Interview Christian Vögeli, CEO Dybuster

Dybuster was born out of a project you completed for your Master’s degree in Computer Science at the ETH Zürich. How does a computer scientist become interested in learning difficulties in children?

I was searching for a project to do for my Master’s Degree in 2005 and I approached Markus Gross, who was my Professor and ultimately became my co-founder. There were some other cool projects around, for example in animation, but they didn’t excite me. 

Markus told me about a personal project for his dyslexic son. This was such a ‘relevant’ project I immediately jumped on to it. I developed the prototype and organized the first study with neuroscientists from the University of Zurich to show it works well for kids. I have been growing Dybuster tools ever since. 

What is it that Dybuster does differently – both behind the scenes and what children see that helps them learn? 

What’s really unique is the combination of neuroscience and computer science to produce something that can be used in everyday life. Neuroscience explains in theory, how you learn (maybe: how the brain learns), but not much of this knowledge is concretely used with kids in the classroom. We put neuroscience into practice. 

The brain always learns by connection and there are a lot of connections you need to make to learn reading, writing, and math. For example, in writing and reading, the main connection is to get from the spoken word to the written word. That’s easy for proficient readers and writers, but it can be a huge struggle for some kids. In math, you have to connect the understanding of, let’s say, “3” as a cardinality to a number word and then to “it’s larger than zero but smaller than five”. 

We help kids make connections through multisensory learning. What kids see is a playful interface that stimulates several senses, or several sensual cues, using colors and shapes and structures. For example, an animation shows “three” can be understood as three blocks or a position on the number line.  Animations are fun but they also help the brain connect these elements. 

One of the key elements of Dybuster tools is that children cannot skip ahead to the next concept until they have mastered each skill level. Is this part of what inclusive schooling means to you?

In inclusive classrooms, you try to take every child along at his or her own speed, with teachers differentiating methods and materials to support individual learning. Applications support inclusive classrooms because they adapt to the individual needs of each child. Unlike in the classroom sometimes, children using our tools have to clearly demonstrate they have mastered each skill before they can move on. Staying at the same level may be a bit repetitive which is why we add gamification, like an animal park and companions, to keep kids engaged while we get them over learning hurdles. 

And this is how the backend of Orthograph and Calcularis works. The intelligence knows which children have mastered which concepts, where they have difficulties, and where they need to jump back to repeat tasks and questions. The program supports students who need more practice, but also offers additional tasks for the ones who are outperforming. By offering the right thing at the right level to each kid, teachers can bring everybody along in an inclusive setting.

Does that mean teachers will eventually be replaced in the classroom?

No, not at all. Digitalization should support educators, not replace them. Applications free up teaching time, speed up precise diagnosis and really allow educators to teach to their strengths. A good example would be basic practice being guided by an application, by Calcularis for example, so the teacher has time to work with individual kids or with groups on collaborative projects.

Have you had one memorable experience you can share where Dybuster tools have totally changed someone’s life?

Yes! Time and time again. One of my favorite stories is about a study from 2006 we did with kids who were about 10 at the time. Then, three years ago, Markus, my Co-Founder and Professor, was approached by one of his new computer science students and she told him she was one of the girls in that very first study. She was motivated to study computer science after having worked with Orthograph and experienced first-hand the help she got from good computer applications.

Will we see education in the future become increasingly digitized?

I really think you have to be careful and clear about what you do digitally and what is still physical and analog in the classroom. While digitalization is an awesome development because it gives teachers so many possibilities to individualize and to do things they couldn’t otherwise do, educators shouldn’t rush in. For example, instead of asking “Should we go digital? “ a better question is  “What can be digitized, what should be done analog, and how do we bring these elements together?” 

Some learning experiences support better outcomes when done in an analog way. One-on-one explanations tailored to a child by a good educator, I think, are better than the child receiving instructions from a computer. Collaborative projects can be supported by digital elements like file sharing but, at the end of the day, it is about learning how people work together.

We also invest a lot of time and research thinking about where there is additional value in digitalization. For a developer, it is tempting to be simplistic by digitizing how we work on a sheet of paper. But is there a better way to present, for example, ‘7 + 5’,  on the screen? Could we make it visually adaptive? The danger we see is that some people in the market take the fast route to make sales, which is why the boost from the Klaus J. Jacobs Best Practice Prize is so very helpful. 

How will you put the Klaus J. Jacobs Best Practice Prize to use?

The Prize will mean we can swing more effort into further developing the Orthograph and Calcularis tools. 

