Digitale Bildung: Forscherin entwickelt Lego-Methode für Kinder mit Sehbeeinträchtigung

Filipa de Sousa Rocha, eine 27-jährige portugiesische Computeringenieurin und Forscherin, hat sich zum Ziel gesetzt, die Möglichkeiten des digitalen Lernens für sehbehinderte Kinder weiter zu verbessern. Und dafür Bats entwickelt.

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✨ AI Kontextualisierung

Weltweit leben etwa 90 Millionen Kinder und Jugendliche mit einer Form von Sehbehinderung. Für sie ist der Zugang zu digitaler Bildung eingeschränkt, da Programmieren oft über Drag-and-Drop-Computerspiele gelehrt oder nur Audio-Unterricht angeboten wird, der für sehbehinderte Kinder schwer zu verstehen ist. Ein Problem, dem sich Filipa de Sousa Rocha mit Bats angenommen hat.

Bats zu 100 Prozent physisch

Mit ihrem Ansatz möchte die Gründerin digitale Kompetenzen auf eine neue Weise vermitteln. Kinder können dabei dem Computer Befehle in Form von Richtungsbewegungen oder Sprachfunktionen senden, ähnlich wie bei einem Computerspiel mit einer Drag & Drop-Funktion.

„Die gängigen Werkzeuge, mit denen Kinder zu Hause oder in der Schule rechnerische Konzepte trainieren können, sind so konzipiert, dass sie Kindern einen Einstieg in das Verständnis grundlegender rechnerischer Konzepte ermöglichen“, erzählt die 27-Jährige dem brutkasten. „Diese Werkzeuge sind jedoch virtuell, alles geschieht auf dem Bildschirm, mit einer grafischen Ausgabe. Unser Ansatz unterscheidet sich von anderen dadurch, dass es sich um ein spielerisches Rechenwerkzeug handelt, das zu 100 Prozent physisch ist.“

Und weiter: „Kinder mit Sehbehinderungen haben die Möglichkeit, physische Blöcke zu ergreifen und damit eine Befehlsfolge für einen Roboter zu programmieren. Dank der Multimodalität des Roboters können sie das Ergebnis ihres Programms durch Bewegungen, Lichter und Geräusche nachvollziehen. Er ist so konzipiert, dass Kinder ihn allein oder in Zusammenarbeit mit ihren Familien und Kolleg:innen benutzen können.“

3D-Blöcke für Befehle

De Sousa Rocha begann im Rahmen ihres Masterstudium mit der Arbeit an Bats (Block-based Accessible Tangible Programming Systems). Jedes Symbol auf den legoartigen Blöcken steht für eine Richtungsbewegung oder eine Sprechfunktion, mit der Befehle an einen Roboter gesendet werden können.

„Während meines Studiums in Computer Science Engineering musste ich ein Projektthema für meine Masterarbeit wählen. Ich wandte mich an Prof. Hugo Nicolau, dessen Arbeit im Bereich Benutzerdesign und Innovation ich bewunderte“, erinnert sich die Forscherin. „Wir diskutierten mögliche Themen, und Nicolau öffnete mir die Augen für die Ungleichheiten, mit denen Kinder mit Sehbehinderungen beim Erlernen von Konzepten des Computational Thinking konfrontiert sind.“

In Zusammenarbeit mit Beteiligten (Anm.: Eltern, Lehrer:innen und sehbehinderten Kindern) begann die Forscherin folglich mit der Entwicklung des multimodalen, greifbaren Werkzeugs mit dem Ziel, die Barrieren für sehbehinderte Kinder zu überwinden.

„Damit sie an dem teilhaben können, was ihnen rechtmäßig zusteht: Bildung“, so de Sousa Rocha abschließend. „Unser Ziel ist es, durch ein 100 Prozent greifbares System mit greifbaren Blöcken diese Chancen für alle Kinder gleichzumachen und die bestehenden Barrieren zu beseitigen.“

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Allein in Österreich könnten zukünftig rund 220.000 Tonnen davon besser verwertet werden. Bisher scheitert eine echte Kreislaufwirtschaft jedoch an der Praxis: „Wirkliches Faser-zu-Faser-Recycling, also sprich aus Abfällen wirklich wieder ein Kleidungsstück zu machen, das liegt im Bereich von 1% und weniger“, zieht Michael Waupotitsch, Vice President Textile Recycling bei Andritz, im Gespräch ernüchternde Bilanz. Der Großteil der Altkleider wird deponiert oder verbrannt.

Vorhersage statt bloßer Materialbestimmung

Hier setzt die neue Technologie „teXscan“ an, die Andritz gemeinsam mit der französischen Tochtergesellschaft Laroche entwickelt. Während bestehende Nahinfrarot-Systeme lediglich die reine Materialzusammensetzung bestimmen können, soll die neue Lösung erstmals die konkrete Rezyklierfähigkeit zerstörungsfrei vorhersagen.

„Die Innovation dabei ist, dass man erstmals nicht nur Farbe oder Zusammensetzung messen, sondern eine Vorhersage treffen kann, wie gut etwas recycelbar ist.“, so Waupotitsch. Das System ordnet den Textilien einen Score von 0 bis 100 zu, der auf Kriterien wie der Faserlänge und dem Kurzfaseranteil basiert. Waupotitsch betont jedoch im Gespräch, dass es sich hierbei um „keinen industriellen Standard“, sondern primär um eine „Entscheidungshilfe“ für Sortier- und Recyclingbetriebe handelt.

Bislang nur weiße Baumwolle identifizierbar

Bislang beschränkt sich die Analysefähigkeit des Prototyps ausschließlich auf weiße Baumwollfasern. Die größte Herausforderung im Massenmarkt stellen jedoch Mischgewebe und gefärbte Stoffe dar, die den Großteil heutiger Fast Fashion ausmachen. Andritz plant, bis Ende des Jahres verlässliche Aussagen über farbige Baumwolle zu treffen; Mischgewebe sollen als nächstes folgen.

Aktuell existiert das System als Tischgerät. Um industriell relevant zu werden, soll die Technologie zu Handheld-Geräten oder vollautomatisierten Online-Sensoren für Förderbänder weiterentwickelt werden, erklärt der Textil-Recycling-Experte.

teXscan als strategischer „Door Opener“

„Recycling von Textilien steht im Wettbewerb mit extrem günstigen Frischfasern“, merkt Waupotitsch im Gespräch an. Man müsse das gesamte wirtschaftliche System beachten und vorsichtig sein sich in dieser Hinsicht nicht selbst zu belügen, denn „unterm Strich muss es sich auch rechnen“, so der Experte. Zudem fehlen in Europa flächendeckende, genormte Sammelsysteme, wie man sie vom Altpapier kennt.

Für den Technologiekonzern ist der Scanner ohnehin nicht das primäre Endprodukt sondern eine Möglichkeit der Zusammenarbeit. Andritz versteht sich als Maschinen- und Anlagenbauer. Das Messgerät soll vielmehr als „Door-Opener“ fungieren, um letztlich großskalierte mechanische und chemische Recyclinganlagen zu vertreiben.

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