Immersives Lernen

Was ist Immersion?

Die Immersion ist eine Methode, bei der eine künstliche oder speziell modellierte Umgebung genutzt wird, um den Schüler voll in den Lernprozess einzubeziehen, zum Beispiel mit Hilfe von Technologien der virtuellen und erweiterten Realität. Dank dieser Strategie eignet man sich neue Informationen leichter an, weil dadurch die Ablenkungsfaktoren beseitigt werden, das Lernen weniger langweilig und eintönig ist und der Unterricht spannend und unterhaltsam verläuft. Deshalb wird der Lernprozess produktiv und für die Schüler leicht und ungezwungen.

Immersion selbst bedeutet wörtlich übersetzt "Eintauchen", also die Möglichkeit, in eine Aktivität voll einbezogen zu sein. So funktioniert zum Beispiel das immersive Theater, bei dem das Publikum zusammen mit professionellen Schauspielern an der Aufführung direkt teilnimmt. Deshalb ist das Ende der Vorstellung im Voraus unbekannt und hängt von jedem Teilnehmer ab.

Das gleiche Prinzip gilt für die Anwendung der immersiven Methode im Unterricht. Mehr noch: Immersion, das heißt, das Eintauchen des Menschen in eine künstlich erzeugte Welt, ist auch das Ziel von Literatur, Malerei und Musik. Dadurch entsteht ein gewisser Präsenz-Effekt, ein Gefühl der Zugehörigkeit und der Teilnahme an dem, was gerade passiert.

Mehr über Immersion im Unterricht

Beim immersiven Lernen tauchen alle Schüler in eine interaktive Umgebung ein, in der sie Kenntnisse erwerben und ihre Fähigkeiten und Fertigkeiten praktisch umsetzen. Das Vorhandensein von virtuellen Welten und der Einsatz von Elementen der "Erweiterten Realität" ist wohl das wichtigste, wenn auch nicht das einzige Prinzip des immersiven Lernens. Genauso wichtig sind folgende:

• Spontaneität. Die immersive Methode setzt kein vorgefertigtes Skript voraus, sodass die Schüler sich in einer Vielzahl von Aktivitäten unterschiedlich verwirklichen können. Dabei besteht die Aufgabe des Lehrers darin, eine vertrauensvolle Atmosphäre zu schaffen und den Schülern zu helfen, ihr Potenzial zu entfalten.

• Interaktivität. Die Schüler erwerben neue Kenntnisse und eignen sich neue Fähigkeiten an, indem sie mit der Umgebung zusammenwirken und verschiedene Werkzeuge und die vorhandenen Möglichkeiten nutzen. Das macht es möglich, reale Situationen zu simulieren und das Material besser zu verstehen.

• Ständige Kommunikation und Aufrechterhaltung des Kontakts. Beim immersiven Lernen ist es besonders wichtig, mit anderen Schülern zusammenzuwirken und ihnen möglichst viel Unterstützung und Hilfe zuteilwerden zu lassen.

• Keine Hierarchie. Es gibt keine starren Grenzen für Schüler und Lehrer, denn es gibt weder diejenigen, die nur lehren, noch diejenigen, die nur lernen. Jeder, der am Lernprozess beteiligt ist, erwirbt selbst neue Kenntnisse und hilft gleichzeitig den anderen beim Kenntniserwerb.

• Aktionsfreiheit. Beim immersiven Lernen haben die Schüler kein einheitliches Ziel, denn jeder von ihnen wählt seinen eigenen Tätigkeitsbereich aus und verwirklicht sein Potenzial so, wie er es für richtig hält. Der Lehrer unterstützt lediglich die Schüler bei ihren Bemühungen.

So trägt die immersive Methode zur Einbeziehung der Schüler in den Bildungsprozess bei und erhöht die Motivation, die Geschwindigkeit und die Qualität des Lernens.

Andere Vorteile des immersiven Lernens

Weitere Vorteile der immersiven Lernmethode sind:

1. Anschaulichkeit

Virtuelle Welten ermöglichen es, verschiedene Vorgänge, die in der Realität nicht oder nur sehr schwer untersucht werden können, näher kennenzulernen. In einer digitalen Umgebung lassen sich beispielsweise Informationen über die Funktionsweise menschlicher Organe, die Struktur verschiedener Organismen, die Konstruktion von Mechanismen aller Art usw. viel besser verarbeiten. Dies hängt damit zusammen, dass die modernen Technologien es ermöglichen, selbst die kompliziertesten Prozesse und Erscheinungen zu visualisieren.

