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The implementation and evaluation of open educational resources for teaching artificial intelligence and ethics in computer science education
a design-based research approach
Verena Hermüller
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Informatik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lehramt Sek (AB) Unterrichtsfach Englisch Unterrichtsfach Informatik
Betreuer*in
Renate Motschnig
DOI
10.25365/thesis.78262
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-20399.91826.497946-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Etablierung von Open Educational Resources (OER) ist von Interesse, da sie die Arbeitsbelastung von Lehrkräften erheblich reduzieren kann. Bislang wurde jedoch nur eine begrenzte Anzahl qualifizierter Unterrichtsmaterialien veröffentlicht, insbesondere in Fächern aus dem Bereich der Informatik (IT, Informatik, digitale Grundbildung). Diese Studie untersucht, welche Hilfestellungen aktuelle Fachliteratur für die Erstellung von OER bietet. Darüber hinaus sollen Daten erhoben werden, die die Beurteilung von Schüler*innen zu bestimmten OER-Unterrichtssequenzen widerspiegeln. Zur Bewertung der Qualität der Materialien wird das Modell von Zawacki-Richter & Mayrberger für OER herangezogen. Die in dieser Studie verwendeten OER bestehen aus strukturierten Unterrichtsplanungen, die von Lehramtsstudierenden im Rahmen eines Seminars zu Computerethik und 21st Century Skills mit dem Schwerpunkt Künstliche Intelligenz (KI) und Ethik entwickelt wurden. Diese Unterrichtseinheiten wurden von mir zunächst als Praktikantin (1. Zyklus) und später als externe Lehrkraft (2. Zyklus) in einer Sekundarstufe unterrichtet, während die Fachlehrkraft den Unterricht ohne Eingriff beobachtete, um eine objektive Erprobung zu gewährleisten. Als Mentor der Lehramtsanwärterin sowie als Seminarleitung für das Computerethik-Seminar war diese Person intensiv in die Qualitätssicherung der OER eingebunden. Die der Studie zugrundeliegende Methodik ist designbasierte Forschung. Zur Evaluation der Materialien wurden Schülerfragebögen, Beobachtungsprotokolle und Feedbackrunden eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass kontinuierliche Überarbeitung und iteratives Testen entscheidend für die Entwicklung qualitativ hochwertiger OER sind. Die Schüler*innen schätzten den Alltagsbezug ethischer Fragestellungen zu KI, wiesen jedoch auf den Bedarf an verständlicheren Erklärungen und interaktiven Elementen hin. Diese Studie verdeutlicht das Potenzial strukturierter OER im Informatikunterricht, betont jedoch zugleich die Notwendigkeit fortlaufender Anpassung auf Basis von Schülerfeedback. Die Erkenntnisse leisten einen Beitrag zur Verbesserung der OER-Entwicklung, indem sie deren Relevanz, Zugänglichkeit und Wirksamkeit bei der Förderung digitaler Kompetenzen und ethischer Reflexionsfähigkeit sichern.
Abstract
(Englisch)
The establishment of open educational resources (OER) is of interest because it can significantly reduce the workload of teachers. To date, only a limited number of qualified teaching materials have been published, especially for subjects in the context of computer science (IT, informatics, digital technologies). This study will examine what assistance recent literature provides for the creation of OER. Fur-thermore, it seeks to obtain data which reflects students’ evaluation of specific OER teaching sequences. To ascertain the quality of the materials, they will be evaluated according to Zawacki-Richter & Mayrberger’s framework for OER. The OER used in this study are structured lesson plans developed by undergraduate students in a teacher training course on computer ethics and 21st-century skills, with a focus on artificial intel-ligence (AI) and ethics. These lessons were taught to secondary students by me as a trainee (1st cycle) and later as an external teacher (2nd cycle). The class teacher/mentor, who observed and gave feedback on the interventions happened to be the computer ethics course lecturer; hence, they were highly involved in the quality assurance of the OER. The underlying methodology of this study is design-based research and used student question-naires, observation notes, and feedback sessions to evaluate the materials. Results indicate that continuous refinement and iterative testing are essential for producing high-quality OER. Stu-dents appreciated real-world applications of AI ethics but highlighted the need for clearer expla-nations and interactive elements. This study shows the potential of structured OER in computer science education while emphasiz-ing the necessity of ongoing adaptation based on student feedback. The findings contribute to the improvement of OER development by ensuring their relevance, accessibility, and effective-ness in fostering digital literacy and ethical awareness.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
KI Künstliche Intelligenz Ethik Bildung
Schlagwörter
(Englisch)
Open Educational Ressources AI Artificial Intelligence Design based research education
Autor*innen
Verena Hermüller
Haupttitel (Englisch)
The implementation and evaluation of open educational resources for teaching artificial intelligence and ethics in computer science education
Hauptuntertitel (Englisch)
a design-based research approach
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
V, 63 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Renate Motschnig
Klassifikation
81 Bildungswesen > 81.05 Bildungsforschung
AC Nummer
AC17512181
Utheses ID
75646
Studienkennzahl
UA | 199 | 507 | 514 | 02