Warum es Zeit für mehr Virtual und Augmented Reality in der Schule ist

Im Unterricht zu den Pyramiden oder in die Welt der Moleküle? Kein Problem. Mit VR und AR lassen sich ganze Welten ins Klassenzimmer bringen. Und das ist nicht alles. Lehrkräfte können ihren Unterricht mit Virtual und Augmented Reality zu einem kreativen Erlebnis machen, das Wissen vermittelt und Spaß macht. Leider scheitert das oft an der technischen Ausstattung und der Skepsis der Schulen.

Von Wolfgang Kerler

Liebe Schülerinnen und Schüler, wegen eines landesweiten Shutdowns bleibt das Schulgebäude ab Montag beschlossen. Der Unterricht findet dann zu den gewohnten Zeiten in unseren virtuellen Klassenzimmern statt. Bitte nehmt am Ende des heutigen Schultags die VR-Brillen mit nach Hause, die ihr bis zum Ende des Shutdowns ausleihen könnt…

Tja, so eine Durchsage hätte die Shutdown-Sorgen der Schulen gelöst. Aber soweit ist der Einsatz von Virtual Reality im Unterricht leider nicht. In hiesigen Schulen finden sich zwar immer noch Overheadprojektoren, aber kaum VR-Brillen. Und selbst wenn die technische Ausstattung besser wäre: Um normalen Unterricht einfach in VR-Klassenzimmern abzuhalten, fehlen noch geeignete Programme und Geräte. Wer es dennoch probieren will, muss improvisieren. So wie ein Mathelehrer, der zu Beginn des Lockdowns eine Stunde in die VR-Welt des Videospiels Half Life: Alyx verlegte.

Für VR-Konferenzen reichen Tools wie Mozilla Hubs oder AltspaceVR inzwischen aus. Doch die Frage, ob auch Schulunterricht komplett in VR-Räumen die gewünschten Ergebnisse bringt, ist ungeklärt – vor allem, weil die Kommunikation dort eingeschränkt sind. Denn letztlich treffen sich klobige Avatare ohne Mimik und mit rudimentärer Gestik, weil die meisten Controller nur Handbewegungen in VR übersetzen. Auch Emojis schaffen für Körpersprache keinen vollwertiger Ersatz. „All das, was auf der nicht-verbalen Ebene läuft, wird momentan von den Ansätzen der Social-VR plattgebügelt“, fasst Professor Marc Erich Latoschik, der an der Universität Würzburg zu Human-Computer-Interaction forscht, die Lage zusammen.


In dieser virtuellen Diskussionsrunde vom XR HUB Bavaria und 1E9 ging es um VR und AR in der Bildung. Auch Marc Erich Latoschik von der Uni Würzburg war dabei.

Die gute Nachricht: So schlimm ist das gar nicht. Denn selbst den Vorreitern in Sachen VR und AR in der Bildung geht es nicht darum, den Unterricht im physischen Klassenzimmer einfach komplett durch VR-Schulen zu ersetzen – auch wenn das in Corona-Zeiten praktische wäre. Sie wollen VR und AR nutzen, um den Unterricht in der Schule besser zu machen, erlebnisreicher, interaktiver und auch spaßiger. Richtig eingesetzt können Virtual und Augmented Reality nicht nur zu einer höheren Motivation der Schüler führen, sondern auch zu guten Lernerfolgen. Das ist wissenschaftlich belegt, wie in diesem Paper zusammengefasst ist.

Auf digitale Weltreise gehen – oder Frösche in AR sezieren

In AR können die Schüler plötzlich ägyptische Sarkophage mit ihren Smartphones oder Tablets mitten im Klassenzimmer inspizieren, während die Lehrkräfte sie auf spannende Details hinweisen. Möglich macht das beispielsweise das Programm Civilisations AR der BBC. Selbst Vulkanausbrüche können auf der Schulbank stattfinden. Und wenn das nicht eindrucksvoll genug ist, kann die Klasse in VR gemeinsam zu den schmelzenden Gletschern oder in die Unterwasserwelt reisen, geführt von ihrer Lehrerin. Dafür hat Google sein Angebot Expeditions geschaffen. VR-Brillen braucht es dafür nicht unbedingt, auch Smartphones und günstige Cardboards aus Pappe reichen.

