Lehren und Lernen mit Augmented und Virtual Reality?! - Workshop mit Kristina Bucher, M. A., Lst. Schulpädagogik, Univ. Würzburg
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Lehren und Lernen mit Augmented und
Virtual Reality?!
Ein Hands-On Workshop für Pädagoginnen und Pädagogen
Workshop mit Kristina Bucher, M. A.,
Lst. Schulpädagogik, Univ. Würzburg
am 06.06.2019
Hands-On Digital Media an der TU Darmstadt
Einstieg 1 https://www.youtube.com/watch?v=eHy90mzN3XI Bucher 2019
Bitte erzählen Sie mir etwas von Ihren
Erfahrungen/Sichtweisen/Eindrücken
im Bezug auf das heutige Thema und
welche Erwartungen Sie an den
Workshop haben.
2 Bucher 2019
Ablauf
Inhalte des Workshops
• Augmented (AR) und Virtual Reality (VR)
• Einsatzfelder und Einsatzszenarien
• Hands-On
• Lehren und Lernen mit AR & VR
3 Bucher 2019
Augmented und Virtual Reality
11 Milgram & Kishino 1994 Bucher 2019
Augmented Reality
„Augmented Reality ist eine
(unmittelbare, interaktive und
echtzeitfähige) Erweiterung der
Wahrnehmung der realen Umgebung um
virtuelle Inhalte (für beliebige Sinne),
welche sich in ihrer Ausprägung und
Anmutung soweit wie möglich an der
Realität orientieren, so dass im Extremfall
(so das gewollt ist) eine Unterscheidung
zwischen realen und virtuellen (Sinnes-)
Eindrücken nicht mehr möglich ist.“
(Broll 2013, S. 246)
7 Bucher 2019
Augmented Reality
Dies ist kein Beispiel für Augmented Reality!
8 Bucher 2019
Virtual Reality
„Virtual Reality refers to
immersive, interactive, multi-sensory, viewer-centered,
three-dimensional computer generated environments
and the combination of technologies required to build these
environments.“ (Cruz-Neira in Dörner et al 2013, S. 12)
9 Bucher 2019
Unterschiede zu traditionellen digitalen Medien
AR/VR/MR Traditionelle digitale Medien
Multimodale Vermittlung: Visuell,
i.d.R. rein visuelle Präsentation
akustisch, haptisch …
Betrachterabhängige Präsentation Betrachterunabhängige Präsentation
(egozentrische Perspektive) (exozentrische Perspektive)
3D-Interaktion
(Körperbewegung, Hand-, Kopf- u. 2D-Interaktion (Maus, Tastatur)
Körpergestik) + Spracheingabe
Immersive Präsentation
Keine bis geringe Immersion
Orts- und Plausibilitätsillusion
Neue Form der Mensch-Computer-Interaktion
10 vgl. Dörner et al. 2013, Kapitel 1 Bucher 2019Ausgangslage
• Fast jeder Vierte der Befragten einer repräsentativen BITKOM-
Untersuchung im Jahr 2018 gab an, Virtual Reality bereits
einmal ausprobiert zu haben.
• Einfache Anwendungen lassen sich bereits mit einem gängigen
Smartphone nutzen
• Es existieren immer mehr Anwendungsmöglichkeiten z.B. in
Form von Spielen, Berichterstattung, Fernsehen, Industrie,
Ausbildung …
Virtual und Augmented Reality findet zunehmend
Eingang in die Lebenswelt
12 (vgl. Bitkom 2018) Bucher 2019Ursprünge von AR und VR
Sir Charles Wheatstone
1838 Das Wheatstone Stereoskop
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Charles_Wheatstone-mirror_stereoscope_XIXc.jpgWilliam Gruber
Ursprünge von AR und VR
1939 Der View-Master
https://www.vrs.org.uk/virtual-reality/history.htmlThe First AR/VR „Headset“
Ursprünge von AR und VR
1968 The Sword of Damocles
https://www.youtube.com/watch?v=ISJWZpFIAlQThe First AR/VR „Headset“
Ursprünge von AR und VR
1968 The Sword of DamoclesHeutige Geräte -VR
• Einfache Geräte
• Google Cardboard ca. 5 €
• Samsung Gear VR ca. 38 €
+ Smartphone ca. 300 - 700 €
• Professionellere Geräte
• Mit Bewegungsoptionen:
HTC Vive ca. 700 € + PC ca. 2500 €
Occulus Quest ca. 450 €
• Stationär: Playstation VR 379 €3
€
20Heutige Geräte AR
• Einfache Geräte
• Smartphone (ab ca. 150 €)
• Tablet (ab ca. 100 €)
• Professionellere Geräte
• Microsoft Hololens ca. 3000 €
• Projektionsbasierte Systeme ab ca.
