entwicklung und Implementierung eines neuen kognitiven Interface, das Ärztinnen und Ärzte in ihren kognitiven Prozessen beim Lesen, Bewerten und Integrieren multipler Dokumente bei der Visite unterstützt.
Zum ProjektMINT-ProNeD − Professionelle Netzwerke zur Förderung adaptiver, prozessbezogener, digital-gestützter Innovationen in der MINT-Lehrpersonenbildung
Multimodale Interaktion
Laufzeit 04/2023 - 09/2025
Schüler*innen nehmen mit sehr unterschiedlichen Lernvoraussetzungen am Unterricht in den MINT-Fächern teil. Adaptiver Unterricht, welcher explizit individuelle Voraussetzungen berücksichtigt und personalisierte Lernmöglichkeiten bietet, gilt als vielversprechendes didaktisches Konzept, um produktiv mit Heterogenität umzugehen. Im Projekt MINT-ProNeD werden forschungsbasierte Fortbildungs- und Beratungskonzepte entwickelt, die MINT-Lehrkräfte darin unterstützen, digitale Technologien für adaptive Unterrichtsszenarien zu nutzen und sich auf Technologien der Zukunft vorzubereiten.
Zum ProjektDer Einfluss des Near-Hand-Effekts auf kognitive und emotionale Verarbeitungsprozesse bei der Nutzung von Multi-Touch-Oberflächen
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2013 - offen
Der Einsatz interaktiver Multi-Touch-Oberflächen nimmt kontinuierlich zu. Daher sind manuell bedienbare Benutzeroberflächen, wie Multi-Touch-Tische, Tablets oder Smartphones, heutzutage in vielen öffentlichen Einrichtungen und Privathaushalten zu finden. Diese Benutzeroberflächen ermöglichen eine direkte Manipulation externer Repräsentationen, ohne dass zusätzliche Eingabegeräte (z.B. Maus) benötigt werden. Daher stellt sich die Frage, wie manuelle Interaktionen gestaltet werden sollten, um Informationsverarbeitungsprozesse zu unterstützen.
Zum ProjektRezeption des wissenschaftlichen und öffentlichen Diskurses zum Thema Nanosicherheit im Internet
Multimodale Interaktion
Laufzeit 11/2016 - 12/2020
Die Nanotechnologie gilt als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Eine generelle Aussage über den Einfluss von Nanomaterialien auf Mensch und Umwelt ist derzeit allerdings noch nicht möglich. Im Rahmen des Leibniz-Forschungsverbunds „Nanosicherheit“ wird daher in diesem Projekt untersucht, wie Laien und Experten mit den konfligierenden wissenschaftlichen Informationen zu dieser Thematik umgehen und Entscheidungen auf Grundlage dieser Informationen treffen. Diese Fragestellung wird vor dem Hintergrund wissensbezogener Internetnutzung erforscht.
Zum ProjektMultimodale Interaktion in Virtueller Realität
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2018 - 12/2023
Die technische Entwicklung im Bereich der Virtual Reality weist derzeit eine starke Dynamik auf. Der hohe Immersionsgrad dieser Technologie ermöglicht es, im Benutzer ein intensives Gefühl der Präsenz in der virtuellen Welt zu erzeugen. Es wird angenommen, dass kognitive Prozesse ein mentales Modell des eigenen Selbst in der virtuellen Welt kreieren, welches ein Gefühl des „in der virtuellen Welt sein“ erzeugt. Es ist jedoch aus kognitionswissenschaftlicher und lernpsychologischer Sicht unklar, in welcher Hinsicht diese Form der Immersion dem Benutzer in Wissenskontexten nützen kann.
Zum ProjektMacht und Verhalten im Kontext sozialer Interaktion
Multimodale Interaktion
Laufzeit 08/2008 - offen
Die Vermittlung und der Austausch von Informationen finden oftmals über gewisse Hierarchien hinweg statt – sei es in Organisationen zwischen Führungskraft und Mitarbeitenden, oder in der Schule zwischen Lehrkraft und Schulleitung bzw. den Schüler*innen. Machtstrukturen wie diese bringen Freiräume mit sich, aber auch eine große Verantwortung für die mächtigeren Personen. Dieser Verantwortung gerecht zu werden, kann besonders bei der Zusammenarbeit über große Distanzen hinweg (z.B. in virtuellen Kontexten) schwerfallen.
