Virtuelle Realität & Schulisches Lernen: Potentiale, Grenzen und Gefahren

Auf Knopfdruck in völlig neue Welten eintauchen – was noch vor Kurzem wie Science-Fiction klang, ist heute Realität. Die neuen Virtual-Reality-Brillen sorgen für ein enormes Medien-Echo, denn die virtuell dargestellten „Welten wirken so echt, dass man sofort vergisst, wo man eigentlich sitzt. Man kann sich umsehen, die Brille passt das Bild an, auch der Ton wandert im Raum mit. Nur die Gefühle bleiben so stark wie immer.“ [1] Im schulischen Bereich stellt sich für Lehrer und Schüler schnell die Frage, in welchem Umfang sich die neuen VR-Brillen medienpädagogisch vorteilhaft einsetzen lassen, und wo ihre Grenzen liegen – oder gar ihre Gefahren.

Der wichtigste Vorteil der neuen VR-Systeme ist der extrem hohe Grad ihrer „Immersion“. Darunter versteht man den Eindruck, in eine komplett neue Welt einzutauchen (und damit auch seine reale Umgebung größtenteils zu vergessen). Dieser Effekt lässt sich VR-Unerfahrenen nur schwer mit Worten beschreiben – wer einmal eine VR-Brille trägt, versteht sofort, was Immersion bedeutet.

Die seit Kurzem erhältlichen VR-Systeme bedienen sich dafür allesamt eines „Head-Mounted Displays“ (kurz HMD), also einer am Kopf befestigten Anzeige. Das Display, meist ähnlich einer Ski-Brille am Kopf befestigt, zeigt den beiden Augen des Trägers ein jeweils perspektivisch etwas verschobenes Bild, wodurch für den Betrachter eine dreidimensional korrekte Umgebung entsteht – auch wenn er den Kopf bewegt, denn das VR-System rechnet mit den Daten von Bewegungssensoren alle Bewegungen in Millisekunden wieder heraus. Die wahrgenommene Umgebung bleibt so stabil stehen – die Immersion entsteht.

Manche VR-Systeme werden außerdem um Tracking-Sensoren ergänzt, die die Kopfposition im Raum bestimmen können – sowie auch um Hand-Controller, damit der Betrachter seine virtuelle Umgebung nicht nur beobachten, sondern auch aktiv mit ihr interagieren kann.

VR von fill lizenziert unter CC0 Public Domain

Anmerkungen

[1] LINDEMANN, Thomas: „Digitale Angst“ (2015), Frankfurter Allgemeine Zeitung Online, http://www.faz.net/aktuell/ feuilleton/medien/virtuelle-realitaet-auf-der-gamescom-2015-13738780.html

Die VR-Welle rollt: Die neuen VR-Brillen im Überblick

Folgende VR-Systeme sind zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels bereits in Deutschland erhältlich:

Google Cardboard: Ein sehr simples VR-Konzept stammt von Google: Das „Cardboard“-Projekt3 setzt (seit Juni 2014) auf einfachste Zutaten: Aus Pappe und mit einfachen Linsen kann sich jeder selbst eine VR-Brille zusammenbauen, in die man nahezu jedes beliebige aktuelle Smartphone mit Android-Betriebssystem (ebenfalls von Google) einsetzen kann. Bausätze dafür gibt es für wenige Euro im Internet zu erwerben; die Software dazu kann man sich im Googles „Play Store“ herunterladen. Da den Cardboard-Brillen eigene Sensoren fehlen, ist die Immersion nicht so ausgeprägt wie bei den teureren VR-Brillen. Dennoch könnte sich das Projekt Cardboard aufgrund des Schüler-kompatiblen Preises auch für VR-Unterrichtsprojekte eignen; schließlich besitzen ca. zwei Drittel der Schüler in Deutschland bereits ein hierfür benötigtes Android-Smartphone[2]. Die Ende 2016 erschienenen „Pixel“-Smartphones von Google kann man bereits in einer weiterentwickelten VR-Brille namens Daydream einsetzen.

Samsung Gear VR: Das erste großflächig im Handel verfügbare moderne VR-System mit eigenen Sensoren war bereits im Jahr 2015 Samsungs „Gear VR“-Brille, die bereits in der dritten Revision erhältlich ist. In sie wird ebenfalls ein Smartphone eingesteckt, das ein aktuelles Top-Modell von Samsung sein muss; denn diese bringen nicht nur eine sehr hohe Display-Auflösung mit, sondern auch sehr schnelle Prozessoren zur Bildberechnung. Die Gear VR arbeitet mit der VR-Software der Firma Oculus.

