VR-Konzepte mit ungenutztem Potential – Virtuelle Realität der Zukunft: Die virtuelle Schulstunde

Regelmäßige Leser unseres Blogs wissen, dass die Virtuelle Realität weit mehr kann als nur den Videospielemarkt zu revolutionieren. Längst wird das neue Medium in den verschiedensten Bereichen des Lebens genutzt und bereichert Beruf und Alltag. Wir von Aspekteins unterstützen unsere Partner, neue Wege zu finden, immersive Technologien in ihrem Umfeld einzusetzen. Um diesem Anspruch gerecht zu werden, beschäftigen wir uns regelmäßig damit, neue Einsatzfelder für VR zu finden. Dabei entstehen Konzepte und Ansätze, die nicht in jedem Fall sofort in einem aktiven Projekt zur Anwendung kommen. In unserer Artikelreihe „VR-Konzepte mit ungenutztem Potential – Virtuelle Realität der Zukunft“ stellen wir einige dieser Konzepte vor.

Das letzte Mal, als wir die Türen unserer Konzeptschmiede geöffnet haben, haben wir uns schon eingehend damit beschäftigt, wie sinnvoll VR-Applikationen dafür sein können, Wissen über historische Ereignisse zu vermitteln. Heute wollen wir den Blick noch ein wenig weiten und stellen ein Konzept für eine Plattform vor, die den Einsatz von VR-Technologie im Unterricht ermöglicht.

Das Potential, die virtuelle Realität im Schulkontext auszunutzen, ist noch kaum ausgeschöpft. Unser Ansatz ist es, eine Plattform zu schaffen, die es Lehrkräften erlaubt, Schüler in virtuellen Umgebungen zu unterrichten – passend zum Unterrichtsstoff und mit Möglichkeiten, diesen zu demonstrieren. Neben der Entwicklung einer Plattform, die Lehrkräften diverse Werkzeuge zur Interaktion mit und zum Monitoring von Schülern bietet, werden diverse interaktive Inhalte und Umgebungen erstellt, die den Schulstoff erlebbar machen.

Wie VR heute in Schulen eingesetzt wird

Der Großteil der edukativen VR-Anwendungen sind derzeit isolierte Erfahrungen. Jeder Anwender erlebt diese Erfahrungen selbstständig. Interaktion mit oder gar ein Eingreifen von einer Lehrkraft ist nicht möglich. Applikationen wie „Google Expeditions“ erlauben Lehrkräften zwar einfache Interaktion zwischen Lehrern und Schülern, die Inhalte sind allerdings auf 360-Grad-Fotopanoramen mit Einblendungen oder das Darstellen von einfachen 3D-Modellen begrenzt. Bewegungen der Lehrkraft werden nicht übertragen. Das volle Potential des Lernens in der virtuellen Realität wird auf diese Weise noch nicht genutzt. Daher ist es unser Ziel, eine Plattform zu entwickeln, die hier Abhilfe schafft, das Potential für eine größere inhaltliche Vielfalt bereithält und Lehrkräften ein wirklich bereicherndes Werkzeug für ihren Unterricht zur Verfügung stellt.

Die Plattform (Lehrkraft-Applikation)

Sowohl die Lehrkraft als auch die Schüler sind dabei Teil der virtuellen Realität. Die Lehrkraft kann sich frei in sechs Freiheitsgraden bewegen. Sie kann im Raum dreidimensional zeichnen, Dinge hervorheben und – je nach Lerneinheit – diverse Aktionen und Interaktionen auslösen. So könnte sie beispielsweise in einem Atommodell einzelne Atome skalieren oder zusätzliche Elektronen hinzufügen. Die Lehrkraft hat somit ein umfangreiches Repertoire an Tools, den Unterricht zu illustrieren. Was im klassischen Unterricht nur mit Tafelanschriften erfolgt, kann so durch 3D-Modelle, Animationen und dreidimensionale Zeichnungen auf ein neues Level gehoben werden. Das Klassenzimmer wandelt sich dabei je nach Unterrichtsstoff zu einer Umgebung, die diesem entspricht. Selbst dröger Unterricht wird so zu einem Erlebnis, das Schüler selbst nach bestandener Prüfung nicht so schnell vergessen werden.

Die Plattform (Schüler-Applikation)

Die Schüler haben einen eingeschränkten Bewegungsfreiraum – es wäre sogar – um Anschaffungskosten zu minimieren – denkbar, auf Schülerseite lediglich auf VR-Headsets mit drei Freiheitsgraden zu setzen. Die Schüler befinden sich im selben virtuellen Raum, wie es die Lehrkraft tut. Alle Änderungen, die die Lehrkraft am Raum oder an den 3D-Modellen vornimmt, überträgt sich auf die VR-Welten, die die Schüler sehen. Die Bewegungen und Zeichnungen der Lehrkraft sind ebenfalls in den Headsets der Schüler sichtbar.

