Mit virtueller Realität in der Schule lernen – Neues Kooperationsprojekt mit dem ersten VR-Eduthon gestartet

Samsung Electronics und der Cornelsen Verlag starten mit dem VR- Eduthon ein innovatives Pilotprojekt, um Lerninhalte für den Einsatz Virtueller Realität (VR) im Unterricht zu entwickeln. Auf dem ersten VR-Eduthon wurden verschiedene Konzeptideen entwickelt, um das schulische Lernen in den naturwissenschaftlichen Fächern Biologie, Physik und Chemie anschaulicher, attraktiver und erlebbarer zu machen. Ein für den Biologieunterricht entwickeltes Konzept soll nun an ausgewählten Schulen getestet und auf Praxistauglichkeit geprüft werden. Ziel ist es, einen Prototyp herzustellen, der auch auf andere Fächer oder Lerninhalte übertragbar ist.

Neue technologische Möglichkeiten können Schülerinnen und Schüler motivieren, vermehrt zum Lernen aktivieren und neue Wege aufzeigen, sich Wissen anzueignen und anschaulicher zugänglich zu machen. Innovative Technologien wie Virtual Reality (VR) bieten neue Wahrnehmungsmöglichkeiten einzelner Lernthemen. Schülerinnen und Schüler im Physikunterricht könnten beispielsweise unterschiedliche Positionen in virtuellen Räumen einnehmen, um den Mond zu betrachten oder erfahren darin, wie Kräfte wirken, die sichtbargemacht werden konnten.

Technologie trifft auf Didaktik

Digitale Technik wie eine VR-Brille, die in Kombination mit einem Smartphone in Echtzeit eine computergenerierte, interaktive, virtuelle Umgebung erzeugt, macht aber noch keinen guten Unterricht. Lehrkräfte brauchen Angebote, die methodisch-didaktisch fundiert sind und die Lehrpläne berücksichtigen. Den Auftakt der Kooperation zwischen der Samsung Electronics GmbH und dem Cornelsen Verlag bildete daher der zweitägige erste VR-Eduthon. Medienaffine Lehrkräfte, E-Didaktiker, Produktmanager und Virtual-Reality-Experten entwickelten am 16. Juli und 17. Juli in Schwalbach/Ts. verschiedene Konzeptideen, um das schulische Lernen mit VR-Technologie in den naturwissenschaftlichen Fächern Biologie, Physik und Chemie anschaulicher, attraktiver und erlebbarer zu machen. Neben den beiden Initiatoren Samsung Electronics und Cornelsen Verlag bildeten verschiedene Vertreter aus der Wissenschaft, etwa das Cologne Game Lab der TH Köln sowie Lehrer und Schüler eine Jury.

Den ersten Platz belegte das Team, das für den Biologieunterricht eine Reise in den menschlichen Körper entworfen hatte, bei der die Schülerinnen und Schüler verstehen lernen, wie Kohlehydrate mit Hilfe von Enzymen in ihre Grundbausteine zerlegt werden, um so Energie freizusetzen. Die Jury lobte die Vielseitigkeit dieser Idee, da sie analoges Lehrmittel, Tablet Computer und VR-Brille miteinander verknüpfte.

Beta Version wird ab Herbst 2016 in Schulen getestet

Das Konzept für den Biologieunterricht wird nun in einem zweiten Schritt mit VR-Experten für die Schulpraxis entwickelt – in Zusammenarbeit mit dem Ersten Deutschen Fachverband für Virtual Reality. Bereits ab Herbst 2016 soll es in den Praxistest gehen: Auf Beta-Ebene wird die so entstandene Virtual Reality-Applikation über mehrere Wochen im Biologieunterricht der Klassenstufen 7 bis 9 auf Tauglichkeit und Lernerfolg in Schulen getestet.

Ausgewählt werden die Schulen von der von Samsung Electronics ins Leben gerufenen  INITIATIVE DIGITALE BILDUNG NEU DENKEN. Der Cornelsen Verlag wird die Erprobung ausführlich evaluieren, um fundierte Erkenntnisse zu gewinnen und durchdachte Handlungsempfehlungen geben zu können.

Die drei Konzeptideen im Überblick

Team: Biologie

Titel: The bodycontrol teamplay experience – #TBTE

Selbstgewählter Teamname: Videre biologus

Mitglieder:

Katja Schwaniger (Cornelsen Verlag GmbH)

Benjamin Seelisch (Neues Gymnasium Rüsselsheim)

Peter Bickhofe (Erster Deutscher Fachverband Virtual Reality e.V.)

