VitaminL

Virtuelle Teams: Analyse und Modellierung innetzbasierten Lernumgebungen

Ralph KölleInstitut für Angewandte Sprachwissenschaften

Glenn LangemeierInstitut für Technik, Physik

und Wirtschaft

Universität Hildesheim

http://www.vitaminl.de

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VitaminL

Virtuelle Teams: Analyse und Modellierung innetzbasierten Lernumgebungen

Rollenorientierte Aspekte verteilter, synchroner Kollaboration

bei der objektorientierten Softwareentwicklung

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VitaminL

Teilprojekt bei ELAN (E-Learning Academic Network Niedersachsen)

Projektantrag: Entwicklung internationaler softwareergonomischer

Graphischer Benutzerschnittstellen (GUI) in virtuellen Teams mit objektorientierten Programmier- und Modellierungskonzepten

Die Integration von Informatik- und informationswissenschaftlicher Perspektive

Status: offen

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Inhalt

Motivation Grundlagen und Begriffe Ziele Methoden und Instrumente Ausblick

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Motivation

Arbeiten im Team- Viele Projekte nur im Team realisierbar

- Zusammenwirken von Individuen unterschiedlicher Fähigkeiten

- Teammitglieder mit unterschiedlichen Rollen

- Verteilung der Rollen mehr oder weniger effizient

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Motivation

Lernen im Team - Problemlösungsparadigma

- Diskursiver Vorgang

- Wissen ist „verteilt“ => Expertenwissen

- In vielen Bereichen dem individuellen Lernen überlegen

- Motivationsfördernd Zusammengehörigkeitsgefühl „Gemeinsam sind wir stark“

[Pfister 2000, S.228]

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Grundlagen und Begriffe

Gruppe, Arbeitsgruppe, Team Virtuelles Team CSCW, CSCL Kommunikation Rollen, Rollenmodelle

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Arbeiten im Team

Team

ZielArbeits-gruppe

Aufgabe

Gruppe

I

I II

Individuen

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

[Zimbardo & Gerrig 2000][Teufel et al. 1995]

[Mann 2001]

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Lernen im Team

Team

Lern-gruppe

Problem-,Themenbereich

Gruppe

I

I II

Individuen

Lernen durch • Rückfluss• Reflexion• Diskussion

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

„Ziel“

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Virtuelles Team

Flexible Gruppe Standortverteilt und orts-

unabhängig Gemeinsame Ziele bzw.

Arbeitsaufträge Ergebnisorientiert Informationstechnisch vernetzt

[Konradt & Hertel 2002, S.18]

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Konsequenzen virtueller Teams

Technische und organisatorische Strukturen Asynchrone und synchrone Kommunikation

zwischen räumlich verteilten Personen und Gruppen

Räumlich verteilte Konferenzen oder Meetings Gemeinsame Entscheidungsfindung,

synchron und asynchron Koordination von Zielen und Terminen Gemeinsame Oberflächen zur

Dokumentenerstellung, z.B. Application Sharing

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Raum-Zeit-Matrix

u.a. [Teufel 1995]

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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CSCW

Computer Supported Cooperative Work Interdisziplinäres Forschungsfeld

- Informatik, Künstliche Intelligenz, Psychologie, Soziologie, Anthropologie, Ethnographie sowie Organisations- und Managementlehre

- Erhöhung von Effektivität und Effizienz von Gruppenarbeit mittels IuK-Technologien

[Lewe 1995]

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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CSCL

Computer Supported Cooperatve Learning

Kooperativer Austausch und Aufbau von Wissen

Zwei Komponenten Technisches System Pädagogisch-didaktische Komponente

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Kommunikation

communicare (lat.) = „gemeinschaftlich tun“, „mitteilen“

Zwei oder mehr Menschen tauschen Informationen aus

Zwei Ebenen Sachebene Beziehungsebene

(Vier Ebenen: plus Selbstoffenbarung und Appell)

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Kommunikation

"Ihre Kostenabrechnung ist falsch!"

Sachebene:"Die Berechnung ist falsch."

Beziehungsebenebene:"Sie sind unfähig!"

Appellebene:"Machen Sie das

in Zukunft richtig!"

Selbstoffenbarungsebene:"Ich kann das besser

als Sie!"

