LUXEMBURG
DANIEL OLY

Mit „Mathemarmite“ lernen Kinder spielerisch Mathematik - und helfen der Wissenschaft

Monster schaffen und zählen, Zaubersprüche in den richtigen Formeln und Mengen zusammenmixen, Zutaten verwalten, Neues entdecken, gemeinsam mit der helfenden Katze: Das Smartphone-Spiel „Mathemarmite“ wirkt auf den ersten Blick wie ein typisches Spiel, mit dem Kinder beschäftigt werden und ihnen sogar das ein oder andere über Mathematik beigebracht werden soll. Mit niedlichen Visuals richtet es sich natürlich direkt an spielbegeisterte Kinder, die denn auch gut unterhalten werden.

Hinter den Kulissen ist „Mathemarmite“ aber mehr als ein handelsübliches Smartphone-Spiel zu Unterhaltungszwecken. Das Spiel ist das Produkt einer Forschungsgruppe der Universität Luxemburg unter Leitung des Experimentalpsychologen Professor Pedro Cardoso-Leite; es hilft den Kindern dabei, das Zählen zu lernen, und gibt den Wissenschaftlern dabei zudem Einblicke in das Lernverhalten der Spieler - was Rückschlüsse für die Wissenschaftler mit sich bringt.

Erstes von der Universität produziertes Spiel

„Mein Fokus liegt darauf zu erkennen, wie die Lernmechanismen und die Mechanismen des Erinnerns und der Problemlösung funktionieren“, erklärt Cardoso-Leite. Die Forschung belege bereits, dass regelmäßiges Spielen bei der Erkennung von Mustern und der Situations-Awareness helfen kann. „Viel Arbeit ist aber weiter nötig, um die dahinter stehenden Mechanismen zu verstehen.“ Das Spiel „Mathemarmite“ soll eine Möglichkeit für Forscher wie Cardoso-Leite sein, mehr Daten über das Lernverhalten zu sammeln.

„Spiele können so als Forschungsinstrument und Plattform genutzt werden“, meint er. Das Spiel wurde von der 2017 gegründeten Forschungsgruppe xCIT im Rahmen des „DIGILEARN“-Projektes in Zusammenarbeit mit Experten für mathematische Kompetenz bei Kindern und Maschinelles Lernen und professionellen Spieleentwicklern entworfen. Insgesamt umfasste das Team der Universität Luxemburg fünf Mitglieder. Förderhilfe erhielt xCIT dabei vom nationalen Forschungsfonds („Fonds National de Recherche“, FNR), der für das ATTRACT-Programm das Projekt „Digilearn“ mit insgesamt zwei Millionen Euro unterstützte. Das „Mathemarmite“-Projekt passt deshalb für Cardoso-Leite auch eindeutig in den Digitalisierungs-Trend, den die luxemburgische Regierung eingeschlagen hat. „Wir können damit eine positive, smarte und menschliche Digitalisierung erreichen“, meint er. „Die gesamte Entwicklung dauerte knapp sechs Monate“, erklärt Cardoso-Leite. „Dabei war es wichtig, dass wir die nötige Balance zwischen Gameplay einerseits und der nötige Daten-Sammlung andererseits erreichten.“ So hätten die Entwickler-Profis sicherlich in kürzerer Zeit ein spaßiges Spiel entwickeln können - der Wissenschaft hätte das aber wohl kaum etwas genützt. „Es war deshalb wichtig, dass wir hier zusammen die nötigen Akzente setzen konnten.“

Da sich die Mitarbeiter des Teams aber durch und durch professionell verhielten, verlief die Gestaltung recht reibungslos. „Das Hauptproblem war letztendlich nicht die Entstehung des Spiels an sich, sondern der ganze Rest, der dahinter steckt“, erklärt Cardoso-Leite. „Die Sammlung von auswertbaren Daten zum Beispiel - wie kann das ethisch korrekt ablaufen und garantiert werden?“ Das Spiel sammele nämlich nur die nötigsten Nutzerdaten, nicht aber andere Metadaten wie den Standort. „Entsprechend mussten wir auch als erstes Universitäts-Spieleprojekt dafür sorgen, dass wir angemessene Nutzerbedingungen haben“, meint er.

Ebenfalls wichtig: „Das Motiv des Spiels sind ganz bewusst nicht ganz so beängstigende Monster, weil sich den Kindern damit spielerisch einprägt, dass Monster (und Mathematik) nicht beängstigend sein müssen“, betont er. „Wir wollten ein Thema, das beide Geschlechter anspricht und uns die nötige Flexibilität bei der Entwicklung bot.“ Wichtiger Bestandteil dafür ist die handgezeichnete Grafik, die das Spielgeschehen - und damit die Mathematik - verniedlicht. Das zentrale Motiv: „Mathematik ist nicht erschreckend“, meinte er. „Nur: Normalerweise sind Spiele mit Mathematik-Inhalt sehr schul-ähnlich und anstrengend, anstatt es spielerisch und spaßig zu machen.“

Die Vision sei übrigens, künftig die Aktivitäten als Forschungslabor mit den Aktivitäten eines Spieleentwicklerstudios zu verknüpfen, betont Cardoso-Leite. „Das Design ist jetzt zwar in einer ersten Phase abgeschlossen, aber das Spiel wird sich weiter entwickeln, je mehr wir über das Lern- und Spielverhalten in Erfahrung bringen können.“ Feedback von anderen Experten gibt es übrigens auch schon: „Wir erhalten sehr viel Lob für die hohe Designqualität, aber ,Mathemarmite‘ ist auch ein gutes Mittel, um andere Forscher zur Zusammenarbeit zu motivieren“, erklärt er. „Insofern ist es ein Tool mit großer Zukunft.“ Dabei sei es wichtig, auf das lokale Know-How zu setzen, anstatt wichtige Teile der Technologie an andere Entwickler abzuschieben. „Nur so lernen wir hinzu!“ Zudem sei das Team jetzt in der Phase der Entwicklung, in der Input von Lehrern immer wichtiger wird. „Wir werden uns deshalb ganz gezielt auch an Lehrer wenden, um unser Programm noch besser zu machen.“

Mehr unter: xcit.org/about