Zum ProjektPotentiale neurophysiologischer Maße für Forschung zum Instruktionsdesign am Beispiel dekorativer Bilder
Multimodale Interaktion
Laufzeit 09/2018 - 08/2021
Das Projekt untersucht anhand (neuro-)physiologischer Maße (Hirnstrommessung [EEG], Blickbewegungsmessung [Eye-Tracking] und Pupillometrie) die Auswirkungen dekorativer Bilder auf kognitive (z.B. Arbeitsgedächtnis, Aufmerksamkeit) und emotional-motivationale Prozesse während des Wissenserwerbs mit Texten. Dekorative Bilder werden oft bei der Gestaltung von Instruktionsmaterialien eingesetzt, um das Interesse der Lernenden am Thema zu wecken und wirken dabei als sogenannte verführerische Details (seductive details). Bisherige Forschung zeigt ein uneinheitliches Bild der Auswirkung des Einsatzes dekorativer Bilder auf den Lernerfolg, von förderlich bis hinderlich. Als mögliche Ursachen für reduzierten Lernerfolg werden Faktoren wie erhöhte kognitive Belastung oder Aufmerksamkeitsablenkung vermutet.
Zum ProjektVerfolgung und Verwaltung
Multimodale Interaktion
Laufzeit 09/2021 - 09/2024
Im Nationalsozialismus wurden Diskriminierung und Mord mithilfe bürokratischer Routinen erschreckend effizient umgesetzt. Die Verbrechen der NS-Zeit konnten mit dem Einsatz von Verwaltungssprache und beschönigenden Begriffen in Formularen und Briefwechseln als notwendige und harmlose Vorgänge dargestellt werden. Wie aber lässt sich dieses Phänomen anhand beispielhafter NS-Dokumente interesseweckend, intuitiv und interaktiv für Besucher*innen aufbereiten? Können Besucher*innen mit dem richtigen Medium NS-Dokumente lesen und einschätzen lernen?
Zum ProjektKo-Kreation kurzer narrativer Texte mit Künstlicher Intelligenz: Effekte auf Textrezeption und -produktion
Multimodale Interaktion
Laufzeit 10/2020 - 09/2024
Im Rahmen dieses Projekts, das Teil des Forschungsnetzwerkes "Mensch-Agenten-Interaktion" ist, wird untersucht, wie Laien (sowie Literaturexpertinnen und -experten) ein auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierendes Schreibtool wahrnehmen und bewerten, das kreativen Output wie z.B. kurze narrative Texte und Gedichte erzeugt. Wie glaubwürdig, kreativ und einfach zu lesen sind die Ergebnisse eines solchen auf GPT-3 basierenden Schreibtools?
Zum ProjektVerarbeitung von dynamischen Visualisierungen mit Hilfe von Spiegelneuronen
Multimodale Interaktion
Laufzeit 04/2012 - offen
Dieses Projekt befasst sich mit der Idee, dass eine Aktivierung bestimmter Areale im Gehirn das Lernen über kontinuierliche Prozesse mit dynamischen Visualisierungen fördert. Die entsprechenden Areale im Gehirn (das sogenannte menschliche Spiegelneuronensystem) werden dazu genutzt, Aktionen anderer Personen zu verstehen und zu imitieren. Es wird untersucht, ob Gesten, die den zu lernenden Prozessen entsprechen oder nicht-entsprechen, das Spiegelneuronensystem aktivieren und den Lernerfolg verbessern.
