In den letzten Jahren hat sich die Technologie von Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) rasant weiterentwickelt und bietet nun auch im Bildungswesen großes Potenzial. Immer mehr bildungsrelevante Angebote ermöglichen den Einzug von AR und VR in den Klassenraum. Diese Technologien unterstützen Lehrkräfte dabei, Schülerinnen und Schülern Lerninhalte auf eine neue und innovative Weise zu präsentieren und sie fit für ihre Zukunft zu machen.
Trotz der inzwischen vorhandenen Vielfältigkeit des Marktes ist der Einsatz von AR und VR in der Schule noch relativ neu. Bildungseinrichtungen fangen gerade erst an, die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten zu entdecken und pädagogisch sinnvoll zu nutzen. Trotzdem gibt es bereits zahlreiche Anwendungsbeispiele über alle Schulformen hinweg.
In diesem Fachbeitrag befassen wir uns mit einigen für den Bildungssektor relevanten Anwendungsgebieten.
Aktueller Stand von AR und VR im Bildungssektor
Der aktuelle Stand der Anwendung von Augmented und Virtual Reality in der digitalen Bildung variiert je nach Region, Bildungseinrichtung und Fachbereich. Im Allgemeinen nimmt die Verwendung von AR und VR im Bildungswesen jedoch zu, da immer mehr Schulen und Universitäten auf diese Technologien setzen, um das Lernen zu verbessern und die Schülerinnen und Schüler zu motivieren. In einigen Ländern und Schulen ist der Einsatz von AR und VR bereits weit verbreitet, wie Sie an diesen Praxisbeispielen sehen, während in anderen Regionen und Schulen diese Technologien noch nicht so verbreitet sind.
In einigen Bildungsbereichen, wie beispielsweise der Pilotenausbildung, sind virtuelle Lernwelten bereits gang und gäbe. Die Gewerkschaft für Erziehung und Wissenschaft (GEW) setzt sich ebenfalls mit dem Thema auseinander und vermutet, dass „der Einsatz von Augmented und Virtual Reality die Ausbildung an Schulen, Universitäten und in der Berufsbildung maßgeblich verändern könnte“. Denn diese neuen Technologien können Unterrichtsinhalte eindrucksvoll vermitteln. So könnten sie zukünftig reale Lehrkräfte unterstützen. Hierbei wird es sich jedoch lediglich um eine Ergänzung handeln, denn momentan kann kein VR-System und auch keine künstliche Intelligenz so angemessen reagieren, wie echte Lehrkräfte.
Neue Medien für die Schule der Zukunft: Vorteile und Anwendungsgebiete
AR und VR im Bildungswesen sollten kein Selbstzweck sein. Doch bei den im Rekordtempo neu eingeführten Apps und Anwendungen ist es leicht, den Überblick zu verlieren und die neuen Technologien als Trend zu sehen und unüberlegt einzusetzen. Damit das nicht passiert, lohnt es sich, die Vorteile und Anwendungsgebiete von AR und VR im Unterricht genauer zu betrachten.
Vorteile des Einsatzes von AR und VR im Unterricht
Gesteigertes Interesse der Schülerinnen und Schüler, Interaktivität, individuelle Fördermöglichkeiten und eine Steigerung der Medienkompetenz: Das sind nur ein paar der Vorteile des digitalen Unterrichts.
Mit Augmented und Virtual Reality und ihrem „Learning-by-doing“-Ansatz lässt sich in der Zukunft der digitalen Bildung davon profitieren. Zu den spezifischen Vorteilen von AR und VR gehören unter Anderem folgende Punkte:
- Verbessertes Verständnis: AR und VR können komplexe Themen und Konzepte anschaulich und interaktiv darstellen, was das Verständnis für Schülerinnen und Schüler, sowie für Studentinnen und Studenten verbessern kann.
- Erhöhte Motivation: Der Einsatz von AR und VR im Unterricht kann die Motivation der Lernenden steigern, indem sie in eine immersive und interaktive Lernumgebung eintauchen, die sie aktiv einbezieht.
- Bessere Retention: Durch die Verwendung von AR und VR können Schülerinnen und Schüler das Gelernte besser behalten, da sie es in einer Umgebung anwenden und üben können, die ihrer Alltagsrealität entspricht.
- Immersive Learning: AR und VR können eine sichere Lernumgebung bieten, in der Schülerinnen und Schüler Fehler machen und experimentieren können, ohne echte physische Risiken eingehen zu müssen. Beispielsweise in der Medizin oder im handwerklichen Bereich.