Das History-Angebot des ZDF, das ebenfalls in Schulen eingesetzt wird, mischt 360-Grad-Videos und interaktiven Spielszenen, damit Klassen etwa die Geschichte der Rosinenbomber miterleben können. An digitalen Originalschauplätzen. Die App WDR AR 1933-1945 wiederum, die der Westdeutsche Rundfunk speziell für den Unterricht entwickelt hat, bringt Zeitzeugen, Animationen und Geräuschen in Augmented Reality ins Klassenzimmer. Zum Anschauen reichen Tablets.

Für den Wissenschaftler Sebastian Oberdörfer zeigen diese ersten Anwendungen das Potential, um Wissen mit VR und AR zu veranschaulichen. „Wenn man plötzlich vor einem riesigen Dinosaurier steht, kann man viel besser verstehen, wie groß diese Tiere damals waren“, sagt er im Podcast New Realities von 1E9 und dem XR HUB Bavaria. Sebastian will einen Beitrag dazu leisten, dass junge Lehrerinnen und Lehrer die Scheu vor den neuen Technologien verlieren.

An der Uni Würzburg hält er deshalb Seminare, für die sich der Lehrstuhl für Human-Computer-Interaction und der für Schulpädagogik zusammengetan haben. Zukünftige Lehrkräfte werden darin mit den Möglichkeiten von VR und AR vertraut gemacht. Und sie kreieren sogar eigene Anwendungen. Obwohl viele noch keinerlei Erfahrung mit Virtual und Augmented Reality hatten, funktionierte das bisher sehr gut. „Die Studierenden waren begeistert“, berichtet Sebastian.

Ein Vorzeigeprojekt, das in einem der Seminare entstand, ist der Plüschfrosch Horst. Das sympathische Stofftier bekam einen Reißverschluss in den Bauch, hinter dem für jedes seiner Organe ein Kärtchen mit einem AR-Marker platziert wurde. So kann Horst per Smartphone oder Tablet in AR seziert werden. Über den Markern erscheinen das Herz, die Lunge oder die Nieren in 3D. Für eine andere Anwendung entwarfen Studierenden einen VR-Tante-Emma-Laden, in dem die Schüler einkaufen können. Allerdings nur, wenn sie ihre Bestellungen dort in korrektem Englisch abgeben. Sonst erhalten sie die gesuchten Produkte nicht.

Sebastian wünscht sich, dass sich VR- und AR-Programme für Schulen in Zukunft auch stärker an Computerspielen orientieren. Oder sogar in den virtuellen Welten von bekannten Games stattfinden. „Wenn dieses Spiel plötzlich im Unterricht auftaucht, ist das eine viel größere Identifikationsmöglichkeit, ein viel größerer Spaßfaktor [für die Schüler], weil sie plötzlich das, womit sie zuhause Spaß haben, auch im Unterricht verwenden können.“ Was er damit meint, zeigt dieses Video des YouTubers TheFabo, der die Bildungs-Edition des Games Minecraft testet, ziemlich eindrucksvoll. Auch wenn es dabei noch nicht um die VR-Variante des Spiels geht.

Hier könnt ihr die Folge mit Sebastian Oberdörfer direkt anhören. Alternativ könnt ihr unseren Podcast New Realitites auch bei Podigee, Spotify, Deezer und bei Apple Music hören und abonnieren.

Schüler machen einen Roman in VR erlebbar

Virtual und Augmented Reality eignen sich aber nicht nur, um Sachverhalte besser zu visualisieren oder Klassen auf spielerische Erkundungstour zu schicken. Schüler können damit selbst kreativ werden – und ganze Welten erschaffen. Die Fremdsprachenlehrerin Stephanie Wössner hat das schon vor drei Jahren erfolgreich mit einer Klasse getestet.

Mit VR hatte sich Steffi vorher schon länger beschäftigt. „Aber alles, was ich gefunden habe, waren sehr passive Anwendungen, bei denen ich eine VR-Brille aufsetzen und dann angeblich etwas lernen sollte“, erinnerte sich Steffi, die auch Referentin am Landesmedienzentrum Baden-Württemberg ist, im New Realities Podcast. „Ich bin aber der Meinung, dass Lernen nur über Aktivität stattfinden kann.“

Überzeugt hat sie dann das Tool CoSpaces vom deutschen Start-up Delightex. Mit der Online-App können Schüler und Lehrer 3D-Welten für VR und AR gestalten, einfach per Drag and Drop und direkt im Browser. Vorkenntnisse braucht es nicht und es lassen sich Bilder, Videos und Tonaufnahmen einbinden. Die Ergebnisse können sowohl im Browser als auch mit VR-Brille „begangen“ werden.

