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Wie können KI-gestützte 3D Avatare im Bildungswesen Lernprozesse, Betreuung und Inklusion verbessern, und welchen Einfluss haben ihr Erscheinungsbild, Aufgabenprofil und Interaktionsmöglichkeiten auf Vertrauen, Akzeptanz, Nutzung und Lernerfolg?

Untersucht werden KI-gestützte, digitale Avatare als virtuelle Assistenz- und Lehrpersonen im Bildungswesen, die z.B. Beratung, Support, Wissensvermittlung und Moderation übernehmen – insbesondere in hybriden und Remote-Settings sowie außerhalb der Unterrichtszeit. Im Fokus stehen Rolle und Wirkung der Avatare auf Lernen, Motivation, Inklusion, Vertrauen und Akzeptanz sowie die Bedeutung ihres Designs (Abbild der Lehrkraft vs. fiktive Figur vs. stilisiert), ihrer Persona/Tonalität und Interaktionsmöglichkeiten. Im Gegensatz zum Einsatz von KI in Asien soll die Technologie nicht Überwachen oder Lehrkräfte ersetzen sondern als Zusatzangebot erforscht werden.

Perspektive der Schüler: Erforscht wird gemeinsam mit Methoden wie dem AI-Canvas, Personas, und Szenario-Methodiken welche Anwendungsfälle im Bildungskontext aus Sicht der Lernenden besonders hilfreich erscheinen. Dabei ist es interessant zu untersuchen ob und wie Avatare das Verständnis vertiefen, beim Üben unterstützen, Motivation und Selbstwirksamkeit stärken und Barrieren abbauen (z. B. durch Sprach- und Zugänglichkeitsfunktionen) können. Untersucht werden Präferenzen zum Erscheinungsbild und Auftreten des Avatars, gewünschte Aufgaben und Interaktionsformen, wahrgenommenes Vertrauen, Nähe, Transparenz und Fairness sowie die Auswirkungen auf Lernerfolg und Nutzungsbereitschaft.

Perspektive der Lehrkräfte: Mit einer Gruppe von Lehrkräften z.B. an einer anderen Schule werden Ideen aus einer anderen Perspektive beleuchtet. Erhoben wird, wie Avatare didaktisch sinnvoll integrierbar sind, welche Aufgaben delegierbar erscheinen (Übungsbegleitung, formative Rückmeldung, Moderation), wie sich Betreuungsqualität, Arbeitsbelastung und Rollenverständnis verändern und welche Anforderungen an Kontrolle, Qualitätssicherung, Datenschutz, Urheberrecht und Bias-Management bestehen. Zudem wird untersucht, welches Avatar-Design die pädagogischen Ziele und die Beziehungsgestaltung am besten unterstützt.

Auf Basis KI-gestützter Sprachanalyse und Gaming-Technologien für das Echtzeitrendering hat das Fraunhofer IAO einen digitalen Zwilling des Fraunhofer-Namenspatrons Joseph von Fraunhofer entwickelt. Der Avatar demonstriert, wie virtuelle, verblüffend realistisch wirkende Charaktere künftig im Metaverse eingesetzt werden können. Inzwischen existiert ein zweiter Avatar – der digitale Zwilling eines Institutsleiters. Das Projekt ermöglicht Lernenden und Lehrkräften, praxisnah in die Themen KI, Avatare, Spieletechnologien und Metaverse einzutauchen. Die Perspektiven beider Zielgruppen können dabei gezielt übereinandergelegt werden, um Nutzen, Akzeptanz und Gestaltungskriterien gemeinsam zu bewerten. Zudem kann auf Basis der bestehenden Avatare am Fraunhofer IAO ein Prototyp für konkrete Bildungsanwendungen entwickelt werden.

zur Anmeldung

Must-Read-Literatur

Fraunhofer IAO setzt Meilenstein mit neuer Stufe der Avatar-Technologie. (o. D.). Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO. (Link)

Vorschlag für LAIA²-Stufenmodell zur Meta-Klassifikation virtueller KI-Avatare. (2025). Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO. (Link)

Joseph von Fraunhofer: Per Avatar zum Leben erweckt! (2022, 18. Juli). Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO. (Link)

Weiterführende Literatur

Added Value Avatar (AVA) – Fraunhofer IAO. (o. D.). Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO. (Link)

Partnerinstitut

Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

Das Thema wird betreut von

David Blank

David Blank ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IAO. Er hat Kommunikationsgestaltung (BA) und Communication Planning & Design (MA) an der Hochschule für Gestaltung Schwäbisch-Gmünd studiert.

Sein fachlicher Schwerpunkt ist die Konzeption und Gestaltung von begeisternden Nutzeroberflächen. Er gestaltet für unterschiedlichste Zielplattformen und HMI-Tools sowie für verschiedenste Interaktionstechnologien und Medien. Dabei ist es ihm wichtig die visuelle Gestaltung weiter zu denken, über den Tellerrand zu schauen und damit neue Wege und Alleinstellungsmerk-male zu ermöglichen. Darüber hinaus umfasst seine Arbeit die Durchführung von Nutzerstudien, Usability und User Experience Tests sowie die Auseinandersetzung mit neuen Technologien wie z.B. Game Engines, Virtual- und Mixed Reality.

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Die Anmeldung für das YES! 2026 ist für Schülerteams ab dem 24. November möglich. Schulteams ab der 10. Klasse können am Wettbewerb teilnehmen.

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