Zum ProjektEinflüsse verkörperter Interaktionen auf die affektive Bewertung digitaler Bilder: Entwicklung neuartiger experimenteller Multi-Touch-Paradigmen zur Untersuchung des Zusammenspiels von Raum-Valenz-Assoziationen, Handlungskontexten und Hand-Nähe-Effekten
Multimodale Interaktion
Laufzeit 03/2022 - 02/2025
Die Interaktion mit Technologien und insbesondere mit Multi-Touch-Geräten wie Smartphones, Tablets oder großformatigen Monitoren (z. B. in Museen) ist zum Standard im täglichen Leben geworden. Bislang ist jedoch noch gänzlich unklar, wie die physische Manipulation digitaler Objekte durch diese Geräte die affektive Verarbeitung beeinflusst (z. B. bei der Begegnung mit potenziell angenehmen oder unangenehmen Reizen). Vor diesem Hintergrund zielt das Projekt darauf ab, das Verständnis der affektiven Verarbeitung durch die manuelle Interaktion mit digitalen Objekten zu verbessern. Theoretisch strebt es die Integration dreier zentraler Themen an, die in den Bereichen Kognition und Emotion diskutiert werden: (a) räumliche affektive Verzerrungen in Verbindung mit Raum-Valenz-Assoziationen (oben/rechts - positiv; unten/links - negativ), (b) situierte Handlungs-Ziel-Repräsentationen in Verbindung mit Annäherungs-/Vermeidungsmechanismen und (c) visuell-räumliche Effekte in Verbindung mit der Nähe der Hand zu visuellen Reizen. Methodisch baut das Projekt auf eigene frühere explorative Forschung zu manuellen Interaktionen mit digitalen affektiven Bildern auf, um neue experimentelle Paradigmen zu entwickeln, die zur Vertiefung von drei Hauptforschungsfragen verwendet werden: (i) Können Interaktionsgesten mit affektiven digitalen Bildern die in der experimentellen Standardforschung beobachteten Raum-Valenz-Effekte aufdecken; (ii) Welche kontextuellen Aspekte formen affektive Handlungszielrepräsentationen während manueller Interaktionen? (iii) Welchen spezifischen affektiven Beitrag leistet die direkte Interaktion mit der Hand mit digitalen Objekten? Die Ergebnisse werden einen Beitrag zum Bereich der Mensch-Computer-Interaktion leisten und insbesondere dazu, wie multimodale Aspekte die gemeinsame emotionale Verarbeitung während der Interaktion mit digitalen Objekten beeinflussen.
Zum ProjektKuMuS-ProNeD: Professionelle Netzwerke zur Förderung adaptiver, handlungsbezogener, digitaler Innovationen in der Lehrkräftebildung in Kunst, Musik und Sport, Teilprojekt Leibniz-Institut für Wissensmedien (IWM)
Multimodale Interaktion
Laufzeit 07/2023 - 02/2026
Digitale Technologien bieten Möglichkeiten, Kunst-, Musik- und Sportunterricht (KuMuS) neu zu denken und zu gestalten. Insbesondere für die gezielte Förderung individueller Lernvoraussetzungen der Schüler*innen stellen digitale Technologien ein vielversprechendes Medium dar. Um sie innovativ und erfolgreich in den Schulalltag zu integrieren, hat sich das Projekt „KuMuS-ProNeD“ zum Ziel gesetzt, ein integratives Gesamtkonzept für die Lehrkräftebildung in Kunst, Musik und Sport zu entwickeln und ergänzt damit das Projekt „MINT-ProNeD“.
Zum ProjektWR-AI-TING: Kreatives Schreiben mit KI-Tools in Schul- und Museumskontexten – Gestaltungsmöglichkeiten für den Umgang mit Potenzialen und Risiken digitaler Innovationen in der kulturellen Bildung
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2024 - 12/2026
Im WR-AI-TING werden Potenziale und Risiken Künstlicher Intelligenz (KI) in der kulturellen Bildung untersucht, und dabei exemplarisch auf KI unterstütze Szenarien kreativ literarischen Schreibens bei Jugendlichen in Schulen und Museen fokussiert. Zentral sind für das Projekt die Fragen, wie die sprachliche und ästhetisch-literarische Qualität von Werken, die mit und ohne KI produziert wurden, wahrgenommen werden, wie KI unser Verständnis von Kreativität und Autorschaft verändert, wie sie sinnvoll und ohne ethische Risiken in Bildungskontexte integriert werden kann. An diese Fragen wird mit qualitativer und quantitativer Forschungsansätzen aus der Psychologie, Computerlinguistik, Deutsch- und Schreibdidaktik, Literaturwissenschaft sowie Museumspädagogik herangegangen.