Das richtige Tool hatte Steffi damit. Es fehlte nur noch ein Plan, um Zweifler zu überzeugen. „Ich wollte natürlich vermeiden, dass die Eltern kommen und sagen: Hey, was ist denn das? Das ist kein Unterricht“, sagt sie. Die Roman-Lektüre einer neunten Klasse in Französisch bot dann die Gelegenheit. Denn vom Frage-Antwort-Unterricht, der sich dabei oft einschleicht, hatte Steffi ohnehin genug. „Die Schüler lesen ein Kapitel, man fragt, was kommt denn da vor, wie sehen die Personen aus, wie stehen die zueinander. Und genau das langweilt sowohl mich als auch Schüler“, erklärt sie. „Deswegen habe ich dann gesagt, wir machen den Roman erlebbar.“

Lesen mussten die Schüler den Roman dafür auch. Doch nicht, um langweilige Fragen zu beantworten, sondern um selbst kreativ zu werden. Sie bekamen die Aufgabe, einzelne Kapitel des Buches in Form von Tagebucheinträgen aus Sicht der Hauptperson nachzuerzählen – und diese Einträge dann in CoSpaces zu inszenieren. Inklusive Tonaufnahmen des Tagebuchtextes, die sie selbst einsprechen mussten. Zusätzlich zum Lesen, Verstehen, Schreiben und Sprechen setzten sich die Schüler auch mit kulturellen und historischen Fragen auseinander. Denn der Roman spielt im Senegal der 1960er-Jahre – und das sollte auch in VR nachvollziehbar sein.

„Am Anfang waren sie sehr skeptisch“, erzählt Steffi über ihre Schüler. Doch dann wuchs die Begeisterung und die Klasse hängte sich so rein, dass ihr Projekt, das immer noch online ist, sogar mit Preisen ausgezeichnet wurde. Und das, obwohl die Schüler den Großteil der Arbeit zuhause nach Unterrichtsschluss erledigten. Denn: „Wir hatten [in der Schule] Windows-XP-Rechner und damit lief es einfach nicht.“

Hier könnt ihr die Folge mit Steffi Wössner und Manuela Müller direkt anhören. Alternativ könnt ihr unseren Podcast New Realitites auch bei Podigee, Spotify, Deezer und bei Apple Music hören und abonnieren.

Deutsche Schulen sind oft zögerlich – und nicht gut ausgestattet

Die schlechte technische Ausstattung vieler Schulen macht auch Sebastian Oberdörfer Sorgen. Denn daran könnten VR und AR im Unterricht scheitern. „Ich hoffe, dass gerade die Studierenden, die mein Seminar abschließen, Botschafter werden, um zu zeigen: Hey, das funktioniert, es ist super spannend, es kann umgesetzt werden“, sagt er deshalb. Und damit es noch mehr Botschafter werden, die sich auch für bessere Technikausrüstung einsetzen, hofft Sebastian außerdem, dass die guten Erfahrungen mit seinem Seminar andere Hochschulen inspirieren.

Vorkämpfer wie Sebastian und Steffi, die Überzeugungsarbeit leisten, wird es auch unabhängig von der Technik brauchen. Denn noch sind deutsche Schulen besonders skeptisch, was Virtual und Augmented Reality angeht. Das berichten zumindest Unternehmen, die passende Anwendungen entwickeln. Auch die Firma hinter CoSpaces konzentriert sich inzwischen auf englischsprachige und asiatische Länder. Dort werden an Schulen längst aufwendige Mathe-Labyrinthe gebaut, durch die man nur kommt, wenn man Rechenaufgaben lösen kann. Oder VR-Welten, in denen Krankheiten kindgerecht erklärt werden. Oder ganze Marskolonien, in die viel Recherche geflossen ist. Doch: „Die Resonanz in Deutschland war nicht so, wie wir sie gerne gehabt hätten“, sagt Manuela Müller von Delightex. Noch nicht jedenfalls.