With Orthograph, we want to add an introduction of letter-sound correspondence training leading up to writing. So this will start with kindergarten, 1st and 2nd grade, expanding on our current target grades.  We aim to have a pilot in March 2021, with a launch in summer. 

For Calcularis, we want to go broader in the concepts we currently offer by adding, for example, units of teaching time and some units of measurement.

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Interview Christian Vögeli, CEO Dybuster

Dybuster entstand aus einem Projekt im Rahmen Ihres Masters in Informatik an der ETH Zürich. Wie kommt es, dass sich ein Informatiker für Lernschwierigkeiten von Kindern interessiert?

Ich war auf der Suche nach einem Projekt für meinen Master-Abschluss im Jahr 2005 und wandte mich an Markus Gross, der damals mein Professor war und heute mit mir Co-Founder von Dybuster ist. Es gab noch einige andere spannende Projekte, zum Beispiel im Bereich Animation, für die konnte ich mich allerdings nicht gleichermassen begeistern. 

Markus erzählte mir von der Idee eines Lernprogramms für seinen Sohn, der Legastheniker ist. Das war für mich ein absolut sinnvolles Projekt und ich habe mich sofort darauf gestürzt. Ich habe den Prototyp entwickelt und die erste neurowissenschaftliche Studie dazu an der Universität Zürich durchgeführt. Ich wollte belegen können, dass das Programm auch wirklich funktioniert. Seither habe ich die Dybuster-Programme immer weiter entwickelt.

Was macht Dybuster anders? Sowohl hinter den Kulissen wie auch direkt im Lernumfeld der Kinder? 

Wirklich einzigartig ist, dass wir Neurowissenschaften und Informatik kombinieren und im Alltag einsetzen. Die Neurowissenschaften zeigen auf, wie unser Gehirn Neues erlernt, doch dieses Wissen fliesst bisher noch kaum in den Schulalltag ein. Wir setzen mit Dybuster neurowissenschaftliche Erkenntnisse in die Praxis um.

Lernen heisst, dass unser Gehirn neue Verknüpfungen schafft. Um lesen, schreiben und rechnen zu können, müssen wir sehr viele Verbindungen in unserem Kopf erschaffen. Ein Beispiel: Beim Lesen und Schreiben ist die wichtigste Verbindung diejenige zwischen dem gesprochenen und dem geschriebenen Wort. Für geübte Leser und Schreiber ist das einfach, aber für einige Kinder ist es ein Kampf, diese Verbindung herzustellen. Beim Rechnen muss unser Gehirn die Verbindung einer Mengenangabe zu einem Zahlenwort erstellen. Nehmen wir die Zahl drei, da müssen wir auch verstehen, dass sie „grösser als null, aber kleiner als fünf“ ist.

Genau hier setzen wir an: Wir helfen Kindern durch multisensorisches Lernen, diese Verbindungen herzustellen. Eine spielerische Oberfläche stimuliert mehrere ihrer Sinne oder Sinneseindrücke, beispielsweise durch Farben, Formen und Strukturen. Eine unserer Animationen kann “drei” zum Beispiel als drei Blöcke oder als eine Position auf der Zahlenreihe anzeigen. Die Animationen sollen Spass machen und dem Gehirn helfen, diese Elemente miteinander zu verbinden

Die Kinder können bei der Nutzung von Dybuster nicht zum nächsten Level gelangen, wenn sie die vorherige Stufe noch nicht gemeistert haben. Ist dies ein Teil dessen, was schulische Inklusion für Sie bedeutet? 

In integrativen Lernumgebungen versucht man, jedes Kind in seinem eigenen Tempo mitzunehmen, wobei die Lehrpersonen verschiedene Methoden und Materialien zur Unterstützung des individuellen Lernens einsetzen. Apps und Tools können hier unterstützen, weil sie sich an die individuellen Bedürfnisse jedes Kindes anpassen. Kinder müssen bei der Verwendung unserer Tools erst klar zeigen, dass sie eine bestimmte Fähigkeit beherrschen, bevor sie weiterklicken können. Das kann schnell etwas repetitiv werden, deshalb bauen wir auch Gamification-Elemente ein, zum Beispiel einen Tierpark oder virtuelle Begleiter. So können wir den Kindern helfen, am Ball zu bleiben und Lernschwierigkeiten spielerisch zu überwinden.

