Instrument zur Analyse von Schreibschwächen

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Fast 10% der Schüler fällt es schwer, schreiben zu lernen, was sich negativ auf ihre schulischen Leistungen auswirkt. Forscherinnen und Forscher der EPFL haben ein Programm entwickelt, das die Schwierigkeiten dieser Kinder und die Ursachen mit noch nie zuvor erreichter Genauigkeit analysiert.

Von der als Dysgrafie bezeichneten Schreibschwäche sind fast 10% der Schülerinnen und Schüler betroffen. Sie wird zwar oft mit Legasthenie in Verbindung gebracht, manifestiert sich aber in einem Schweregrad und aus Gründen, die sich von einer Person zur anderen sehr stark unterscheiden können. Deshalb hatte ein Team des EPFL-Labors für Bildungsergonomie (CHILI) die Idee, ein digitales Programm zu entwickeln, mit dem nicht nur eine individualisierte Feindiagnose erstellt, sondern auch mit hoher Präzision festgestellt werden kann, welches die problematischen und somit diskriminierenden Buchstaben oder Zahlen sind. Das Programm war kürzlich Gegenstand einer Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Nature Digital Medicine.

Schreiben zu können ist im Schulalltag unverzichtbar. Dafür braucht es aber eine ausgefeilte Kombination aus Aufmerksamkeit, Feinmotorik und gutem Sprachverständnis, die nicht immer gegeben ist. Wenn anfänglich auch noch so geringfügige Schreibschwächen nicht ausreichend früh entdeckt und behandelt werden, können sie schnell zu einem Schneeballeffekt führen, das Selbstvertrauen und das Selbstwertgefühl schmälern, die Lernbereitschaft schwächen und grosse Ermüdung oder gar Verhaltensstörungen auslösen. Daher ist die Frühdiagnose von zentraler Bedeutung.

Dysgrafie wird zurzeit mithilfe eines standardisierten Tests zur Beurteilung der Schreibqualität namens BHK diagnostiziert. Dabei muss der Schüler oder die Schülerin einen Text verfassen, der anschliessend von Ergotherapeuten und Psychomotorikern anhand von 13 Kriterien analysiert wird. Laut Thibault Asselborn, Doktorand am CHILI Lab und Erstautor der Studie, weist dieser Test jedoch Grenzen auf: «Diese Vorgehensweise, die sich ausschliesslich auf das Urteil der Therapeuten stützt, enthält zwangsläufig eine gewisse Subjektivität. Ausserdem vergeht oft viel Zeit – sechs Monate oder mehr – zwischen den anfänglichen Sorgen hinsichtlich der Schreibfähigkeit eines Kindes und der Möglichkeit, einen Spezialisten aufzusuchen.»

Mehr als 50 analysierte Parameter

Der an der EPFL entwickelte Test mit der Bezeichnung Tegami wird mit einem Tablet durchgeführt und bietet enorme Vorteile hinsichtlich Analysegenauigkeit und Informationen. Er wurde auf der Grundlage von Schreibproben von 300 Kindern erstellt. Rund ein Viertel von ihnen hatte Schreibschwierigkeiten, die das neue Programm in 98% der Fälle korrekt erkannte.

Vor allem kann mit dem System die Suche nach den Ursachen der Dysgrafie anhand von 53 unterschiedlichen Parametern und von bis zu 200 mal pro Sekunde aufgezeichneten Daten während des Tests stark verfeinert werden. Diese Kriterien umfassen insbesondere die Neigung des Stiftes, den Druck auf das Tablet, die allgemeine Schreibgeschwindigkeit und die Variationen im Verlauf des Texts, eventuelles Zittern und dessen Häufigkeit und welche Buchstaben oder Bewegungen besonders charakteristisch sind.

«Vor allem kann mit dem System die Suche nach den Ursachen der Dysgrafie anhand von 53 unterschiedlichen Parametern und von bis zu 200 mal pro Sekunde aufgezeichneten Daten während des Tests stark verfeinert werden.»

Beispiel für ein Schreibmuster von einem dysgrafischen Kind.

Dynamische Perspektive

«Das Hilfsmittel verleiht der Schreibanalyse eine dynamische Perspektive», erklärt Thomas Gargot, Kinderpsychiater, Spezialist für kognitive Wissenschaften, Doktorand für Informatik an der Pitié Salpêtrière in Paris und Mitautor der Studie. Beim herkömmlichen Test hat der Therapeut nur einen fertigen Text. Mit Tegami sieht er den gesamten Prozess über die Zeit und erhält äusserst klare und vollständige Informationen über alle Bewegungen.»

Gemäss dem Spezialisten ebnet das Programm auch den Weg für eine Klassifizierung der verschiedenen Formen von Dysgrafie. Aufgrund der so gesammelten, neuartigen Daten lässt sich sagen, ob ein Kind eine Schreibschwäche aufgrund von Autismus, einer Aufmerksamkeits- oder Hyperaktivitätsstörung hat, und besser verstehen, wie der Lernprozess je nach den jeweiligen Schwierigkeiten angepasst werden kann.

Tegami dürfte auch für eine zielgerichtetere Betreuung der Schülerinnen und Schüler sorgen. Die Forscherinnen und Forscher arbeiten nun mit Psychomotorikern und Logopäden an der Erarbeitung von Abhilfemassnahmen. Werden bei einem Kind beispielsweise Schreibschwierigkeiten aufgrund zu starker Veränderung des Drucks mit dem Stift festgestellt, könnte man ihm präzise Bewegungsübungen verordnen. Die Wissenschaftler prüfen auch die Möglichkeit, das System mit dem ebenfalls vom CHILI Lab entwickelten Programm CoWriter zu kombinieren. Bei diesem wird ein Roboter eingesetzt, der dem Kind hilft, seine Kompetenzen zu verbessern und sein Selbstvertrauen zu stärken, indem man es bittet, dem Computer das Schreiben beizubringen.

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