Zum ProjektVideo-SRS - Unterstützung der Selbstregulation beim selbstständigen Lernen mit Videos
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2023 - 12/2025
Video-SRS ist ein interdisziplinäres Projekt, das sich mit der Unterstützung von Videolernen im Bereich Mathematik durch die Untersuchung und Verbesserung der Selbstregulation konzentriert. Es kombiniert Erkenntnisse aus der Kognitions- und Bildungspsychologie, der Mathematikdidaktik und der Informatik, um innovative Ansätze für diese Art des Lernens zu entwickeln. Dabei spielt die Verwendung verantwortungsbewusster maschineller Lernalgorithmen eine wichtige Rolle. Konkret zielt das Kooperationsprojekt darauf ab, Selbstregulierungsprobleme im Videolernen zu erkennen und anzugehen, indem automatisch erkannt wird, wenn solche auftreten und angemessen und – ebenfalls automatisiert – Hilfestellung geleistet wird. Ebenso zielt das Projekt darauf ab, suboptimale Eigenschaften von Lehrvideos zu erkennen, die den Lernenden bei der Auswahl und den Erstellenden bei der Produktion von besseren Videos helfen könnten. Auf didaktischer Seite fokussiert sich das Projekt auf die Untersuchung von Lernen zur Ableitung, da hier bei deutschen Schülern ein großer Lernbedarf besteht. Methodisch setzt das Projekt neben der Nutzung von Techniken maschinellen Lernens, auf die Analyse von Videomaterialien, Logfile-Daten von Videoplattformen und multimodalen Sensordaten von individuellen Videolernenden wie beispielsweise Blickbewegungsdaten. Wo möglich, werden diese Analysen trianguliert, um bestmögliche Aussagen über Selbstregulationsprobleme und deren Lösungen zu treffen. Ziel des Projekts ist es sowohl theoretische Erkenntnisse über die Rolle von Selbstregulation bei Videolernen zu vertiefen, als auch praktische Ansätze zur Optimierung von Lernvideos und ihrer Produktion für die Didaktik zu erhalten. Dadurch wird zu neue Lösungsansätze beigetragen, mit denen viele Lernende und Lehrende im digitalen Zeitalter konfrontiert sind aufgezeigt.
Zum ProjektLeibniz Research Alliance Advanced Materials Safety
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2022 - 12/2025
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Zum ProjektErfahrungsbasierte digitale Zugänge zu Forschung im Naturkundemuseum
Multimodale Interaktion
Laufzeit 02/2023 - 02/2026
In diesem Dissertationsprojekt wird der Einsatz immersiver Virtual-Reality-Anwendungen (IVR-Anwendungen) zur Vermittlung von Erfahrungen im Museumskontext untersucht. In einer Kooperation mit dem Naturkundemuseum Stuttgart werden zwei IVR-Anwendungen entwickelt und in mehrere Ausstellungen integriert. Das Ziel dabei ist, Besuchenden die Bedeutung von Artenvielfalt und deren Schutz näher zu bringen, sowie Erkenntnisse über den Einsatz von IVR-Anwendungen als Werkzeuge der Wissenschaftskommunikation im Museumskontext zu erlangen. Obgleich die gesellschaftliche Relevanz des Artenschutzes bereits ein etabliertes Thema ist, gibt es noch immer viele Lebewesen, die übersehen oder nicht wertgeschätzt werden. Im Rahmen einer Sonderausstellung des Naturkundemuseums wurde die Artenvielfalt der Wespen Deutschlands in den Vordergrund gerückt, um Besuchenden diese unscheinbaren Tiere näherzubringen, wobei auch die beiden IVR-Anwendungen des IWM erstmals zum Einsatz kamen. In der „virtuellen Wespe“ können Besuchende zwei Arten, die nur wenige Millimeter groß sind, auf Augenhöhe begegnen, während sie in der „virtuellen Sammlung“ einen Einblick in die Größe der wissenschaftlichen Sammlung des Museums erhalten. Dabei liegt der Fokus dieser Anwendungen nicht auf der Wissensvermittlung. Vielmehr sollen Besuchende Erfahrungen machen, die so in der Realität nicht möglich wären, und eine andere Beziehung zu den Insekten entwickeln, um sie zum Schutz dieser Arten zu motivieren. Museen nutzen verschiedene Methoden, um Besuchenden ihre Inhalte zu vermitteln. Neben schon länger etablierten Medien (z.B. Audio, Video), werden in den letzten Jahren zusätzlich vermehrt Virtual-Reality-Anwendungen eingesetzt. In diesem Projekt soll daher auch untersucht werden, welche Funktion VR-Anwendungen im Museumskontext haben und wie diese möglichst sinnvoll genutzt werden können, um Besuchenden die Themen des Museums nachhaltig näher zu bringen.