Das System unserer Tools versteht, welche Kinder welche Lernstufen bereits gemeistert haben, wo sie noch Schwierigkeiten haben und wo sie nochmals einen Schritt zurückgehen sollten, um Aufgaben und Fragen zu wiederholen. Die Programme unterstützen sowohl die Kinder, die noch etwas mehr Übung benötigen, als auch Überflieger, denen wir zusätzliche Aufgaben anbieten. Da wir jedem Kind passende Aufgaben auf dem richtigen Level bieten, können zum Schluss alle Kinder mithalten. 

Braucht es also in Zukunft gar keine Lehrerinnen und Lehrer mehr? 

Doch, natürlich braucht es sie weiterhin. Die Digitalisierung soll das Lehrpersonal unterstützen, nicht ersetzen. Digitale Tools können neue Freiräume im Stundenplan schaffen, Diagnosen beschleunigen und den Lehrpersonen ermöglichen, sich auf ihre Stärken zu fokussieren. Wenn beispielsweise das Erlernen der Grundkenntnisse durch ein Tool wie Calcularis begleitet wird, haben die Lehrpersonen mehr Zeit, mit einzelnen Kindern oder mit Gruppen an gemeinsamen Projekten zu arbeiten.

Gibt es ein ein persönliches Erfolgserlebnis, das Sie mit uns teilen könnten? 

Ja, das gibt es immer wieder! Eine meiner liebsten Anekdoten geht auf eine Studie zurück, die wir 2006 mit zehnjährigen Kindern durchgeführt haben. Vor drei Jahren kam dann eine Informatik-Studentin meines Co-Founders Markus auf ihn zu und erzählte ihm, dass sie bei dieser Studie 2006 als Kind teilgenommen hatte. In der Studie konnte sie unmittelbar erleben, wie ein Tool Kinder wirklich unterstützen kann. Das hat sie dazu motiviert, Informatik zu studieren.

Wird das Bildungswesen in Zukunft zunehmend digitalisiert werden? 

Im Klassenzimmer sollten wir mit dieser Frage vorsichtig umgehen. Wir müssen uns bewusst entscheiden, was wir digital machen möchten und wann es besser ist, weiterhin auf physisch und analog zu setzen. Einerseits bietet die Digitalisierung den Lehrpersonen grossartige Möglichkeiten, ihren Unterricht zu individualisieren, und schafft Raum für Dinge, die sie sonst nicht tun könnten. Andererseits sollten wir nichts überstürzen. Anstatt uns zu fragen, ob wir im Unterricht digital arbeiten möchten, sollten wir uns besser diese Frage stellen: “Was können wir digitalisieren, was sollten wir weiterhin analog tun und wie bringen wir diese Elemente zusammen?”

Manchmal lohnt sich nach wie vor der analoge Weg, wenn dieser bessere Lernergebnisse liefert. Wenn eine gute Lehrperson einem Kind auf persönlicher Ebene einen Sachverhalt erklären kann, ist das meiner Meinung nach immer noch besser als Instruktionen eines Computers. Gemeinsame Projekte können durch digitales Teilen der Dokumente einfacher werden. Aber am Ende des Tages geht es weiterhin darum, dass Kinder lernen wie Menschen gut zusammenarbeiten.

Wir befassen uns auch intensiv mit der Frage wie die Digitalisierung einen konkreten Mehrwert bieten kann. Vereinfacht aufzuzeigen, wie die Arbeit auf Papier in der digitalen Welt ausschaut, ist für einen Entwickler verlockend. Aber wie können wir auf dem Screen besser aufzeigen wie ein Rechenbeispiel (zum Beispiel 7 + 5) funktioniert? Können wir es visuell adaptieren? Die Gefahr besteht, dass einige Mitbewerber auf dem Markt den schnellen Weg wählen, um möglichst viel verkaufen zu können. Deshalb ist die Förderung durch den Klaus J. Jacobs Best Practice Prize für uns besonders hilfreich.

Wie werden Sie den Klaus J. Jacobs Best Practice Prize nutzen? 

Die Auszeichnung ermöglicht uns, mehr Energie in die Weiterentwicklung unserer Programme Orthograph und Calcularis zu stecken.

Bei Orthograph planen wir, als Grundlage für das Erlernen der Schreibkenntnisse eine Einführung in die Buchstaben-Laut-Beziehung hinzuzufügen. Diese beginnt mit der Kindergartenstufe, geht weiter in die erste und zweite Klasse bis hin zu unseren aktuellen Zielgruppen. Unser Ziel ist, dass der Pilot hierfür im März 2021 steht und wir im Sommer bereit für den Launch sind. Bei Calcularis möchten wir unser Konzept erweitern und zum Beispiel Zeiteinheiten für den Unterricht und Masseinheiten einführen.

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