4000 €
17 Bucher 2019Wofür werden AR und VR heutzutage
eingesetzt?Allgemeine Einsatzfelder
Derzeitige
Einsatzfelder sind
unter anderem
• Unterhaltungs-
branche
• Industrie
• Berichterstattung
• (Betriebliche)
Ausbildung &
Training
• Medizin ...
Bucher 2019Primäre Nutzungsszenarien von Kindern und Jugendlichen
© Snap
20 Bucher 2019Hands-On VR/AR
Und jetzt zuerst einmal viel Spaß beim Ausprobieren!
21 Bucher 2019Beispiele für den Einsatz von AR zu Lernzwecken
Lernobjekte Ortsbezogenes Lernen
http://www.augmentedplanet.com/wp-content/uploads/2011/02/holoplanets.jpg http://opticsgamer.com/wp-content/uploads/2015/03/historiquest-augmented-
reality-history.jpg
26 Bucher 2019Beispiele für den Einsatz von AR zu Lernzwecken
Situiertes Lernen Augmented Textbooks
https://augmented-reality-in-education.wikispaces.com/file/view/200px- Eigene Aufnahme
Mitar.jpg/350434488/200px-Mitar.jpg
27 Bucher 2019Beispiel: MolekulAR
Welche Merkmale charakterisieren die
Lernsituation?
24 https://www.youtube.com/watch?v=-YIi31VNiq0 Bucher 2019Lernen mit AR
• Grundsätzlicher Lernzuwachs
(vgl. Chen et al. 2017, S. 16; Bacca et al. 2014, S. 141)
• Bessere Lernleistung (vgl. Chen et al.
2017, S. 16; Tekedere & Göker 2016, S. 9478; Diegmann
& Schmidt-Kraepelin 2015, S. 1549; Radu 2014, S. 1534)
• Hohe Motivation (vgl. Diegmann &
Schmidt-Kraepelin 2015, S. 1547; Bacca et al. 2014, S.
140; Radu 2014, S. 1536)
• Bessere Erinnerungsleistungen
(vgl. Diegmann & Schmidt-Kraepelin 2015, S. 1550; Radu
2014, S. 1535)
• Eine verbesserte Interaktion
und Kollaboration (vgl. Diegmann &
Schmidt-Kraepelin 2015, S. 1549f.; Radu 2014, S. 1536;
Bacca et al. 2014, S. 140)
25 Bucher 2019Lernen mit AR
• Gesteigerte
Erfahrungsmöglichkeiten und
Zugänglichkeit (vgl. Diegmann & Schmidt-Kraepelin
2015, S. 1549; Radu 2014, S. 1534; Bacca et al. 2014, S. 140)
• Positive Einflüsse auf das Lernen
raumbezogener Inhalte (vgl. Diegmann &
Schmidt-Kraepelin 2015, S. 1549; Radu 2014, S. 1535)
• Verringerung von begleitenden
Kosten (vgl. Diegmann & Schmidt-Kraepelin 2015, S. 1550;
Bacca et al. 2014, S. 140)
• Stärkere Lernendenzentrierung (vgl.
Diegmann & Schmidt-Kraepelin 2015, S. 1548; Bacca et al. 2014,
S. 140)
26 Bucher 2019Lernen mit AR
• Zu starke
Aufmerksamkeitsfokussierung
(vgl. Radu 2014, S. 1536; Bacca et al. 2014, S. 141)
• Schwierigkeiten bei der
Nutzung bzw. Handhabung (vgl.
Radu 2014, S. 1537; Bacca et al. 2014, S. 141)
• Ineffektive Integration in den
Lernprozess (vgl. ebd.)
• Keine universale Eignung für
alle Lernenden (vgl. ebd.)
27 Bucher 2019Beispiele für den Einsatz von VR zu Lernzwecken I
Lernobjekte Ortsbezogenes Lernen
http://www.androidpolice.com/2016/06/27/google-puts-expeditions-vr-app-designed-classroom
https://www.scook.de/widget/scook/weiterwissen/news/390534
play-store-long-trial-period/
28 Bucher 2019Beispiele für den Einsatz von VR zu Lernzwecken II
Situiertes Lernen
29 Lugrin, Latoschik, Habel, Roth, Seufert, Grafe 2016, S. 12 Bucher 2019Outback VR
Welche Merkmale charakterisieren die
Lernsituation?