- Kostenersparnis: AR und VR können die Kosten für die Beschaffung von Materialien und Ausrüstungen senken, indem sie eine virtuelle Alternative bieten, die auch für Schulen und Bildungseinrichtungen mit begrenztem Budget zugänglich ist.
- Personalisierte Lernumgebung: AR und VR können personalisierte Lernumgebungen schaffen, die sich an die individuellen Bedürfnisse und Lernstile der Lernenden anpassen, um das Lernen zu optimieren.
- Höhere Beteiligung: AR und VR können eine höhere Beteiligung und Interaktion von Lernenden fördern, indem sie in die Lernumgebung einbezogen werden und aktive Rollen bei der Lösung von Aufgaben und Problemen spielen.
Beispiele für Einsatzmöglichkeiten von AR und VR in der digitalen Schule
Es gibt eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten von Augmented und Virtual Reality im Bildungswesen. Die Harvard University nutzt VR beispielsweise, um virtuelle Vorlesungen anzubieten. So ermöglicht sie Studierenden ortsunabhängig an der Vorlesung teilzunehmen. So leistet VR hier auch einen Beitrag zur Chancengleichheit.
Weltweit haben einige Universitäten und Hochschulen dieses erfolgreiche Konzept übernommen. So bietet inzwischen auch die Hochschule Karlsruhe eine Vorlesungsreihe mit AR-Elementen an. Schulen profitieren von diesen Fallstudien ebenfalls und können funktionierende Formate auf den Schulalltag übertragen. Hier zeigen wir Ihnen einige Beispiele:
- Virtuelle Exkursionen: Anbieter wie Google Expeditions oder Realities.io ermöglichen es Schülerinnen und Schülern, virtuelle Schulausflüge zu unternehmen und so die Welt zu erkunden, ohne ihr Klassenzimmer zu verlassen. Sie können beispielsweise historische Stätten besuchen, die Geologie von Vulkanen untersuchen oder den Weltraum erkunden.
- Simulationen: AR und VR werden zur Simulation von realen Situationen eingesetzt, um Lernenden eine praktische Erfahrung zu bieten, die ihnen sonst nicht zugänglich wäre: Das Durchführen von chirurgischen Eingriffen mit dem Stanford Virtual Heart oder die Simulation komplexer technischer Prozesse sind hier exemplarisch zu erwähnen. BBC hat zur Simulation von Artefakten die App Civilisations AR entwickelt, die seltene Artefakte ins Klassenzimmer bringt.
- Interaktive Lernumgebungen: AR und VR können interaktive Lernumgebungen schaffen, in denen Schülerinnen und Schüler durch das Durchführen von Aufgaben und Experimenten lernen können. Die Durchführung chemischer Reaktionen oder die Auseinandersetzung mit historischen Ereignissen ohne das Risiko von Verletzungen oder Sachschäden dienen hier als Beispiel. Diese virtuellen Labore können auch den Zugang zu teuren oder seltenen Geräten oder Materialien erleichtern. Auch lassen sich Zukunftsszenarien erzeugen, wie es die internationale Natur- und Umweltschutzorganisation WWF mit ihrem Kopernikus-Projekt Power-to-X (P2X) macht: Hier sammeln Lernende hautnah Erfahrungen, wie eine Welt mit Wasserstoff als zentrale Energiequelle funktionieren würde.
- Sprachunterricht: Mittels AR und VR lässt sich Sprachunterricht verbessern, indem Lernende durch die Simulation von realen Gesprächssituationen die Sprache besser erlernen und anwenden können.
- Medizin- und Ingenieurswissenschaften: Die Anwendung von AR und VR in medizinischen und ingenieurwissenschaftlichen Ausbildungsbereichen vermittelt Schülerinnen, Schülern, Studentinnen und Studenten eine realitätsnahe Erfahrung und ein besseres Verständnis der komplexen Themen. Weitere konkrete Anwendungsbeispiele von digitalen Tools in den MINT-Fächern finden Sie im Beitrag „Digitalisierung der MINT-Fächer“.
- Künstlerische Ausbildung: AR und VR in der künstlerischen Ausbildung geben Auszubildenden die Möglichkeit, in einer virtuellen Umgebung zu zeichnen, zu malen oder zu modellieren.
- Spielebasiertes Lernen: AR und VR können integriere das Lernen in spielerische Aktivitäten, um Kinder zu motivieren und ihre Interaktion und Beteiligung zu erhöhen.
- Virtuelle Klassenräume: AR und VR können auch lassen sich nutzen, um virtuelle Klassenräume zu erstellen, in denen Lernende aus der ganzen Welt zusammenkommen können, um gemeinsam zu lernen. Diese virtuellen Klassenzimmer können dazu beitragen, Barrieren wie Zeit, Entfernung und Sprache zu überwinden.