Zum ProjektKafka or not? Untersuchung von Motivations- und Lernprozessen bei einem Multi Touch-Tisch-Spiel
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2024 - offen
Im Kontext dieses Projekts wird ein kollaboratives Multi-Touch-Tisch-Spiel für Schule und Museumspädagogik entwickelt. Lernende navigieren dabei durch virtuelle Räume, indem sie GPT-erstellte Sätze oder Originalsätze eines Autors, z.B. Kafka, als „literarischen Fingerabdruck“ zum Vorankommen nutzen und dadurch etwas über den Schreibstil eines Autors lernen. Im Rahmen einer Dissertation wird untersucht, mit welchen Mitteln ein solches Spiel Neugier erzeugen kann und ob sich diese lernförderlich auswirkt. In einem ersten Schritt soll untersucht werden, inwieweit die Spielenden durch das Spiel sowohl explizites (deklaratives) als auch implizites Wissen über den literarischen Stil eines Autors erwerben. Ferner wird analysiert, ob und in welchem Maße das Spiel Neugier weckt – konkret, ob ein authentisches Interesse an den Lerninhalten geweckt wird oder ob diese lediglich als Mittel zum Zweck – dem Sieg im Spiel – dienen. Anschließende Studien werden untersuchen, durch welche spezifischen Merkmale oder Spielelemente – beispielsweise ein Narrativ oder die Option des Gruppenspiels gegenüber dem Solospiel – Neugier erzeugt oder intensiviert wird und welche Auswirkungen dies auf den Lernprozess hat. Die pädagogischen Inhalte des Spiels werden in Kooperation mit dem Zentrum für didaktische Computerspielforschung der PH Freiburg und dem Deutschen Literaturarchiv Marbach entwickelt.
Zum ProjektDer Obersalzberg aus Besuchersicht: Kognitive Wirkung eines historischen Ortes und seiner propagandistischen Inszenierung in der NS-Zeit
Multimodale Interaktion
Laufzeit 06/2016 - offen
Im Projekt „Der Obersalzberg aus Besuchersicht“ werden zwei Fragen untersucht: Wie können Propagandabilder dekonstruiert werden? Und wie wirkt sich das Bewusstsein, sich an einem historischen Ort mit hohem Bezug zur NS-Geschichte zu befinden, auf die Wahrnehmung, die Beurteilung und die Verarbeitung von assoziierten Bildern aus? Es besteht eine Kooperation mit dem Institut für Zeitgeschichte (Dokumentation Obersalzberg). Die empirischen Befunde sollen in das Praxisfeld Museum einfließen.
Zum ProjektEine kognitive Schnittstelle zur Verbesserung des Unterrichts: Analyse der Aufmerksamkeit im Klassenzimmer
Multimodale Interaktion
Laufzeit 07/2017 - offen
Aufmerksamkeit ist eine zentrale Grundvoraussetzung für den Lernerfolg. Nach aktuellem Forschungsstand gibt es substantielle Unterschiede zwischen Lehrkräften, wie erfolgreich sie die Aufmerksamkeit ihrer Schülerinnen und Schüler fördern und lenken. Hierauf wird oft mit den Begriffen “Classroom Management” und “Kognitive Aktivierung” Bezug genommen. Es ist davon auszugehen, dass Lehrkräfte nicht immer über den Aufmerksamkeitsfokus ihrer Schülerinnen und Schüler im Bilde sind, was insbesondere für angehende, noch unerfahrene Lehrkräfte (z. B. im bzw. kurz nach dem Referendariat) gilt.
Zum ProjektEine Längsschnittstudie zur Wahrnehmung und Dynamik von Mensch-KI-Interaktion
Multimodale Interaktion
Laufzeit 08/2024 - 04/2026
Unsere interdisziplinäre Längsschnittstudie untersucht, wie sich die Dynamik der Mensch-KI-Interaktion über sechs Erhebungszeitpunkte innerhalb eines Jahres entwickelt. Durch die Analyse individueller, verhaltens- und anwendungsbezogener Variablen zielt das Projekt darauf ab, herauszufinden, wie sich Vertrauen, Wahrnehmungen, Selbstwirksamkeit und die Bereitschaft der Nutzenden, mit KI-Systemen zu interagieren, im Laufe der Zeit entwickeln und miteinander in Beziehung stehen. Die Erkenntnisse aus diesem Projekt sind entscheidend, um Mensch-KI-Interaktion besser zu verstehen. Dieses Wissen wird dazu beitragen, nutzerzentrierte KI-Designs zu gestalten und die ethische Integration dieser Technologien in verschiedene Lebensbereiche zu unterstützen.
Zum ProjektWissensdialoge.de
Multimodale Interaktion
Laufzeit 01/2011 - offen
Ziel der Online-Zeitschrift wissensdialoge.de ist der Transfer psychologischer Forschungsergebnisse in die Praxis und der kontinuierliche Dialog mit Personen aus relevanten Anwendungsfeldern. Die Online-Zeitschrift richtet sich an Interessierte, ExpertInnen und PraktikerInnen aus den Themenfeldern Lernen / Führen / Kooperieren / Verändern / Leben / Arbeiten.