Immerhin: Die Corona-Krise habe das Interesse gesteigert. Vielleicht folgt darauf ja ein Digitalisierungsschub für die Schulen, der nicht bei der Ausstattung mit besserem WLAN aufhört, sondern gleich einen Schritt weiter in die Zukunft geht.

Titelbild: Getty Images

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Denke es ist wichtig die Vorteile von VR zu nutzen und signifikant neue Methoden fürs lernen einzuführen oder zulassen. Im letzteren sehe ich die größere Hürde zumindest in Deutschland.

Für mich ist VR interessant weil es die Möglichkeit Räumlichkeit mit den grenzenlosen Möglichkeiten des digitalen zu verbinden erlaubt.

Man denke nur an Gedächtnistraining was räumliche Spaziergänge mit Dingen die man sich merken will assoziiert. Oder an Sherlock Holmes und sein „Gedankenpalast“.

Kollaborationen und kreatives Schaffen ist super einfach möglich. Das sind Grundfähigkeiten für die Zukunft.

Gefühlt hat VR viel größeres Potential als AR, was sehr im hier behaftet ist und da verankert bleibt.

Bin kein Fan davon zu fordern dass Schulen solche Geräte kaufen sollen. Vielmehr glaube ich ans bring your own device Prinzip. Damit kann man sich auch über den Unterricht hinaus damit beschäftigen, was denke ich elementar für den Erfolg sein wird.

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Beide Technologien haben ihr Potential. Die Anwendungsgebiete können sich durchaus unterscheiden. Der Vorteil bei AR ist, dass es virtuelle Darsellungen in realer Umgebung ermöglicht, was andere Konzepte hervorbringen kann.

Es ist schön zu sehen, dass gerade viel an didaktischen Möglichkeiten geforscht wird. Grundsätzlich kann man mit VR derzeit mehr machen, weil die Technik bereits gut funktioniert und es einigermaßen bezahlbar ist. Mich beeindruckt besonders wie gut das Spiel Half-Life: Alyx mit VR funktioniert.

Ansonsten bleibt ebenfalls die Frage, wie die Technologie finanziell angeschafft werden soll. Bring your own device wäre zwar eine Lösung, aber Schulen sind derzeit sehr darauf bedacht, Schüler aus finanziell Schwachen Familien nicht zu benachteiligen.

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Eine einheitliche Lösung wird es hier nie geben. Weil es sich einige nicht leisten können sollte nicht für einen Verzicht aller herhalten. Dann sollte man lieber schauen dass man es denen die es sich nicht selber leisten finanziert. Insbesondere unternehmen kann ich mir gut vorstellen würden so etwas zum Teil sponsoren.

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Zunächst kam mir der Gedanke, dass solch eine vorgefertigte Welt ja viel Phantasie zerstören könnte. So wie Verfilmungen von Büchern… Aber wenn man es klug einsetzt in Form von einer kreativen Weiterentwicklung der Geschichte klingt das gar nicht so abwegig…

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Die Entwicklung schreitet gerade recht schnell voran. Für den Businessbereich gedacht, aber vermutlich darüber hinaus auch für ältere Schüler:innen oder Jugendliche einsetzbar, ist Spatial. Hier wird ein Selfie direkt auf den Avatar gelegt, was noch keine komplette Mimik ersetzt, aber zumindest in die Richtung geht, wenn man die Person bereits aus dem RL kennt. Auch Handtracking ist, mit der Oculus Quest (und vermutlich auch anderen Systemen) inzwischen schon gut möglich.

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Ja, Spatial ist echt ein guter Hinweis. Danke dir! Wollte ich auch endlich mal ausprobieren… zumal es derzeit ja auch gratis ist.

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Im Bildungsbereich finde ich Unternehmenssponsoring ehrlich gesagt schwierig. Wenn der Preis der Hardware weiter sinkt und Schulen gleich große Stückzahlen abnehmen, könnten wir da in wenigen Jahren bei niedrigen dreistelligen Beträgen pro Brille sein. Das sollten die Schulen entweder anschaffen können oder es zumindest - je nach Einkommen - Zuschüsse für Familien geben.

Ohnehin ist es möglicherweise problematisch, dass sich öffentliche Stellen bisher wenig engagieren - auch im Bereich der Software. Es sollte idealerweise für Bildungsanwendungen ein offenes Öko-System geben und kein geschlossenes, das von einem oder wenigen Unternehmen dominiert wird.

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