Die Schüler sehen sich gegenseitig jedoch – im Falle einer Realisation mit Headsets mit drei Freiheitsgraden – im Normalfall nicht. Nur, wenn die Lehrkraft einen Schüler aufruft und auswählt, erscheint auch dessen virtueller Avatar in der Ansicht der Mitschüler. In diesem Fall kann der aufgerufene Schüler beispielsweise Dinge mit einem virtuellen Laserpointer zeigen, hervorheben und – je nach Unterrichtsinhalt – einzelne vordefinierte Aktionen auslösen. Zum Beispiel könnte der Schüler eine Visualisierung eines chemischen Prozesses abspielen.

Monitoring einzelner Schüler

Um den Unterricht effektiv führen zu können, benötigt die Lehrkraft auch in der virtuellen Realität Möglichkeiten, zu erfassen, wie sich die Schüler verhalten. Denkbar wäre, auf einem großen virtuellen Display, den nur die Lehrkraft sieht, die aktuelle Anzeige des Blickfeldes jedes Schülers in einem Raster anzuzeigen. Indem die Lehrkraft eine dieser Anzeigen per Controllersteuerung anwählt, könnte sie einzelne Schüler hervorheben – zum Beispiel, um einen Schüler abzufragen.

Denkbar wäre auch, Lehrkräfte mit einem AR-Headset anstelle der VR-Brille auszustatten. Der Vorteil an diesem Ansatz wäre, dass die Lehrkraft gleichzeitig zu den virtuellen Inhalten ein Passthrough-Bild der Realität sehen könnte – und damit genau wüsste, was die Schüler gerade tun. AR-Headsets sind theoretisch natürlich auch auf Seite der Schüler denkbar. Jedoch hilft eine komplette virtuelle Realität dabei, die Immersion zu steigern und Ablenkungen zu minimieren, was unserer Einschätzung nach den Lernerfolg unterstützt.

Remote-Unterricht

Die Anwendung kann auch dazu genutzt werden, Klassen zu unterrichten, die nicht physisch am gleichen Ort sind. Auch wenn Situationen, wie wir sie in den letzten Monaten durch die Corona-Pandemie erlebt haben, hoffentlich auch in Zukunft die Ausnahme bleiben, bieten sich hierdurch dennoch viele Möglichkeiten an: Sei es durch Unterricht mit Partnerschulen in anderen Ländern oder auch nur durch die Möglichkeit, aus gesundheitlichen Gründen verhinderten Schülern dennoch am Unterricht teilnehmen zu lassen. Auch größere, klassenübergreifende Gruppen können auf diese Art und Weise zusammenarbeiten. In diesem Falle können Funktionen integriert werden, die es der Lehrkraft erlauben, einzelne Gruppen an Schülern zu definieren, die sich nur gegenseitig – nicht jedoch Schüler aus anderen Gruppen – hören können. Somit können Gruppenarbeiten in der virtuellen Realität ermöglicht werden.

Inhalte

Die Umgebungen und virtuellen Erfahrungen, die inhaltlich für die Plattform generiert werden, können sehr vielfältig sein: Neben dem Einsatz im Chemie- und Physikunterricht, in dem verschiedene Prozesse virtuell simuliert werden können, ist gerade auch der Einsatz im Geschichtsunterricht denkbar. Hier können historische Ereignisse erlebbar gemacht werden. Bei der gleichzeitigen Realisation des Konzeptes „Geschichte hautnah erleben“, das wir zuletzt in dieser Artikelreihe vorgestellt haben, lägen Synergieeffekte auf der Hand: Wenn eine Straße des antiken Roms beispielsweise für eine interaktive Erfahrung schon erstellt und mit Leben gefüllt wurde, könnte diese mit überschaubarem Aufwand auch in die Schulplattform integriert werden.

Wir von Aspekteins glauben daran, dass die Schule der Zukunft enorm durch immersive Technologien bereichert werden kann. Durch unsere Expertise in der Konzeption und Programmierung von VR- und 360-Grad-Plattformen, die wir durch unsere White-Label-App, diverse 6DoF-Applikationen und die Hyperresponsive-Virtual-Reality-Technologie gesammelt haben, sind wir bestens dafür vorbereitet, diesen Wandel in der Digitalisierung der Lehre aktiv mit voranzutreiben.

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