Zum Projekt
Publikationen
Artikel (peer-reviewed) | Bücher und Buchbeiträge | Tagungsbände und Themenspecial | Positionspapiere und Stellungnahmen | Forschungsdaten | Software | Sonstige Publikationen
Artikel (peer-reviewed)
- Scholl, A., Rapp, H., van Kleef, G. A., & Sassenberg, K. (in press). On the road to power: Showing benevolence and integrity fuels power granting. Journal of Experimental Psychology: Applied. https://doi.org/10.1037/xap0000535
Open AccessPräregistrierung 1 | 2 | 3 | 4 DatenStudienmaterialCode
- Ditrich, L., & Lachmair, M. (2025). A ‘front-row seat’ to catastrophe: testing the effect of immersive technologies on sympathy and pro-environmental behavior in the context of rising sea levels. Environmental Education Research. Advance online publication. https://doi.org/10.1080/13504622.2025.2459340
Open AccessPräregistrierungDatenCode
- Lachmair, M., Ruiz Fernández, S., Brucker, B., & Gerjets, P. (2025). Approaching or just observing? The interplay of behavior and environment in the retention of pictorial details of ambivalent Nazi propaganda images. Computers in Human Behavior, 164, Article 108503. https://doi.org/10.1016/j.chb.2024.108503
- Cervera Torres, S. (2025). Does digital grabbing boost affectivity in less empathic users? An interactive approach to affective laterality: Empathy, Hand dominance, and Action-Context shape pleasantness experience. Computers in Human Behavior Reports, 17, Article 100568. https://doi.org/10.1016/j.chbr.2024.100568
- Buder, J., Lindner, M. A., Oestermeier, U., Huff, M., Gerjets, P., Utz, S., & Cress, U. (2025). Generative Künstliche Intelligenz: Mögliche Auswirkungen auf die psychologische Forschung. Psychologische Rundschau, 76(3), 171-183. https://doi.org/10.1026/0033-3042/a000699
- Schumacher, A., Kammerer, Y., Scharinger, C., Gottschling, S., Hübner, N., Tibus, M., Kasneci, E., Appel, T., Gerjets, P., & Bardach, L. (2025). How do intellectually curious and interested people learn and attain knowledge? A focus on behavioral traces of information seeking. European Journal of Personality. Advance online publication. https://doi.org/10.1177/08902070241309124
- Kathmann, J., Gerjets, P., & Brucker, B. (2025). Kafka or not? Concept for an AI-supported multi-touch tabletop game for literature classes. In J. L. Plass, & X. Ochoa (Eds.). Serious Games. 10th Joint International Conference, JCSG 2024, New York City, NY, USA, November 7–8, 2024, proceedings (1 ed., Vol. 15259, pp. 375-383). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-74138-8
- Wagner, R., Pardi, G., Müller, J., Brucker, B., Schwarzer, S., & Gerjets, P. (2025). Listening to scientists in immersive videos: How levels of immersion and points of view influence learning experiences. Computers & Education, 234, Article 105326. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2025.105326
- Bühler, B., Bozkir, E., Goldberg, P., Deininger, H., D'Mello, S., Gerjets, P., Trautwein, U., & Kasneci, E. (2025). Temporal dynamics of meta-awareness of mind wandering during lecture viewing: Implications for learning and automated assessment using machine learning. Journal of Educational Psychology, 117(1), 38–62. https://doi.org/10.1037/edu0000903
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Bücher und Buchbeiträge
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Tagungsbände und Themenspecial
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Positionspapiere und Stellungnahmen
- Köller, O., Thiel, F., van Ackeren-Mindl, I., Anders, Y., Becker-Mrotzek, M., Cress, U., Diehl, C., Kleickmann, T., Lütje-Klose, B., Prediger, S., Seeber, S., Ziegler, B., Lewalter, D., Maaz, K., Reintjes, C., Stanat, P., Drachsler, H., Frederking, V., Fütterer, T., ... Zesch, T. (2024). Large Language Models und ihre Potenziale im Bildungssystem. Ständige Wissenschaftliche Kommission (SWK) der Kultusministerkonferenz, Bonn. https://www.swk-bildung.org/veroeffentlichungen/115-2/
Forschungsdaten
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Zu den DatenPräregistrierungCode
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Software