- Virtuelle Praktika: AR und VR können virtuelle Praktika erstellen, die es den Schülerinnen und Schülern ermöglichen, praktische Erfahrungen zu sammeln. Diese virtuellen Praktika können auch den Zugang zu Praktikumsplätzen erleichtern, die normalerweise nicht verfügbar wären oder sie können das Onboarding übernehmen.
Diese Anwendungen zeigen den bereits erfolgreichen Einsatz von Augmented und Virtual Reality im Bildungswesen und machen deutlich, dass sie das Potenzial haben, das Lernen auf die geänderten Anforderungen und Kernkompetenzen der Zukunft anzupassen.
Herausforderungen rund um die Zukunft in der digitalen Bildung
Obwohl Augmented und Virtual Reality vielversprechende Möglichkeiten für das Bildungswesen bieten, gibt es auch einige Herausforderungen, die bei ihrer Anwendung auftreten können. Deswegen muss der Einsatz im Unterricht gut geplant und vorbereitet sein:
- Technologische Einschränkungen: Die Technologie von Augmented und Virtual Reality ist noch in der Entwicklung und kann zu technischen Schwierigkeiten führen, wie z.B. Latenzprobleme, schlechte Bildqualität oder unzureichende Hardware. Wenn die Technologie nicht reibungslos funktioniert, kann dies die Erfahrung der Lernenden und Lehrkräfte beeinträchtigen.
- Hohe Kosten: Augmented und Virtual Reality-Systeme sind in der Regel noch recht teuer und es können erhebliche Kosten anfallen, um die notwendige Ausrüstung und Software bereitzustellen. Die entsprechenden Mittel fehlen bislang an vielen Schulen. Dies kann dazu führen, dass viele Bildungseinrichtungen Schwierigkeiten haben, diese Technologien zu implementieren. Fördermöglichkeiten können eine geeignete Lösung darstellen.
- Mangelnde Unterstützung für Lehrkräfte: Die Einführung von Augmented und Virtual Reality-Systemen erfordert, dass Lehrkräfte in der Lage sind, diese Technologien effektiv in ihren Unterricht zu integrieren und passende Inhalte zu finden.
- Potenzielle Ablenkung: Werden AR und VR nicht korrekt eingesetzt, besteht eine potentielle Ablenkungsgefahr, so dass gesetzte Lernziele eventuell nicht erreicht werden. Es ist also unbedingt darauf zu achten, die Technologie so einzusetzen, dass sie das Lernen fördert, anstatt es zu behindern.
Digitalisierung im Unterricht als Chance
Dass die richtige Unterstützung diese Herausforderungen bewältigen können, zeigt die Aufzeichnung des Best Practice Gesprächs mit Dr. Peter Heinrich von Cisco und Markus Bölling, Schulleiter der Realschule am Europakanal in Erlangen bei der virtuellen Konferenz „DigitalPakt Schule“ am 25.01.2023. Hier ist der Spagat zwischen IT-Verantwortung und Bildungsauftrag bereits gelungen. In dieser Aufzeichnung geht es mit ehrlichen Einblicken und Umsetzungstipps darum, was möglich ist, wenn Schulen die Digitalisierung als Chance nutzen.
Noch mehr Einblicke, Orientierungshilfen und Beispiele finden Sie auf der Website der Realschule am Europakanal
Erste Schritte in eine erfolgreiche Zukunft der digitalen Bildung
Die Zukunft der digitalen Bildung wird von neuen Medien und durchdachten medienpädagogischen Konzepten geprägt. Neue Anwendungen und innovative Lösungen werden es ermöglichen, das Potenzial von AR und VR noch besser zu nutzen und die Lernerfahrung weiter zu verbessern.
Augmented und Virtual Reality im Bildungswesen bieten schon jetzt eine Vielzahl von Vorteilen. Für einen sinnvollen Einsatz sind jedoch einige Herausforderungen zu bewältigen, wie hohe Hardware-Kosten, technische Barrieren und Datenschutzbedenken. Trotz dieser Herausforderungen zeigen die aktuellen Praxisbeispiele von Augmented und Virtual Reality in Schulen, dass sie bereits positive Auswirkungen auf das Lernen haben.
Sie möchten mehr darüber erfahren, wie Sie AR und VR in Ihrer Bildungsstätte einsetzen können oder welche Fördermöglichkeiten es gibt? Dabei unterstützen wir Sie gerne. Einen Überblick über unser Angebot bekommen Sie hier.
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