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Virtual Reality im Unterricht » mit VR lernen

Virtual Reality und Augmented Reality sind in Industrie, Handel, Forschung und der Unterhaltungsbranche nicht wegzudenken. Durch sinkende Preise der Hardware und die Entwicklung neuer Anwendungen wird der Einsatz dieser Visualisierungstechnologien zunehmend auch für den Schul- und Bildungssektor immer wichtiger.

Virtuelle Realität (Virtual Reality, VR) bezeichnet ein Verfahren für computergenerierte Echtzeitdarstellungen mit Interaktion. Dabei werden vom Computer erzeugte virtuelle Objekte, Grafiken oder Informationen in den dreidimensionalen virtuellen Raum eingeblendet, der den Nutzer umgibt. Eng verwandt sind 360-Grad-Medien, die aufgezeichnete Inhalte im virtuellen Raum ohne Interaktionsmöglichkeit wiedergegeben.

Bei der Erweiterten Realität (Augmented Reality, AR) werden die virtuellen Objekte in den realen Raum eingeblendet, zum Beispiel in das Live-Kamerabild auf dem Smartphone. VR und AR unterscheiden sich in erster Linie hinsichtlich der Darstellungsgeräte und der Steuerung – ihre Vorteile im modernen Unterricht ähneln sich.


Welche Vorteile bringt der Einsatz von VR im Unterricht?

Virtual Reality birgt als digitales Medium ein grosses Potenzial für die Wissensvermittlung im Unterricht an Schulen und Berufsschulen, weil sich Zusammenhänge auf vielfältige Weise veranschaulichen lassen. VR kann den herkömmlichen Unterricht mit gedruckten oder PDF-Schulbüchern, Tafelanschrieben, Smartboards und Videos sinnvoll ergänzen oder ihn weiterentwickeln.

Der dreidimensionale visuelle Eindruck und die stereoskopische Darstellung erzeugen eine hohe Sinneswahrnehmung. Akustisches und haptisches Feedback verstärkt die Informationsaufnahme.

Die virtuelle Lernumgebung transportiert Wissen durch Verräumlichung und fördert ein vernetztes Denken als Schlüsselkompetenz. Das unmittelbare Dabeisein erhöht die Präsenz der Lernenden. Von virtuellen Lernumgebungen profitieren Schulen immer dann, wenn ein reales Lernszenario durch räumliche, zeitliche oder wirtschaftliche Beschränkungen oder Gefahren nicht möglich ist.

Ein weiterer genereller Pluspunkt liegt in Offenheit und Begeisterung der Lernenden, wenn Lerninhalte in virtuellen Welten sinnvoll veranschaulicht werden.

 

Auch diese Vorteile sprechen für Virtual Reality im Unterricht:


In welchen Fächern ist Virtual Reality besonders sinnvoll?

Virtuelle Realität und Erweiterte Realität im Unterricht sind kein Selbstzweck, sondern sollen den Lernerfolg in den vom Lernplan vorgegebenen Stoffbereichen fördern. Damit das gelingt, bedarf es der Einbettung der Virtualisierungsverfahren in sinnvolle Lern- und Arbeitsszenarien. Vor allem komplexe Zusammenhänge lassen sich sehr gut veranschaulichen.

1. Biologie Unterricht

Im Fach Biologie kann Virtual Reality beim Erkunden biochemischer Abläufe wie dem Zitronensäurezyklus, der Lungenatmung, dem Aufbau von Zellstrukturen und Körperteilen wie Auge oder Nase, oder der Arbeitsweise von Enzymen bei der Verdauung helfen.


2. Geschichte, Politik & Erdkunde

Die gesellschaftswissenschaftlichen Fächer Geschichte, Politik und Erdkunde profitieren in hohem Masse von VR und AR. Sehr gut visualisieren lassen sich interaktive Rundgänge durch historische oder nicht erreichbare Städte oder Sehenswürdigkeiten, Landschaftszüge, Vorher-Nachher-Zeitdarstellungen von Grenzverläufen, Gebäudezuständen und vieles mehr. 