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- Maiero, J. (2024). Demo: SoundSpace – VR-Anwendung zum Erlernen von Noten anhand von MIDI-Daten. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Maiero, J. (2024). Einbindung von Motion-Capturing-Daten in eine virtuelle Umgebung – mit Fokus auf Tanz und Bewegung. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Molitor, M. K., & Maiero, J. (2024). Entwicklung einer Studienumgebung zur Analyse der Unterschiede zwischen virtuellen und physischen Ausstellungsräumen sowie die Auswirkungen auf die Kunsterfahrung und das Lernen. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Maiero, J. (2024). Generische Implementierung eines Fahrrad-Interface für die Navigation in virtuellen Welten. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Maiero, J., Halfmann, M., & Gerjets, P. (2024). Immersive Kafka-Universum für die Kafka-Ausstellung im Deutschen Literaturarchiv. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Maiero, J., Pardi, G., & Halfmann, M. (2024). Immersive Versuchsumgebung für das Erlernen des Atomaufbaus und der Molekülgeometrie. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Oestermeier, U., & Kupke, S. (2024). Kafkatisch - Multiuser-Applikation für die Kafka-Ausstellung im Deutschen Literaturarchiv in Marbach. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Maiero, J., Peiffer-Siebert, L., Özbek, O., & Hochstetter, G. (2024). Kollaborative VR-Lernumgebung für die Lehrerforbildung im Geschichtskontext, speziell Bernini. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Halfmann, M., & Maiero, J. (2024). Mixed Reality App der Kretschmannwespe als Multi-User Anwendung zur gemeinsamen Interaktion mit dem 3D Modell. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Maiero, J. (2024). Versuchs- und Fahrsimulationsumgebung, einschließlich einer auditiven, dualen Reaktionszeitaufgabe. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Halfmann, M., Wagner, R., Pardi, G., & Gerjets, P. (2024). Versuchsanwendung zum Betrachten von 360 Grad Videos im Vergleich mit 2D Videos zum Thema Wissenschaftskommunikation. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Maiero, J., & Halfmann, M. (2024). Virtuelle Umgebung zum Betrachten von Breakdance-Videos. Leibniz-Institut für Wissensmedien, Tübingen.
- Gerjets, P., Oestermeier, U., Brucker, B., Kupke, S., & Klemke, A. (2020). Projekt „NarrAItions: Ko-Kreation narrativer Kurztexte mit KI: Effekte auf Textrezeption und -produktion“.
- Lachmair, M. (2019). Obersalzberg 3: NS-Propaganda in VR-Umgebungen.
- Halfmann, M., Lachmair, M., & Mock, P. (2019). Versuchsumgebung – Wissensräume in virtueller Realität.
- Klemke, A., & Gerjets, P. (2019). Versuchsumgebung: IWM-Study DanceBox01.
- Halfmann, M. (2019). Virtual Reality Umgebung: Darstellung eines Architekturmodells der Neukonzeption der Dokumentation Obersalzberg in VR.
- Gerjets, P., Özbek, O., Blattner, E., Brucker, B., Peiffer-Siebert, L., & Edelmann, J. (2013). ARTcard - Hypermediale Aufbereitung von Besucherinformationen im Kunstmuseum.
- Kornmann, J., Gemballa, S., Siebert, J., Quantz, T., Kammerer, Y., Brucker, B., & Gerjets, P. (2012). FishDiscovery - Hypermediale Aufbereitung für biologische Inhalte.
- Bach, D., Gemballa, S., Pfeiffer, V. D. I., Schleiss, M., von Staden, D., Scheiter, K., Gerjets, P., & Schilling, A. (2008). Dynamische Lehrsequenzen – Süßwasserfische 1.0.
- Pfeiffer, V. D. I., Gemballa, S., Nothdurft, M., Bach, D., Schleiss, M., von Staden, D., Scheiter, K., Gerjets, P., & Schilling, A. (2008). Dynamische Lehrsequenzen – Süßwasserfische 2.0.
- Bubner, A.-M., Gemballa, S., Pfeiffer, V. D. I., Schwab, M., Schleiss, M., Schmid-Kloss, G., von Staden, D., Scheiter, K., Gerjets, P., & Schilling, A. (2008). Dynamische-realistische Lehrsequenzen - Rifffische.
- Jarodzka, H. M., Gresse, P., Bächtle, A., Halbersztajn, M., Schulte, R., Wollet, B., Schaugg, J., Scheiter, K., & Gerjets, P. (2008). Gnomtilus – Schätze der Tiefe.
- Bubner, A.-M., Gemballa, S., Pfeiffer, V. D. I., Schwab, M., Schleiss, M., Schmid-Kloss, G., von Staden, D., Scheiter, K., Gerjets, P., & Schilling, A. (2008). Statisch-realistische Lehrsequenzen - Rifffische.