Anmerkungen

[2] JIM-Studie 2016, Medienpädagogischer Forschungsverbund Südwest, S. 25, abrufbar unter: http://www.mpfs.de/fileadmin/files/Studien/JIM/2016/JIM_Studie_2016.pdf

Oculus Rift: Die „Rift“-Brille der US-Firma Oculus wird nicht an ein Handy, sondern an einen leistungsstarken PC angeschlossen, der die Berechnung der dreidimensionalen Darstellung möglichst (nahezu) in Echtzeit übernimmt. Der „Rift“ werden von der Fachpresse sehr gute Chancen zugestanden, ein Meilenstein der VR-Geschichte zu werden, nachdem das 2012 noch völlig unbekannte Startup Oculus seit drei Jahren ein großes Medien-Echo ausgelöst hatte – das sich noch intensivierte, als der Social-Media-Gigant Facebook Oculus 2015 für 2 Milliarden US-Dollar aufkaufte.

HTC Vive: Nach demselben Prinzip arbeitet auch die „Vive“-Brille des taiwanischen Smartphone-Herstellers HTC, die in Zusammenarbeit mit dem US-Spiele-Entwickler Valve entstand. Sie ist ebenfalls mit einem (starken) PC zusammen per Kabel verbunden und ist der Rift mit ihren 70 Sensoren und ausgeklügelten Controllern technisch zumindest ebenbürtig. Auf der Software-Seite sorgt der Spiele-Anbieter Valve mitsamt seinem weltweit führenden Gaming-Netzwerk „Steam“ für attraktive VR-Apps.

Sony Playstation VR: Seit Oktober 2016 ist auch die „Playstation VR“-Brille auf dem Markt, die mit einer Playstation-4-Spielekonsole zusammenarbeitet – und der ebenfalls große Chancen für einen VR-Erfolg zugestanden werden, da Sonys Lösung relativ preisgünstig ist und die Playstation 4 bereits in über 30 Millionen Haushalten weltweit in Gebrauch ist. Sony wird als einer der führenden Unterhaltungskonzerne der Welt (mit eigenen Film- und Spiele-Studios) sicher auch für ein umfassendes VR-Angebot sorgen.

Anschaulich, aktuell und hochgradig motivierend

Wie immer, wenn ein neues Medium die Bühne betritt, stellt sich der Gesellschaft im Allgemeinen die Frage, „Wofür soll das gut sein?“ – in der Medienpädagogik könnte man diese Frage auf „Wofür könnte VR in der Schule hilfreich sein?“ präzisieren. Hierzu gibt es einige interessante medienpädagogische Ansätze: Einen könnte etwa die Theorie der Kognitiven Flexibilität [3] liefern. Zum Erreichen einer möglichst hohen kognitiven Flexibilität sollen Inhalte aus möglichst vielen unterschiedlichen Perspektiven und in unterschiedlichen Zusammenhängen beleuchtet werden, damit später der Wissenstransfer in neue, noch ungewohnte Situationen und Zusammenhänge einfacher möglich wird. Hierfür könnten sich VR-Umgebungen besonders eignen, da sie in sich bereits eine Vielzahl beliebiger Perspektiven bieten – die auch noch vom Lernenden frei wählbar sind.

Der Einsatz von VR entspricht zudem einigen didaktischen Grundprinzipien, zum Beispiel dem der Anschaulichkeit: Ein Bild sagt mehr als tausend Worte – wer etwa eine virtuelle Unterwasserwelt erlebt, kann schon nach wenigen Minuten mehr Erfahrungen sammeln als nach stundenlanger Buchlektüre zum Thema. Außerdem kommen die neuen VR-Systeme dem Prinzip der originalen Begegnung schon erstaunlich nahe (und werden es in Zukunft noch besser können): Besser als Text, Bild und Film verhelfen sie dem Lernenden zu einem sehr originalgetreuen Eindruck des Lerninhalts.

Vor allem aber sprengt die durch VR mögliche „Immersive Education“ die Grenzen des traditionellen Lehrens. Schüler und Studierende haben die Möglichkeit, Lerninhalte direkt und praktisch zu erleben, die zu weit weg, zu gefährlich, außerhalb der sinnlichen Wahrnehmung oder historisch sind – ganz ohne ihr Klassenzimmer zu verlassen. Die Lehrer und Dozenten können mittels der Technik komplexe und nur schwer erreichbare Lerninhalte ganz anschaulich präsentieren[4].

Weitere Aspekte der VR-Technologie sind außerdem:

  • Dreidimensionale Strukturen lassen sich ganz neu erfahren und von allen Seiten selbstgesteuert betrachten.
  • Sie ist vernetzbar, das heißt, es lässt sich auf eine ganz neue Art per Internet kommunizieren (darauf spekuliert Facebook mit der Acquise von Oculus…).
  • Es gibt in der Virtuellen Realität (abgesehen von technischen Problemen) so gut wie keine Ablenkung durch äußere Einflüsse.
  • Auch Unmögliches wird in der virtuellen Realität möglich: So kann man Schüler virtuellen „gefährlichen“ Situationen aussetzen, die im echten Leben völlig undenkbar wären.
  • VR-Brillen ermöglichen kreatives Lernen: Da dem Lernenden in der VR komplette Welten offenstehen, kann er mit der richtigen Software seiner Kreativität freien Lauf lassen; etwa mit der VR-Version der populären 3D-Simulation „Minecraft“[5].