2. Konzentration und Stabilität der Aufmerksamkeit

Beim immersiven Lernen werden durch das vollständige Eintauchen in den Prozess alle Ablenkungsfaktoren und äußere Reize ausgeklammert. Dies fördert nicht nur ein besseres Lernen und die Konzentration auf das Lernen, sondern auch die Entwicklung von Konzentration, Gedächtnis und Gehirnfunktion.

3. Höhere Motivation zum Lernen

Der Wunsch zu lernen wird durch die Tatsache stark gefördert, dass jeder Schüler imstande ist, die Umgebung zu simulieren und vollständig in den Kontext einzudringen, die Aufgaben zu erfüllen, die ihm gefallen, und in den Bereichen voranzukommen, die ihn am meisten interessieren.

4. Sicherheit

Dank der virtuellen Realität wird es möglich, ohne große Risiken neue Kenntnisse und Fertigkeiten zu erwerben, wissenschaftliche Experimente und komplexe Operationen durchzuführen und sich in den verschiedensten und gefährlichsten Tätigkeitsbereichen zu versuchen.

5. Individueller Ansatz beim Lernen

Das immersive Lernen geht ursprünglich von einem Modell aus, das vor allem auf den Lernenden ausgerichtet ist. Dies ermöglicht es jedem, in seinem eigenen Tempo zu lernen, zusätzliche Materialien zu studieren, so weit wie möglich in komplexe Themen einzutauchen und die Interessen, Fähigkeiten und Bedürfnisse der Schüler zu berücksichtigen, was das immersive Lernen dem personenorientierten Ansatz sehr ähnlich macht. Gleichzeitig hat das immersive Lernen jedoch einige Nachteile. So kann der übermäßige Einsatz virtueller Technologien während der Ausbildung die Entwicklung anderer, ebenso wichtiger Fähigkeiten wie Empathie, Kommunikation usw. behindern. Gerade deshalb sollten solche Technologien nur von echten Profis entwickelt und eingesetzt werden. Dementsprechend erfordert die Immersion hoch qualifizierte Arbeitskräfte und die verantwortungsvollsten Fachleute. Damit ist auch ein weiterer Nachteil virtueller Räume verbunden, der mit Sicherheit zusammenhängt. Es ist notwendig, alle Nutzer vor möglichen Cyberspace-Risiken in Bezug auf den Datenschutz abzusichern.

Mehr noch: Der Einsatz von immersiven Lernmethoden mit dem Effekt des vollen Eintauchens kann dazu führen, dass die Schüler vor allem an VR-Geräte und andere Vorrichtungen denken werden, anstatt sich dem Lernprozess selbst zuzuwenden. Dies kann eine Verschlechterung der Lernergebnisse verursachen.

Typen des immersiven Lernens

Immersive Lernmethoden können sich je nach eingesetzter Technologie unterscheiden, die vollständiges Eintauchen umsetzt. Immersives Lernen kann u.a. Folgendes beinhalten:

• Virtuelle Realität

Mit Hilfe der VR-Technologien ist es möglich, jeden beliebigen Raum in digitaler Form nachzubilden und vollständig darin zu existieren, verschiedene Situationen zu simulieren, in fremden Rollen zu handeln und das eigene Potenzial voll zur Entfaltung zu bringen. Mit einem speziellen Headset, z. B. einem Helm oder einer Brille, kann man an die unzugänglichsten, entlegensten Orte reisen und sich sogar in der Zeit fortbewegen. Auch in der virtuellen Welt treiben die Nutzer, wie im wirklichen Leben, gerne Sport, sie können zum Beispiel Ski fahren, an Rennen und Tennisturnieren teilnehmen, verschiedene andere Berufe erlernen, Forschungsarbeiten und Experimente durchführen. Die Besonderheiten des VR-Raums bieten also volle Aktionsfreiheit und das Recht, eine unbegrenzte Menge von Fehlern zu machen.