30 https://www.youtube.com/watch?v=hmXeocHy8cQLernen mit VR
• Besondere Erfahrungs- und
Darstellungsmöglichkeiten (physisch,
räumlich, zeitlich)
• Erleichterung des Lerntransfers
• Förderliche Wirkung auf die
Motivation der NutzerInnen
• Aufmerksamkeitsförderliche Wirkung
(vgl. Freina & Ott 2015, S. 131 + 139; Hussein & Nätterdal
2015, o.S)
31 Bucher 2019Lernen mit VR
• Mangelhafter Forschungsstand
• Zeitliche Begrenzung der Nutzbarkeit
aufgrund physischer Auswirkungen
• Starke soziale Isoliertheit innerhalb
des Systems
• Gefahr der Motion Sickness
(vgl. Freina & Ott 2015, S. 139)
32 Bucher 2019Motion Sickness
Kopfschmerzen, Müdigkeit, Unwohlsein, Schwindel,…
• Entsteht durch Differenzen zwischen
visueller und gefühlter Wahrnehmung
• Individuell unterschiedliche Anfälligkeit
• Kann vermieden werden durch
Treten erste
o Verringerung der physischen Aktivität
Anzeichen auf, sollte
o Fixierung auf einen Referenzpunkt die Simulation sofort
beendet werden!
33 Bucher 2019AR – ein überlegenes Medienformat?
Effekte von Augmented Reality auf
das Lernergebnis Signifikante Unterschiede im
Lernergebnis
7
6
6 12 11
5 10
5
Zahl der Studien
Zahl der Studien
8
4
6
4
3 4
2 2
1 0
1
Signifikant Nicht signifikant
0
Positiver Effekt Kein Effekt Negativer Effekt (vgl. Tekedere & Göker 2016, S. 9478)
(vgl. Bucher 2017b, S. 63)
Kein automatischer Vorteil im Hinblick auf Lernergebnis
34 Bucher 2019Offene Fragen
1. Identifikation von Szenarien mit echtem Mehrwert
40 Bucher 2019Bsp: Mehrwert-Checkliste VR
Arbeitsergebnis des „Roundtable VR/AR Corporate Learning“
Checkliste: VR sinnvoll in der beruflichen Bildung
einsetzen
• Erlebnisse und Erfahrungen machen, die so nicht möglich oder
zugänglich sind
• Gefahrensituationen frei von Risiken trainieren
• Arbeitsabläufe und Prozesse simulieren
• Inhalte und Arbeiten mit senso-motorischen Komponenten
erlernen
• Zeit und Kosten sparen
41 (vgl. Goertz 2018) Bucher 2019Offene Fragen
1. Identifikation von Szenarien mit echtem Mehrwert
2. Proaktiver Umgang mit limitierenden Rahmenbedingungen
3. Identifikation empirisch fundierter didaktischer und
technischer Gestaltungsprinzipien
42 Bucher 2019Bsp: Evaluationskriterien
aus interdisziplinärer Perspektive
Interaktions- Didaktische
perspektive Perspektive
Usability Anwendungs-
transparenz
Bild- und
Textkomposition Mikrodidaktische
Umsetzung
Wirkung auf den
Nutzenden Nutzerkomfort …
43 Bucher 2019Offene Fragen
1. Identifikation von Szenarien mit echtem Mehrwert
2. Proaktiver Umgang mit limitierenden Rahmenbedingungen
3. Identifikation empirisch fundierter didaktischer und
technischer Gestaltungsprinzipien
4. Ethische Fragen
44 Bucher 2019Diskussion
• Lehren und Lernen mit AR und VR ?
• Wo sehen Sie Probleme und Chancen?
• Wo sehen Sie noch offene Fragen?
45 Bucher 2019Noch Fragen?
Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!
kristina.bucher@uni-wuerzburg.de
Mehr zu unseren Projekten unter http://meet.hw.uni-wuerzburg.de/ oder auf unserem Youtube-Channel
https://www.youtube.com/channel/UCnqWJfAHR7GZhnN67xKheIg
46 Bucher 2019Literaturverzeichnisverzeichnis
Bitkom (2018): Zukunft der Consumer Technology – 2018. Abrufbar unter
https://www.bitkom.org/sites/default/files/file/import/180822-CT-Studie-2018-online.pdf , zuletzt geprüft am
04.02.2019.
Bacca, Jorge; Baldiris, Silvia; Fabregat, Samon; Graf, Sabine & Kinishuk (2014): Augmented Reality Trends in
Education: A Systematic Review of Research and Applications. In: Journal of Educational Technology &
Society, Vol. 17, No. 4., p. 133-149.
Bucher, Kristina (2017a): Augmented Reality – das neue Bildungsmedium für heterogene Lernvoraussetzungen. In:
Amotsbakken, Bente; Matthes, Eva; Schütze, Sylvia (Hrsg.): Heterogenität und Bildungsmedien. Bad
Heilbrunn: Klinkhardt, S. 187-197.