Gute Anwendungsbeispiele liefert das Projekt „Schule digital“ des WDR: 

              

Mit VR-Brillen ganz einfach in die Vergangenheit zurück, um den Unterricht erlebbarer und verständlicher zu gestalten. 


3. Chemie

Im Fach Chemie ermöglichen interaktive 3D-Modelle Einblicke auf Teilchenebene, präzise dreidimensional-räumliche Strukturen, Orbitaldarstellungen und den interaktiven Aufbau chemischer Verbindungen. Chemische Reaktionen laufen interaktiv statt in Laborumgebung ab.


4. MINT-Fächer

Potenzial bietet das virtualisierte Lernen auch in MINT-Fächern, indem geometrische Körper oder technische Prozesse erfahrbar gemacht werden.

       


Welche VR-Modelle verbessern den Unterricht?

Welche Methode oder welches Modell Sie für die Nutzung von VR in Ihrem Unterricht wählen, hängt vom Fach, Themengebiet und der verfügbaren technischen Ausstattung ab. Diese Einsatzszenarien bieten sich an:

Frontales Lernen

Virtuelle Exkursionen oder virtuelle Rundgänge werden mittels Videoprojektor als 360-Grad-Panorama gezeigt. Die Lernenden profitieren von mehrperspektivischen Raumerfahrungen.


Individuelles Lernen

Die Schüler erleben die virtuelle oder erweiterte Realität am eigenen Computer oder dem eigenen Smartphone. Abstrakte Konzepte lassen sich eingängig visualisieren und mit ihnen experimentieren. Der Schüler kann in verborgene Ebenen und Systeme eintauchen und sowohl die grossen Zusammenhänge als auch kleinste Details betrachten.

Für die VR- und AR-Darstellung können die Smartphones der Teilnehmer genutzt werden, die mit Cardboards zur VR-Brille werden. Die Kosten für die Schule bleiben dadurch niedrig und die Schüler können die 3D-Anwendungen auch ausserhalb des Unterrichts oder im Rahmen von E-Learning vertiefen.


Kreatives und konstruktives Lernen

Die Schülerinnen und Schüler erstellen eigene 3D-Inhalte, indem Sie aus Fotos, Grafiken und Videos virtuelle Exkursionen erzeugen. Mit 3D-Modelling-Tools entwickeln Schülerinnen und Schüler 3D-Objekte in der virtuellen Realität. Grundformen wie Quader oder Kugeln lassen sich im Raum platzieren und nach Belieben Formen, Verbinden und Bemalen. Ein 3D-Drucker gibt das fertige Objekt als realen Gegenstand aus. Beispiele für weitergehende 3D-Konstruktionen sind das Modellieren chemischer Moleküle oder Wettermodelle.

Ein weiterer Ansatz ist das Modelling themenbasierter Wissenswelten oder Sachzusammenhänge als Alternative zu einem Schüler-Wiki oder Wissenswolken. Im virtuellen Modell lassen sich Schlüsselbegriffe mit Video-, Audio- und Fotoobjekten anreichern.


Welche Virtual-Reality-Apps und Dienste sind für den Bildungsbereich geeignet?

Virtual-Reality-Apps und Augmented-Reality-Anwendungen machen es Ihnen als Lehrerin oder Lehrer vergleichsweise einfach, Ihren Unterricht durch den Einsatz interaktiver 3D-Welten didaktisch aufzuwerten. Die folgenden Angebote sind empfehlenswert:


Powertipp: Augmented Reality mit dem iPad

Viele Bildungseinrichtungen sind mit Apple-Tablets ausgestattet. Unterrichtsideen für die Nutzung von Augmented Reality auf dem iPad gibt dieser Leitfaden von Apple. Er stellt AR-Apps für die Fächer Mathematik, Geschichte, Naturwissenschaften sowie den Lese- und Literaturunterricht vor.


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