Inhalt: Der Sportler Tom läuft und läuft und läuft – er trainiert für einen Wettbewerb. Doch was soll er essen, damit er möglichst viel Energie hat? Kohlehydrate, Fette, Eiweiße? Diese Frage kann in klassischen Lehrmitteln nachgeschlagen werden. Was aber geschieht im Mund, wenn Tom beispielsweise Nudeln isst. Wie biochemische Prozesse ablaufen, können Schülerinnen und Schüler in Virtueller Realität verfolgen und so besser verstehen.

Vorteile für den Unterricht: Die Idee ist fächerübergreifend einsetzbar sowie schüler- und zugleich lehrergerecht. VR wird mit klassischen Lehrmitteln und Tablet Computern kombiniert – das schafft den richtigen medienkompetenten Umgang und zudem kann der Mehrwert der digitalen Technologien sinnvoll genutzt werden, wenn alle miteinander kommunizieren. VR kann die oft sehr teuren Plastikmodelle im naturwissenschaftlichen Unterricht ersetzen.

Peter Bickhofe sagt: „Die virtuelle Realität bietet insbesondere in den naturwissenschaftlichen Fächern, die Möglichkeit Prozesse zu visualisieren, zu beobachten und experimentell zu interagieren. In Kombination mit klassischen Lehrmaterialien ergeben sich, speziell bei der Gruppenarbeit, spannende Aha-Momente, die stärker memoriert und als reale Erfahrung gespeichert werden.“

Team Chemie

Titel: Virtuelles Kollaborationslabor

Selbstgewählter Teamname: Oxit VR

Mitglieder:

René Reinhold (Neues Gymnasium Rüsselheim)

Nils Müller (Cornelsen Verlag GmbH)

Axel Steinkuhle (Erster Deutscher Fachverband für Virtual Reality e.V.)

Inhalt: Was passiert, wenn Wasserstoff auf Sauerstoff trifft? Es knallt gewaltig. Die so freiwerdende Energie kann aber auch praktischer genutzt werden – in einer Brennstoffzelle. Für die Schülerinnen und Schüler gibt es bei diesem Experiment zwei wichtige Grunderlebnisse: die eigene individuelle Entdeckung und die gemeinsamen Erlebnisse mit anderen, weil nur durch Kollaboration das Experiment erfolgreich gelingen kann.

Vorteile für den Unterricht: bessere Anschaulichkeit, VR lässt sich mit anderen Lehrmitteln kombinieren – auch mit analogen. Modularer Aufbau. Der Lehrer oder die Lehrerin bleiben die Controller.

René Reinhold sagt: „Der VR-Eduthon hat zum ersten Mal Entwickler, Didaktiker und Lehrer an einen Tisch gebracht. Es entstanden sehr interessante Entwicklungsideen. Möglichkeiten des Einsatzes der VR wurden für den Chemieunterricht aufgezeigt. Es ist wichtig, dass gerade im Bildungsbereich solche Treffen oft stattfinden, damit die rasante technologische Entwicklung zum einen auf die Anforderungen der Schulen adäquat angepasst werden kann. Zum anderen müssen aber auch die technischen Möglichkeiten im Bildungsbereich Einzug finden, denn im Alltag sind sie schon allgegenwärtig.“

Team Physik:

Titel: Mission „Meine Welt“

Selbstgewählter Teamname: The Knewtons

Mitglieder:

Patrizia Schwarzer (Cornelsen Verlag GmbH)

Thomas Zapf (Ohm-Gymnasium in Erlangen)

Eric Benz (Erster Deutscher Fachverband für Virtual Reality e.V.)

Inhalt: Schüler beobachten in virtueller Realität den Mond – zeitgleich auf der Erde und in einem Raumschiff. Während der eine den Vollmond bewundert, sieht die andere gar nichts, denn bei ihr ist Neumond. Bei ihren Expeditionen werden die Schüler von einem Lehrer, ihrem „Käpt’n“ begleitet. Er kann Fragen stellen, aber auch Antworten geben und die Klasse einbeziehen. Schüler lernen, dass sie aus ihren Beobachtungen nichts ableiten können, wenn sie nicht über ihr Bezugssystem Bescheid wissen. Schüler dürfen sich entscheiden, welche Position sie im Universum einnehmen wollen, die Lehrerinnen und Lehrer können allerdings auch vorgeben, welche Position ein Jugendlicher einnehmen soll.

Vorteile für den Unterricht: Die Schüler erhalten durch die virtuellen und immersiven Experimente Kontrolle über ihre eigenen Lernprozesse. Lehrer können den Expeditionen folgen und kontrollierend eingreifen. Die Ideen ist bei verschiedenste Fragestellungen einsetzbar: Was ist Vollmond? Was geschieht bei einer Mondfinsternis?