"Schon krass, wie man dann einfach im Computer drin war!" – Immersives Lernen im Informatikunterricht

Wie funktionieren Lernprozesse in Virtual Reality? Dr. Andreas Dengel von der Universität Würzburg und Prof. Dr. Jutta Mägdefrau von der Universität Passau haben auf der virtuellen iLRN 2020 Konferenz (Immersive Learning Research Network) den Best Full Paper Award für ihren Artikel "Immersive Learning Predicted: Presence, Prior Knowledge, and School Performance Influence Learning Outcomes in Immersive Educational Virtual Environments" erhalten.

ein Mann und eine Frau in einer virtuellen Umgebung

Dr. Andreas Dengel und Prof. Dr. Jutta Mägdefrau im Computer - für ihre Forschungsarbeit zu Lernprozessen in virtuellen Lernumgebungen wurden beide im Juni 2020 ausgezeichnet.

© Andreas Dengel

Mit dem Begriff "Immersives Lernen" werden Lernprozesse beschrieben, die durch digitale Medien wie etwa Virtual oder Augmented Reality unterstützt werden. Es entsteht ein Gefühl des "Dort-Seins", das auch "Präsenzerleben" genannt wird. Im Rahmen ihrer Studie untersuchten Dr. Andreas Dengel vom Lehrstuhl für Schulpädagogik, Universität Würzburg, und Prof. Dr. Jutta Mägdefrau (Lehrstuhl für Erziehungswissenschaft) von der Universität Passau technologische und individuelle Faktoren, die den Lernprozess in virtuellen Lernumgebungen beeinflussen.

Für die Studie wurden drei Lernspiele zu Themen der Informatik programmiert, die an einem Gymnasium in Schärding, Österreich, von 78 Schülerinnen und Schülern getestet wurden. In den als Lernspiele gestalteten virtuellen Umgebungen erfuhren die Teilnehmenden mehr über den Aufbau eines Computers, die Funktionsweise von Automaten sowie über das sogenannte asymmetrische Verschlüsselungsverfahren.

Das Design der Studie zum immersiven Lernen basiert auf einem theoretischen Rahmenmodell, dem "Educational Framework for Immersive Learning", für welches das Autorenteam bereits 2018 im australischen Wollongong mit ihrem Artikel "Immersive Learning Explored: Subjective and Objective Factors Influencing Learning Outcomes in Immersive Educational Virtual Environments" mit einem Best Paper Award ausgezeichnet wurde. Hieraus wurde nun das Zusammenspiel aus technologischen Merkmalen und Motivation, Emotion, Vorwissen, Schulleistung, Präsenzerleben und Lernerfolg der Schülerinnen und Schüler untersucht.

Virtual Reality ist nicht die Lösung für alles, sondern ein neues Medium mit dem Potenzial, den Unterricht an den richtigen Stellen zu ergänzen.

Dr. Andreas Dengel

Die Analyse zeigt, dass insbesondere die bisherige Schulleistung, das Vorwissen zur Thematik sowie das Präsenzerleben in der virtuellen Lernumgebung zum Lernerfolg in den virtuellen Welten beitragen. Die Ergebnisse der Studie zeigen zudem, dass immersives Lernen nicht zwangsläufig bedeutet, dass ein besseres (im Sinne von immersiveres) Medium automatisch zu einem höheren Lernerfolg führt. Vielmehr kann immersives Lernen als ein komplexes Wechselspiel von Medium und Wahrnehmung sowie motivationalen, emotionalen und kognitiven Variablen verstanden werden kann. Eine Berücksichtigung dieser Faktoren bei der Gestaltung von Lehr-/Lernmedien und beim Einsatz von Virtual oder Augmented Reality im Unterricht kann den Lernprozess fördern. Dengel merkt hierbei jedoch an:"Virtual Reality ist nicht die Lösung für alles, sondern ein neues Medium mit dem Potenzial, den Unterricht an den richtigen Stellen zu ergänzen."

So betont Dengel etwa die Rolle der Lehrperson, die keineswegs durch den Einsatz innovativer Medien ersetzt werden kann oder gar soll: "Die Rolle der Lehrperson verändert sich. Während im Frontalunterricht der Lehrer oder die Lehrerin versuchen muss, das eigene Wissen in die Form eines möglichst für alle verständlichen und einheitlichen Vortrags zu bringen, bieten innovative Medien wie Virtual Reality nicht nur die Möglichkeit, neue Visualisierungsformen zu finden. Die selbstständige Beschäftigung mit dem Lerngegenstand schafft Chancen selbstgesteuerter und erfahrungsbasierter Lernprozesse: Es kann also individuell und durch eigene Erfahrungen in den virtuellen Welten gelernt werden. Die Rolle der Lehrperson ist nunmehr, die für den einzelnen Schüler/die einzelne Schülerin geeigneten Medien auszuwählen und im passenden Schritt des Lernprozesses einzusetzen."