Aktuelles · Forschungsprojekte 18. April 2023 · HO

KI-Projekt: Sprechen für die Zukunft

Ein KI-gestütztes Frühwarnsystem soll pädagogischen Fachkräften künftig dabei helfen, Sprachförderbedarfe zuverlässiger und früher zu erkennen.

Die Kinder genossen die ungeteilte Aufmerksamkeit im Aufnahmesetting (Fotocredits: Fotoarchiv Klett Lernen und Information GmbH)

Der kindliche Spracherwerb verläuft komplex und sehr individuell. Pädagogische Fachkräfte wissen das – genau beobachten sie, wie Kinder sich im Alltag Sprache aneignen, und sind sensibel für etwaige Förderbedarfe. Weil uns gute frühe Sprachbildung so wichtig ist, mussten wir nicht lange überlegen, als zwei Partner aus unserem Forschungs- und Hochschulnetzwerk mit der Idee eines KI-gestützten Frühwarnsystems auf uns zukamen.

Die KI-basierte Anwendung, ein Kooperationsprojekt der Klett Lernen und Information GmbH mit dem Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT und FRÖBEL, soll pädagogische Fachkräfte bei der Einschätzung des Sprachstands von Kindern unterstützen. Die Anwendung soll im Kita-Alltag vom Krippenalter bis zum Übergang in die Schule einsetzbar sein und förderrelevante Auffälligkeiten beim Spracherwerb aufzeigen. Kinder sollen dadurch bei Bedarf so früh wie möglich gezielte zusätzliche Förderung erhalten können.

In der ersten Projektphase, die im Mai 2022 startete und rund neun Monate dauerte, wurde ein Sprachkorpus gesammelt, das unterschiedliche Sprachentwicklungsstände abbildet. FRÖBEL akquirierte Einrichtungen, die bereit waren, das Projekt zu unterstützen. Über 20 FRÖBEL-Kindergärten aus neun Bundesländern nahmen daran teil. Ihre Aufgabe bestand darin, Kinder im Alter von 2 bis 5 Jahren mit unterschiedlichen Sprachständen und verschiedenen Erstsprachen auszuwählen sowie je eine Fachkraft vom Dienst in der Gruppe für eine Schulung und für die Aufnahmen freizustellen.

Porträtfoto: Luise Große, Erzieherin im FRÖBEL-Kindergarten Benjamin Blümchen (Foto: privat)

Ich finde es großartig, zu einem so frühen Zeitpunkt an der Forschung für eine Anwendung beteiligt zu sein, die uns im Alltag bei der Sprachstandserhebung wirklich unterstützen kann. Außerdem war es spannend zu erleben, wie unterschiedlich die Kinder auf

die Fragen und das Setting reagierten. Es ist wichtig, dass wir den Kindern individuelle Angebote machen, um sie zum Sprechen anzuregen – und wir uns Zeit zum Zuhören nehmen.

Luise Große, Erzieherin im FRÖBEL-Kindergarten Benjamin Blümchen

Die Aufzeichnungen erfolgten nach einem eigens von den Projektpartnern entwickelten Konzept. Je ein Kind und eine ihm vertraute Erzieherin oder ein vertrauter Erzieher, häufig eine spezifisch qualifizierte Sprachfachkraft, verbrachten etwa 20 bis 60 Minuten in einem separierten Setting innerhalb der Kita, technisch unterstützt von einer Person aus dem Projektteam. Gemeinsam betrachteten Fachkraft und Kind Wimmelbücher und Bildkarten und kommentierten kurze „Maus“-Spots, die sie auf dem Tablet anschauten. Die meisten Kinder kamen schnell ins Sprechen und genossen die exklusive Aufmerksamkeit im Setting.

Porträtfoto: Jana Murasová, EdTech Advisor and Researcher, Klett Lernen und Information GmbH (Fotocredits: Fotoarchiv Klett Lernen und Information GmbH)

Unser Ziel ist es, Fachkräften zuverlässige und zutreffende Hinweise zu geben, um sicherzustellen, dass der kindliche Spracherwerb dem altersgemäßen Entwicklungspfad entspricht. Nach Gesprächen mit Expertinnen und Experten aus dem sprachwissenschaftlichen und logopädischen Bereich wurde uns klar, dass wir mit unserer Forschung bereits im frühen Kindesalter ansetzen müssen.

Jana Murasová, EdTech Advisor and Researcher, Klett Lernen und Information GmbH

Mehr als 200 Sprachaufnahmen kamen so zustande, die aktuell vom Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts orthografisch und phonetisch annotiert, also „wie gesprochen“ inklusive sprachlicher Besonderheiten in eine Lautsprache übertragen und ausgewertet werden. Die Projektpartner schätzen das bereits gesammelte Sprachkorpus auf Basis der bisherigen Auswertung als gut geeignet ein, mit dem Training einer KI-gestützte Spracherkennung für Kindersprache zu beginnen. Das Feedback der pädagogischen Fachkräfte zur alltagsintegrierten Anwendung war ebenfalls sehr positiv, lediglich das 1:1-Setting für die Aufzeichnung wurde aufgrund der verfügbaren personellen Ressourcen als in der Praxis schwierig umsetzbar eingeschätzt.

Porträtfoto: Laura Tuschen, Leiterin der Gruppe Assistive Sprech- und Sprachanalyse am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT (Foto: Fraunhofer IDMT)

Wir freuen uns sehr über das bisher durchweg positive Feedback aller Beteiligten. Die FRÖBEL-Fachkräfte haben wir als sehr engagiert und kompetent erlebt, alle haben offensichtlich viel Freude an der Mitgestaltung unseres Projekts. Mit den gesammelten Aufnahmen entwickeln wir nun unsere Spracherkennung weiter, damit alle Kinder vom System gut verstanden werden. So können weitere pädagogische Angebote rund um das Thema Spracherwerb entstehen.

Laura Tuschen, Leiterin der Gruppe Assistive Sprech- und Sprachanalyse am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT

Befürchtungen, dass pädagogische Fachkräfte sich durch eine KI-basierte Anwendung in ihrer fachlichen Kompetenz infrage gestellt sehen könnten, bestätigten sich nicht. Ganz im Gegenteil: Die teilnehmenden Erzieherinnen und Erzieher zeigten sich durchweg begeistert von der Aussicht auf eine zusätzliche Stütze für die Sprachstandsdiagnostik. Und tatsächlich wurden durch die Analyse der ersten Aufzeichnungen bestehende Einschätzungen bestätigt sowie überzeugende Hinweise auf mögliche Förderbedarfe gegeben. Das Projekt wird daher in 2023 fortgesetzt.

Illustration: Pädagogische Fachkräfte im Austausch

Das FRÖBEL-Forschungs- und Hochschulnetzwerk

Das Projekt wird im Rahmen des FRÖBEL-Forschungs- und Hochschulnetzwerks von Theresia Wollnitz koordiniert. 

Mehr über aktuelle Forschungsprojekte bei FRÖBEL finden Sie unter:
www.froebel-gruppe.de/forschung 

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