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Rollen

„Die Gruppe braucht eine klare Aufgaben- und

Rollenverteilung.“

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

[Philipp 1998]

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Rollenbegriff

Erwartetes Verhalten einer Person

Verbunden mit Verantwortlichkeiten und Aufgaben Unabhängig von Rollenträger Rollenverteilung innerhalb einer Gruppe

Funktionsdifferenzierung Erfolgreiche Problemlösung durch Gruppe

u.a. [Hare 1962], [Zimbardo & Gerrig 2000]

[Mann 2001]

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Rollenmodelle

Beschreibung der Rollenstruktur einer Gruppe Mögliche bzw. vorhandene Rollen Charakteristische Eigenschaften jeder Rolle

Variationen der Rollenstruktur möglich Je nach zu bearbeitender Aufgabe Abhängig von personeller Zusammensetzung

Zusammensetzung einer Gruppe kann über Erfolg oder Misserfolg entscheiden u.a. [Belbin 2003]

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Lehrer-Lerner-Modelle

Einfachstes denkbares Modell mit 2 Rollen: Lehrer

- Experte mit Fachwissen- Kompetenz in Sachen Wissensvermittlung

Lerner- Anfangs nur geringes Fachwissen- Problemlösung zwecks Wissenserwerb- Dabei Unterstützung durch Lehrer

Erweiterung: 5-stufiges Modell nach Vygotsky Beobachter, Schüler, Spezialist, Leiter, Trainer "Zone of proximal development" [Singley et al. 1999]

[Soller et al. 2002]

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Rollenmodell nach Belbin

Welche Faktoren entscheiden über Teamerfolg? Beobachtung der Teammitglieder bei Planspielen Datenauswertung mittels IPA-basierten Systems

Ermittlung div. Teamrollen: Aktionsorientiert: Macher, Umsetzer, Perfektionist Sozial: Vorsitzender, Teamarbeiter, Wegbereiter Intellektuell: Erfinder, Beobachter, Spezialist

Interaction Process Analysis; [Bales 1950]

[Belbin 2003]

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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TMS-Modell nach Margersion & McCann

Basis: Aufgabenverteilung innerhalb einer Gruppe Rolle = Arbeitsfunktion "Erfolgreiche Teams nehmen neun zentrale

Arbeitsfunktionen wahr" "Alle Funktionen müssen besetzt

sein, damit das Rad rund läuft!" Abbildung auf neun Rollen Ermittlung per Fragebogen

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

[Margerison 1990]

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Rollenmodell von Eunson

Herkunft: Betriebspsychologie Aufgabenrollen: Zielerreichung der Gruppe

- Initiator, Bewerter, Ausführer, Schriftführer,... Sozio-emotionale R.: konstruktive Kommunikation

- Mutmacher,Friedensstifter,Konfrontierer,... Zerstörerische R.: destruktiv, aber unvermeidbar

- Schwätzer, Störer, Manipulierer,...

Ermittlung per Fragebogen und Beobachtung[Eunson 1990]

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Rollenmodell von Spencer und Pruss

"In einem effektiven Team müssen bestimmte Funktionen erfüllt werden!"

Konstruktion eines Modells mit 10 Rollen: Visionär, Trainer, Entdecker, ...

Fragebogen zur Ermittlungvon Rollen und Tendenzen

Teamgleichgewicht wahren!

[Spencer & Pruss 1995]

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Ziele

Analyse virtueller Teams Rollen und ihre Verteilung Effizienz Defizite

Kompensation der Defizite Rollenmodellierung Software Didaktik Simulation

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Ausgangssituation

Anfänger, Nicht-Informatiker Interdisziplinär

Objektorientierte Softwareentwicklung Kurzfristige Aufgabenbearbeitung

Ein bis zwei Stunden Synchrone Bearbeitung

Document Sharing Chat

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Vorgehensweise

Modellbildung Datenerhebung Analyse Interpretation Modellanpassung

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Modellbildung

Grundlage: Modell von Spencer & Pruss Berücksichtigung der Ausgangssituation Ableitung eines geeigneten Rollenmodells

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Datenerhebung

(Elektronische) Fragebögen Benutzertests

Beobachtung Aufzeichnung der Kommunikation und des

Projektfortschritts (im Logfile)

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Fragebogen

150 Fragen zu Gruppenarbeit, Kommunikation,... Ergebnis: Rollenprofil Tendenzen, Neigungen eines Teammitglieds

zu jeder der zehn möglichen Rollen

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Benutzertest

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Kommunikationsschnittstelle

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Technischer Hintergrund

Client-Server-System Entwickelt in Java Kommunikationsprotokoll Aufzeichnung der Kommunikation auf dem Server

Kommunikationsschichten RMI TCP/IP

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Analyse

Maschinelle Auswertung der Fragebögen Manuelle und maschinelle Logfile-Analyse Analyse der Beobachtungen

Fragen, Kommentare, Verhalten

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Logfile-Analyse

Logfile im Textformat (relationale Strukturen)

Manuelle Analyse mit Logfile-Analyser Maschinelle Analyse

Data Mining Bayes-Netze Mustervergleiche und -erkennung

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Logfile-Analyser

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Interpretation

Bestimmung von Rollen und Defiziten Entwicklung geeigneter Modelle Simulation durch Software-Agenten?