Bucher, Kristina (2017b): Unterricht für den Mensch 2.0 - Bildung in einer erweiterten Realität. Abrufbar unter
https://www.researchgate.net/publication/317400847_Unterricht_fur_den_Mensch_20_-
_Bildung_in_einer_erweiterten_Realitat. Zuletzt geprüft am 18.05.2018.
Broll, Wolfgang (2013): Augmentierte Realität. In: Dörner, Ralf; Broll, Wolfgang; Grimm, Paul & Jung, Bernhard
(Hrsg.): Virtual und Augmented Reality (VR/AR). Berlin/Heidelberg: Springer Vieweg, S. 241 – 294.
Chen, Peng; Liu, Xiaolin; Cheng, Wei; Huang, R. (2018). A review of using Augmented Reality in Education from
2011 to 2016. In: D. G. Popescu, E., Kinshuk, Khribi, M.K., Huang, R., Jemni, M., Chen, N.-S., Sampson
(Eds.): Innovations in Smart Learning Vol. 21, pp. 13–18. Singapore: Springer Science + Buisness.
Dalim, Samihah & Kolivand, Hoshang & Kadhim, Huda & Sunar, Mohd Shahrizal & Billinghurst, Mark(2017):
Factors Influencing the Acceptance of Augmented Reality in Education: A Review of the Literature. In:
Journal of Computer Sciences, Vol. 13, Iss. 11, p. 581 -589.
Diegmann, P., Schmidt-Kraepelin, M., Eynden, S. Van Den, & Basten, D. (2015). Benefits of Augmented Reality in
Educational Environments – A Systematic Literature Review. 12th International Conference on
Wirtschaftsinformatik, 3(6–2015), 1542–1556.
47 Bucher 2019Literaturverzeichnisverzeichnis
Dörner, Ralf; Jung, Bernhard; Grimm, Paul; Broll, Wolfgang & Göbel, Martin (2013): Einleitung. In: Dörner, Ralf; Broll,
Wolfgang; Grimm, Paul & Jung, Bernhard (Hrsg.): Virtual und Augmented Reality (VR/AR). Berlin/Heidelberg:
Springer Vieweg, S. 1-32.
Dunleavy, Matt; Dede, Chris & Mitchell, Rebecca (2009): Affordances and Limitations of Immersive Participatory
Augmented Reality Simulations for Teaching and Learning. In: Journal of Science Education and Technology, Vol.
18, No.1, S. 7–22.
Freitas, Rubina & Campos, Pedro (2008): SMART: a SysteM of Augmented Reality for Teaching 2nd grade students. In:
BCS-HCI '08 Proceedings of the 22nd British HCI Group Annual Conference on People and Computers: Culture,
Creativity, Interaction, Vol. 2. Swindon: British Computer Society, S. 27-30.
Freina, Laura & Ott, Michaela (2015): A Literature Review on Immersive Virtual Reality in Education: State Of The Art
and Perspectives. eLearning and Software for Education Conference (eLSE), Bucharest. Abrufbar unter
https://www.researchgate.net/publication/280566372_A_Literature_Review
_on_Immersive_Virtual_Reality_in_Education_State_Of_The_Art_and_Perspectives. Zuletzt geprüft am
22.08.2017.
Goertz, Lutz (2018): Checkliste: VR sinnvoll in der beruflichen Bildung einsetzen. Abrufbar unter https://www.mmb-
institut.de/blog/checkliste-vr-sinnvoll-in-der-beruflichen-bildung-einsetzen/. Zuletzt geprüft am 05.02.2019.
Lugrin, J.-L./ Latoschik, M.E./ Habel, M./ Roth, D./ Seufert, C./ Grafe, S. (2016): Breaking Bad Behaviors: A New Tool
for Learning Classroom Management Using Virtual Reality. In: Frontiers in ICT. Online unter:
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fict.2016.00026/full. Zuletzt geprüft am 18.05.2018.
Milgram, Paul & Kishino, Fumio(1994): A taxonomy of mixed reality visual displays. In: IEICE Transactions on
Information and Systems (Special Issue on Networked Reality), Vol. 77, No.12, S. 1321-329.
Radu, Iulian (2014): Augmented reality in education – a meta-review and cross-media analysis. In: Pers Ubiquit Comput
(Personal and Ubiquitous Computing), Vol. 18, No. 6, S. 1533 – 1543.
Santos, Marc; Chen, Angie; Taketomi, Takafumi; Yamamoto, Goshiro; Miyazaki, Jun & Kato, Hirokazu (2014):
Augmented Reality Learning Experiences. In: IEEE Transactions on Learning Technologies, Vol. 7, No. 1, p. 38-
56.
48 Bucher 2019Sie können auch lesen