Anmerkungen

[3] MANDL, Heinz., KOPP, Birgitta. & DVORAK, Susanne (2004): „Aktuelle theoretische Ansätze und empirische Befunde im Bereich der Lehr-Lern-Forschung - Schwerpunkt Erwachsenenbildung“, Dokument aus dem Internetservice texte.online des Deutschen Instituts für Erwachsenenbildung, http://www.die-bonn.de/esprid/dokumente/doc-2004/mandl04_01.pdf

[4] STROBEL, Christoph (2015): „Immersive Education: Virtuelle Realität im Klassenzimmer“, bei: TechTag, unter http://www.techtag.de/netzkultur/immersive-education-virtuelle-realitaet-im-klassenzimmer/

[5] ABROSIMOVA, Kate (2014): „5 ways virtual reality will change education”, Hypergrid Business, http://www.hypergridbusiness.com/2014/09/5-ways-virtual-reality-will-change-education/

Virtuelle Gefahren ganz real: Macht VR süchtig?

Natürlich ist auch die Virtuelle Realität als neues Medium nicht frei von Problemen und sogar Gefahren. So besteht bei aller Begeisterung für VR auch schnell die Gefahr, dass der überwältigende Eindruck der Immersion die eigentlichen Lernziele völlig in den Hintergrund drängt. Schließlich ist der Lehrer (solange es noch kaum virtuelle Welten gibt, in denen gemeinsam virtuell kommuniziert wird) in der Regel ebenfalls komplett ausgeblendet: Da er unmöglich alle Realitäten seiner Schüler verfolgen kann, muss er seine Schüler in der VR oft alleine lassen.

Auch das Sich-Verlieren in der VR könnte zum Problem werden: Wenn man etwa den erlebten „Flow“ als „Zustand höchster Konzentration und völliger Versunkenheit in eine Tätigkeit“ [6] definiert, so wird man diesen mit einer VR-Brille auf dem Kopf sehr schnell erreichen. Natürlich kann im Prinzip der Lernende die VR-Brille jederzeit abnehmen und so den Kontakt in die „echte Welt“ wiederherstellen. Es steht aber zu befürchten, dass die jetzt möglich gewordene Immersion besonders im privaten Umfeld manchen prädisponierten Jugendlichen noch stärker in ihren Bann zieht als klassische Computer-Rollenspiele (in Pseudo-3D auf dem Monitor) – und zwar so sehr, dass sie ihre Bedürfnisse in der realen Welt (Hunger, Durst, Bewegung) hintenanstellen oder so weit darin „versinken“, dass sie ihre realen sozialen Kontakte abbrechen. Im schulischen Bereich ist das jedoch nicht zu erwarten, da man als Schüler ja immer unter Beobachtung des Lehrers und eventuell auch der Mitschüler steht.

Anmerkungen

[6] Definition nach http://www.duden.de/rechtschreibung/Flow; siehe auch CSIKSZENTMIHALYI, Mihály (2006): „Flow – der Weg zum Glück“, Herder, Freiburg im Breisgau/Basel/Wien

Erste VR-Erfahrungen im Schuleinsatz: „Ich glaub‘ es nicht!“

Im Schuljahr 2015/2016 hat der Autor mit insgesamt etwa 200 Schülerinnen des Sophie-Scholl-Gymnasiums in München in einer ganzen Reihe an Geographie- wie auch in Vertretungsstunden die VR-Brille „Samsung Gear VR“ ausprobiert, um ihren „digitalen Horizont zu erweitern“ und so auch ihre Medienkompetenz zu stärken.

Für alle Schülerinnen war es die erste Erfahrung mit einem immersiven VR-System. Die Schülerinnen hatten dabei die Wahl, die Weiten Kanadas virtuell per Boot und Hubschrauber zu erkunden (VR-App „The Wild Within“) oder in einer Unterwasserwelt zahlreiche Informationen über das Leben der Meeres-Fauna (VR-App „Ocean Rift“) zu erfahren. Der Autor machte dabei folgende Beobachtungen:

  • Die erste Reaktion der Schülerinnen war nahezu ausnahmslos Fassungslosigkeit, Verblüffung und spontane Begeisterung. Typische (oft wiederholte) Äußerungen waren etwa „Mein Gott!“, „Wahnsinn!“ oder „Ich glaub‘ es nicht!“
  • Die Immersion war offensichtlich so stark, dass einige Schülerinnen sich „unter Wasser“ immer wieder hastig umdrehten, um auf vermeintliche Gefahren wie etwa Haie zu achten (in der App gibt es aber keine ängstigenden Szenen)
  • Obwohl die Schülerinnen eindringlich gebeten worden waren, immer zu beschreiben, was sie gerade sehen oder empfinden, stockten viele Mädchen anfangs, weil sie offensichtlich erst mal mit der Gewöhnung an die „neue“ Realität beschäftigt waren.
  • Keine der Schülerinnen klagte über Übelkeit oder Kopfschmerzen
  • Etwa fünf Schülerinnen hatten Probleme mit dem Scharfstellen der Brille; sie konnten trotz Einstellrad (ähnlich wie bei Ferngläsern) keine klare Sicht erlangen; die Immersion gelang trotzdem, wenn auch nicht so stark wie bei den übrigen Schülerinnen
  • Auch nach dem VR-Erlebnis blieb die Begeisterung monatelang erhalten. Immer wieder erfolgte die Bitte, noch einmal „die Brille“ tragen zu dürfen

Das größte Problem ist natürlich, dass immer nur ein Kind die VR-Brille tragen kann und alle anderen zusehen müssen. Der Begeisterungseffekt war aber so hoch, dass die Schüler die Wartezeit offensichtlich gerne und ohne Disziplinschwierigkeiten in Kauf nahmen.

VR-Ausblick: Ein medialer Quantensprung – auch in der Bildung?

Trotz der großen Begeisterung bei den allermeisten VR-Probanden ist klar: So schnell wird es keinen Siegeszug der Virtuellen Realität im Bildungswesen geben. Technisch ist man sozusagen noch „an Tag zwei des Stummfilmzeitalters“ [7] – und in Sachen pädagogisch wertvoller VR-Apps, um in diesem Bild zu bleiben, sogar erst 5 Minuten nach der Geburt des neuen Genres an sich. Dennoch ist es schwer vorzustellen, dass man ein solch wirkungsmächtiges neues Medium nicht auch im Bildungsbereich wirksam einsetzen könnte (und nicht nur zur Unterhaltung) – wenn in ein paar Jahren die Kosten niedriger sind, und es genügend pädagogische Erfahrung mit dem neuen Medium gibt.

Auf eine nennenswerte Anzahl von wissenschaftlich fundierten Studien über die Effektstärke der neuen Technologie muss man wohl noch so lange warten, bis die Technologie in ihrer aktuellen technischen Variante eine größere Verbreitung findet; und Meta-Analysen zum Thema „Virtuelle Realität“ gibt es bislang nur vereinzelt. Auf jeden Fall ist klar, dass VR in der Lage ist, komplexe Lern- und Arbeitsumwelten zu schaffen, in denen man interagieren, operieren, kommunizieren und kollaborieren kann; und dass dabei die Übernahme fremder Rollen (bei gleichzeitiger De-Personalisierung) eine wichtige Rolle spielen könnten[8].

Doch wer nicht auf die VR-Zukunft warten möchte, kann zum Glück schon jetzt schon loslegen und ganz einfach mit seinen Schülern für wenig Geld seine eigene VR-Brille aus Pappe zusammenbauen. Der nächste Wandertag könnte dann im Klassenzimmer stattfinden; als Reiseziel steht zur Auswahl: die ganze Welt[9].

Anmerkungen

[7] BEUTH, Patrick (2015): „Virtual Reality: Goldrausch ist geil“, bei: ZEIT Online, unter: http://www.zeit.de/digital/internet/2015-03/virtual-reality-brille-samsung-htc-oculus

[8] KÖHLER, Thomas, MÜNSTER, Sara & SCHLENKER, Lars (2013): „Didaktik virtueller Realität: Ansätze für eine zielgruppen-gerechte Gestaltung im Kontext akademischer Bildung“, in: „Hochschuldidaktik im Zeichen von Heterogenität und Vielfalt“, Hrsg. REINMANN, G/EBNER, M/SCHÖN, unter https://books.google.de/books?id=m_qDXzoJsiQC

[9] WOCHNIK, Sebastian (2015): „Googles VR-Expeditions: Cardboards müssen an die Schulen!“, bei: GOLEM.DE, unter: http://www.golem.de/news/googles-vr-expeditions-cardboards-muessen-an-die-schulen-1505-114339.html

Zum Autor

– Aus der Erweiterung Medienpädagogik an der Ludwig-Maximilians-Universität München für mebis.

Autor des Artikels „Virtuelle Realität & Schulisches Lernen: Potentiale, Grenzen und Gefahren“

Name: Daniel Wolff
Medienpädagoge und Lehrbeauftragter am KMBD (Kompetenznetzwerk Medienbildung und Digitalisierung) der LMU München

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