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Modellanpassung

Durchführung weiterer Benutzertests Ständige Aufzeichnung von Logfiles Aufbau einer Wissensbasis (bzgl. Rollenverhalten)

Analyse Wissensbasis erweitern Anpassung des Rollenmodells

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Ausblick

Entwicklung einer CSCL-Umgebung Methodik zur Erkennung von Teamrollen Schrittweise Simulation fehlender Teamrollen

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Aktuelle Projekte

Algebra Jam: Rollenmodell gemäß Vygotzky

Simulated Student + HabiPro (Habitos de Programación, Programming Habits)

TMS (Team Management System) C-CHENE: Kollaboration

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

[Baker & Lund 1997]

[Singley et al. 1999]

[Vizcaino & du Boulay 2002]

[Margerison 1990]

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Literatur (1)

[Baker & Lund 1997] Baker, M.J.; Lund, K.: Promoting reflective interactions in a computer-supported

collaborative learning environment. In: Journal of Computer Assisted Learning (1997), Nr. 13, S. 175-193.

[Bales 1950] Bales, Robert F.: Interaction Process Analysis – A Model for the study of Small

Groups. Chicago – London: The University of Chicago Press, 1950. [Belbin 2003]

Belbin, Meredith: BELBIN – Home To Belbin Team Roles & Work Roles. 2003. URL: http://www.belbin.com - Zugriffsdatum. 07.03.2003.

[Eunson 1990] Eunson, Baden: Betriebspsychologie. Hamburg – New York: McGraw-Hill, 1990.

[Hare 1962] Hare, Paul A.: Handbook of Small Group Research. New York: The Fre Press of

Glencoe, 1962. [Konradt & Hertel 2002]

Konradt, Udo ; Hertel, Guido: Management virtueller Teams – Von der Telearbeit zum virtuellen Unternehmen. Weinheim und Basel : Beltz, 2002.

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Literatur (2)

[Lewe 1995] Lewe, H.: Computer Aided Team und Produktivität. Einsatzmöglichkeiten und

Erfolgspotentiale. Wiesbaden : Gabler Edition Wissenschaft, 1995. [Mann 2001]

Mann, Leon: Sozialpsychologie. Weinheim: Beltz, 2001. [Margerison 1990]

Margerison, Charles: Team-Management. London: Management Books 2000 Ltd, 1990.

[Pfister 2000] Pfister, Hans-Rüdiger: Kooperatives compunterunterstütztes Lernen (CSCL) –

Was ist das und wozu nützt es? Eröffnung des CSCL-Kompetenzzentrums am GMD-IPSI in Darmstadt. In: nfd Information – Wissenschaft und Praxis (2000), Nr. 4 (51. Jg.), S. 227–231.

[Philipp 1998] Philipp, Elmar: Teamentwicklung in der Schule. Weinheim u. Basel, 2. Auflage

1998.

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Literatur (3)

[Singley et al. 1999] Singley, Mark K.; Fairweather, Peter G.; Swerling, Steven: Team Tutoring

Systems: Reifying Roles in Problem Solving. 1999. URL: http://www.research.ibm.com/AppliedLearningSciWeb/Singley/Singley1.htm – Zugriffsdatum: 18.09.2002.

[Soller et al. 2002] Soller, Amy; Wiebe, Janice; Lesgold, Alan: A Machine Learning Approach To

Assessing Knowledge Sharing During COllaborative Learning Activities. 2002. URL: http://newmedia.colorado.edu/cscl/70.pdf - Zugriffsdatum: 24.02.2003.

[Spencer & Pruss 1995] Spencer, John; Pruss, Adrian: Top Teams – Der Köpnigsweg zu mehr Flexibilität,

Effizienz und Erfolg im Betrieb. München: Knaur, 1995.

[Teufel et al. 1995] Teufel, Stephanie ; Sauter, Christian; Mühlherr, Thomas; Bauknecht, Kurt:

Computerunterstützung für Gruppenarbeit. Addison-Wesley, 1995.

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur

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Literatur (4)

[Vizcaino & du Boulay 2002] Vizcaíno, Aurora ; du Boulay, Benedict: Using a Simulated Student to Repair

Difficulties in Collaborative Learning. In: International Conference on Computers in Education, ICCE 2002, December 3-6, 2002, Auckland, New Zealand. IEEE Computer Society, 2002, ISBN 07695-1509-6, Volume 1, S. 349-353.

[Zimbardo & Gerrig 2000] Zimbardo, Philip G. ; Gerrig, Richard J.: Psychologie. 7. Berlin : Springer, 2000.

Motivation • Grundlagen und Begriffe • Ziele • Methoden und Instrumente • Ausblick • Literatur