Wie Augmented Reality das Lernverhalten verändern kann

von Dominik Christov, entstanden im Rahmen der LV Mediendidaktik und E-Learning, WS 2017/18

Was ist Augmented Reality?

Die Überlegung, die physische Realität mit einer digitalen Virtualität zu erweitern, ist nicht erst seit 2016 mit Pokemon Go ein Thema geworden, sondern bereits seit vielen Jahren üblich in der Film- und Fernsehindustrie. Doch haben technologische Entwicklungen, und hierbei allem voran die Verfügbarkeit leistungsfähigerer Endgeräte dafür gesorgt, dass der Begriff der Augmented Reality in den letzten Jahren immer häufiger auch in Verbindung mit E-Learning gefallen ist. Natürlich bringen leistungsstärkere Prozessoren auch den Vorteil mit sich, dass wesentlich komplexere Anwendungen realisierbar werden. Spricht man von AR, gilt es zunächst eine grundlegende Unterscheidung in die drei verschiedenen Arten vorzunehmen.

Markerloses AR – Auslösung eines Ereignisses durch Erkennung einer Struktur (Bilderkennung)

Markerbasiertes AR – Markierungen (Marker) werden erfasst und lösen ein Ereignis aus.

Geobasiertes AR – Verwendung der GPS Daten eines lokalen Endgeräts123.

Wie Augmented Reality unser Lernverhalten verändern kann

Mit Hilfe der Augmented Reality kann Lernenden eine simulierte Lernumgebung ermöglicht werden. Im Gegensatz zur virtuellen Realität wird jedoch auch die aktuelle Lernsituation berücksichtigt, indem relevante Informationen mit dem Lerninhalt überlagert werden. Somit können Informationen über den visuellen sowie auditiven Kanal aufgenommen werden. Nach den Annahmen der Kognitiven Theorie des multimedialen Lernens findet die menschliche Informationsverarbeitung über zwei verschiedene Kanäle statt. Visuell/Bildhaft und Auditiv/Verbal4. Das Ansprechen mehrere Sinnesmodalitäten ist ein zentraler Vorteil, welchen sich AR Anwendungen zu Nutze machen können.

Als Beispiel kann ein normalerweise zweidimensionales Bild durch ergänzende Bilder, Audioaufnahmen und Animationen von einer AR Anwendung erweitert werden. Die Art und Weise wie Informationen aufgenommen, verarbeitet und dabei gelernt werden, wird erweitert. Lernen findet auf mehreren Ebenen statt. Das 2D-Bild kann „zum Leben“ erwachen und auf Handlungen reagieren, zu dem Betrachter sprechen und wie bereits genannt weitere Informationen bereitstellen. Anwendungen können so weit gehen, auch auf Bewegungen des Benutzers zu reagieren. Voraussetzung hierbei ist natürlich die stetige Betrachtung durch die Augmented Reality Anwendung. AR kann also mehr als nur ein überlagerndes Popup mit Zusatzinformationen sein. So ist ein breites Spektrum von Anwendungen im Bereich des E-Learnings möglich, welche eine ansprechende Lernerfahrung liefern können. Also Vorteil stellt sich die weitreichende Verfügbarkeit mobiler Endgeräte dar. Das vom Bundesministerium geförderte Projekt »Social Augmented Learning« gelangt unter anderem zu dem Ergebnis, „dass sich mobile Endgeräte nicht zuletzt auch aufgrund ihrer hohen Vertrautheit in der Anwendergruppe sehr gut für Lernaktivitäten eignen“5.

 

Augmented Reality und Lernanwendungen

Ein praxisnaher Zugang zu Lerngegenständen kann geschaffen werden, sowie die Möglichkeit zur Exploration gegeben und eine Begünstigung des selbstgesteuerten Lernens erreicht werden. Auch soziale und kooperative Lernaktivitäten können in positiver Weise angeregt werden. Weitere Überlegungen des Kognitivismus, bspw. Lernen durch Einsicht, basierend auf Erkenntnis und Verständnis eines Sachverhalts durch Umstrukturierung von Wissen, lassen sich durch AR Anwendungen zumindest theoretisch begünstigen, da komplexe Wirkungszusammenhänge zielgerichtet dargestellt werden können. Kognitive Prozesse, also Erkennen, Verstehen und das Lösen von Problemen lassen sich durch AR Anwendungen begünstigen. Auch authentische Lernumgebungen und der Umgang mit komplexen Problemsituationen, wie sie aus Software mit konstruktivistischen Grundlagen bereits bekannt sind, lassen sich integrieren. Durch Aufgaben und Anleitungen, sowie Hinweise und Feedback in begleitenden intelligenten Systemen sind selbst gesteuertes Lernen auf individueller Ebene möglich.

Die größte Hürde der AR im Bereich des E-Learning liegt also nicht in konzeptionellen Überlegungen solcher Anwendungen, sondern in der Entwicklung von eben jener Lernanwendungen selbst. Anwendungen, die zum einen das große Potenzial auszuschöpfen wissen, aber zum anderen auch hinsichtlich ihrer Usability eine entsprechend einfache Handhabung bereitstellen können, sind eine Hürde. Auch die Einbindung in bestehende Unterrichtskonzepte muss bezüglich einer sinnvollen Nutzung berücksichtigt werden. Vor allem dieser Punkt erweist sich als kritisch, da universelle Lehranwendungen nur in bedingten Rahmen möglich sind. Nicht zuletzt muss natürlich auch eine entsprechende Akzeptanz gegeben sein. Die Entwicklung agiler Lernanwendungen bedarf zudem zahlreicher begleitender Überlegungen, basierend auf technischen wie auch didaktischen Grundlagen. Allgemein kann jedoch gesagt werden, dass Augmented Reality nicht in jeder Lernsituation sinnvoll eingesetzt werden kann, sich aber in bestimmten Bereichen sehr gut in bestehende Umgebungen integrieren lässt. Beispielsweise in der Archäologie oder im Maschinenbau können AR Anwendungen zielgerichtet zum Einsatz kommen und eine sinnvolle Erweiterung zu konventionellen Angeboten liefern. So kann die Konstruktion einer Maschine durch Visualisierung mit 3D Modellen ohne Kosten und Risikofaktoren verdeutlicht werden. Durch das Schaffen von interaktiven, praxisorientierten Umgebungen, in welchen zielgerichtete Aktivitäten bereitgestellt werden, kann ein hoher Mehrwert durch AR Anwendungen erzielt werden.