- Schwab, M., Gemballa, S., Pfeiffer, V. D. I., Bubner, A.-M., Schleiss, M., Schmid-Kloss, G., von Staden, D., Scheiter, K., Gerjets, P., & Schilling, A. (2008). Statisch-schematische Lehrsequenzen - Rifffische.
- Bach, D., Gemballa, S., Pfeiffer, V. D. I., Schleiss, M., von Staden, D., Scheiter, K., Gerjets, P., & Schilling, A. (2008). Statische Lehrsequenzen – Süßwasserfische 1.0.
- Pfeiffer, V. D. I., Gemballa, S., Nothdurft, M., Bach, D., Schleiss, M., von Staden, D., Scheiter, K., Gerjets, P., & Schilling, A. (2008). Statische Lehrsequenzen – Süßwasserfische 2.0.
Sonstige Publikationen
- Führer, C., & Gerjets, P. (2024). How to understand & write literature with AI? Potentiale und Risiken von KI-Tools für Literarisches Lesen und Schreiben. MiDU - Medien im Deutschunterricht, 6(1), 1-18. https://doi.org/10.18716/OJS/MIDU/2024.1.3
- Scholl, A. (2024). Klopf klopf… Warum wir andere bei der Arbeit unterbrechen. wissensdialoge.de. https://wissensdialoge.de/unterbrechungen_bei_der_arbeit/ [Onlineartikel]
- Hoberg, N. G., Strobel, B., & Kathmann, J. (2024). Mit Games zur Resilienz. Bundeszentrale für politische Bildung. https://www.bpb.de/themen/kultur/digitale-spiele/546929/mit-games-zur-resilienz/ [Onlineartikel]
- Cervera Torres, S., Ruiz Fernández, S., & Gerjets, P. (2024). Spatial Affective Interaction (SAI): A framework for research on affective processing by manual interactions with digital objects. PsyArXiv Preprints. https://doi.org/10.31234/osf.io/y2p57
- Fütterer, T., Gerjets, P., Cress, U., Lachner, A., Meurers, D., Köller, O., Fischer, F., Scheiter, K., Nuxoll, F., Bronner, P., Blume, B., & Trautwein, U. (2024). Wissenschaftler zu Kritik an Digitalem: „Wir sollten uns nicht beirren lassen“. Sonderheft des Verband Bildung und Erziehung (VBE)(02-2024), 5-8.
- Gunser, V. E., & Dischinger, E. (2022). Das NarrAItions Projekt vom Leibniz-Institut für Wissensmedien & Deutschen Literaturarchiv Marbach. https://creaitix.com/beitrag/427/Das%20NarrAItions%20Projekt%20vom%20Leibniz-Institut%20f%C3%BCr%20W
- Brucker, B. (2021). Abgelehntes Gutachten für die Zeitschrift Learning and Instruction.
- Kammerer, Y. (2019). Textverständnis beim Lesen digitaler und gedruckter Texte. Seminar, 3/2019, 64-72.
- Cierniak, G., Imhof, B., Clark, W., Wasson, B., Hansen, C., Hillemann, E., & Kickmeier-Rust, M. (2011). Report on baseline studies and requirement analysis. http://www.next-tell.eu/publications/.
- Kammerer, Y. (2011). Separating the wheat from the chaff: The role of evaluation instructions, user characteristics, and the search interface in evaluating information quality during Web search on medical and health-related issues. http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/frontdoor.php?source_opus=5812&la=de
- Imhof, B., Jarodzka, H. M., & Gerjets, P. (2009). Classifying instructional visualizations: A psychological approach. IMAGE. Zeitschrift für interdisziplinäre Bildwissenschaft, 10, 99-123. http://www.gib.uni-tuebingen.de/own/journal/pdf/image_10.pdf
- Pfeiffer, V. D. I., Jarodzka, H. M., Imhof, B., & Gemballa, S. (2008). Diversität von Rifffischen - Schüler arbeiten im Aquarium. Praxis der Naturwissenschaften - Biologie in der Schule, 57(1), 21-28.
- Tergan, S.-O. (2005). Concept Maps & E-Learning. http://www.e-teaching.org/didaktik/gestaltung/visualisierung/abstrakt/Concept_Maps.pdf
- Tergan, S.-O. (2005). Selbstgesteuert Wissen managen mit digitalen Concept Maps. Personalführung, 6, 112-126.