Viele Ansätze aus konventionellen E-Learning-Anwendungen sind hierbei direkt übertragbar. Um einige Beispiele zu nennen, lassen sich neben Bedarfserhebung und Zielgruppenanalyse auch die Multimediaprinzipien nach6 anwenden. Besonders auf das Kohärenzprinzip und das Redundanzprinzip sollte hierbei geachtet werden. Eine nicht zielgerichtete Verwendung kann im schlimmsten Fall zu negativen Effekten führen und die Lernenden von relevanten Inhalten ablenken. Zu viele Informationen können sich als überflüssig herausstellen und eine übermäßige Verwendung von Grafiken, Audioaufnahmen und Animationen tragen sicher nicht zu einem besseren Verständnis, sondern eher zu einer übermäßigen kognitiven Belastung bei.

 

Fazit

AR kann die Qualität von Lehrangeboten grundlegend verbessern, muss aber, um positive Effekte generieren zu können, sinnvoll in das mediendidaktische Konzept eingebettet werden und eine Erweiterung zu bestehenden Lerninformationen bieten, welche sonst nur sehr schwer oder überhaupt nicht dargestellt werden können. Allerdings müssen auch die sich wandelnden Rollenverständnisse von Lernenden und Lehrenden berücksichtigt werden. Es sollten interaktive Lernumgebungen und Grundlagen für kooperative Aktivitäten geschaffen werden, in welchen Lernende tutoriell begleitet werden und Lernen durch zusätzliche Visualisierungen, Grafiken, Audioaufnahmen und Animationen unterstütz wird. Die selbstbestimmte Auseinandersetzung von komplexen Lerninhalten sollte hierbei eine zentrale Rolle spielen und im Vordergrund stehen.

 

Quellen

Amjad A. S. (2017). Augmented Reality – A New Dawn of Possibilities in Online Training / eLearning. URL: https://elearning.adobe.com/2017/11/augmented-reality-a-new-dawn-of-possibilities-in-online-training-elearning (Stand: 12.03.2018).

Blippar (Hrsg.) (2015). Blippar: FAQ. URL: https://blippar.com/de/resources/faq (Stand: 28.09.2016).

E-teaching.org (2016). Augmented Reality. URL: https://www.e-teaching.org/didaktik/gestaltung/augmented_reality (Stand: 28.09.2016).

Fehling, C. D. (2015). Augmented Reality in der Berufsbildung. Praxis-Statement: Projekt »Social Augmented Learning« | Social Augmented Learning – Zum Einsatz von Augmented Reality in der Berufsbildung. https://shop.wolterskluwer.de/media/pdf/e3/b9/35/LP_HEL_Beitrag_5-22-1.pdf (Stand: 20.04.2018).

Gopalakrishnan, H. (2017). Virtual and Augmented Reality: The Future of E-learning. URL: https://blog.commlabindia.com/elearning-design/virtual-and-augumented-reality-elearning (Stand: 10.03.2018).

Mayer, R. E. (2009). Research-based principles for designing multimedia instruction. University of California, Santa Barbara. https://hilt.harvard.edu/files/hilt/files/background_reading.pdf (Stand: 20.04. 2018).

Mayer, R. E., Heiser, J., & Lonn, S. (2001). Cognitive constraints on multimedia learning: When presenting more material results in less understanding. Journal of Educational Psychology. URL: http://visuallearningresearch.wiki.educ.msu.edu/file/view/Mayer, Heiser, %26 Lonn (2001).pdf (Stand: 20.4.2018).

Mehler-Bicher, Anett (2013). Augmented Reality: Theorie und Praxis. Oldenbourg Verlag.

Sorden, S. D. (2016). Cognitive Theory of Multimedia Learning. Tsaile Public School, Chinle, Arizona. URL: https://www.researchgate.net/publication/267991109_The_Cognitive_Theory_of_Multimedia_Learning (Stand: 20.04.2018).

Trinler, Fabian (2009). Augmented Reality. Einsatzmöglichkeiten, Chancen und Herausforderungen. URL: https://portal.hs-weingarten.de/c/document_library/get_file?uuid=d1248057-2782-4a0d-8344-a7376c7ea288&groupId=26000 (Stand: 24.09.2016).

 

  1. vgl. Trinler 2009: S. 24-28 []
  2. eteaching.org 2009 []
  3. Mehler-Bicher 2013 []
  4. vgl. Robinson []
  5. vgl. Fehling 2015, S. 5 []
  6. vgl. Mayer 2009 []

Natalie Kiesler

Redaktionsmitglied des Blogs "Soziale Medienbildung". Lehrkraft für besondere Aufgaben am Fachbereich Angewandte Informatik der Hochschule Fulda mit Lehrgebiet Medieninformatik. Forschungsprojekt "Konzeption, Entwicklung und Evaluation eines interaktiven E-Learning Angebots für die curriculare Programmierausbildung“.

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