• Erweiterte Realität

AR, das heißt, die Technologie der Erweiterten Realität ermöglicht es, die physische Umgebung in eine digitale Schnittstelle zu verwandeln, ihr neue Elemente hinzuzufügen und ihre Möglichkeiten zu erweitern. Im Grunde genommen ist AR eine Fortsetzung der realen Welt, die aber durch virtuelle Objekte ergänzt wird. Im Lernprozess wird diese Technologie zum Beispiel für sogenannte "animierte Illustrationen" im Biologie-Unterricht und bei anderen Wissenschaften eingesetzt. Dazu genügt es, die Smartphone-Kamera auf eine Abbildung zu richten, um statt der zweidimensionalen Bilder dreidimensionale Modelle menschlicher Organe zu sehen.

• Gemischte Realität oder MR

Die Kombination der erweiterten und virtuellen Realität macht das Zusammenwirken in der digitalen Umgebung realistischer. Darüber hinaus ist es gerade die MR, die es physischen Objekten und Nutzern ermöglicht, in Echtzeit nebeneinander zu existieren. So wird die kombinierte Realität als Counterpart der erweiterten Realität bezeichnet, die die Möglichkeiten eines VR-Headsets kombiniert und andere Texturen und Bilder über die bestehende Umgebung legt. So entsteht ein neuer Raum, in dem virtuelle Objekte voll integriert sind, die mit realen Objekten interagieren.

• Dreidimensionales Lernen

Das ist eine 3D-Visualisierung und Simulation der Umwelt, die den Nutzer in eine künstlich geschaffene Welt eintauchen lässt und ihm, ähnlich wie VR-Technologien, zusätzliche Möglichkeiten bietet. Zum Beispiel kann 3D-Lernen im Meta-Universum (Metaverse) stattfinden, das gerade im Bildungsumfeld ein hohes Potenzial hat. So fördert die 3D-Methode ein profunderes Lernen durch Kombination von virtuellen und erweiterten Räumen. Dank der Ausbildung in einer dreidimensionalen Umgebung entstehen vollständigere und detailliertere Modelle von Objekten und Phänomenen, die es ermöglichen, die komplexesten Prozesse zu visualisieren. In virtuellen Labors und anderen erweiterten Umgebungen, die zur Vermittlung verschiedener praktischer Fähigkeiten geschaffen werden, können Experimente und Trainings in einer sicheren und kontrollierbaren Umgebung durchgeführt werden.

• Gamification

Das immersive Lernsystem ermöglicht es, den Bildungsprozess in eine ergreifende Reise zu verwandeln. Die Schüler können miteinander und mit verschiedenen anderen Charakteren kommunizieren, interessante Fälle, Aufgaben und Rätsel lösen und so die komplexesten Fertigkeiten im Spielformat bewältigen. Durch Gamification wird es auch möglich, die eigenen Leistungen und Fortschritte zu verfolgen, mit anderen zu wetteifern und um den Sieg zu kämpfen. Auf diese Weise eignen sich die Lernenden neue Kenntnisse und Fähigkeiten leichter an und festigen sie in weiteren Spielen und in Aufgaben mit Unterhaltungselementen.

• Imitation, Modellsimulation

Die Simulation gibt uns die Möglichkeit, ohne Angst vor eventuellen Fehlern Versuche anzustellen und uns sogar unter den gefährlichsten Bedingungen in Sicherheit zu wissen. Durch immersives Lernen erfahren wir zum Beispiel, wie wir Flugzeuge und andere Transportmittel lenken, Häuser bauen, Autos entwerfen und eigene Erfindungen machen können, indem wir unsere Fähigkeiten in einem virtuellen Raum perfektionieren.

Der Unterschied zwischen dem immersiven und dem experimentellen Lernen

Wie wir bereits festgestellt haben, geht es beim immersiven Lernen um den Erwerb neuer Kenntnisse und Fähigkeiten in einer digitalen Umgebung unter Verwendung spezieller Geräte, die es ermöglichen, sich in die virtuelle Realität zu begeben. Diese Methode ist eng mit der Theorie der experimentellen Pädagogik verbunden, die auf dem Versuch-und-Irrtum-Prinzip beruht. Daher wird dieser Ansatz auch oft als empirisch bezeichnet, weil neues Material dann am besten im Gedächtnis bleibt, wenn es durch eigene Erfahrung geprüft worden ist.

Dabei weisen der immersive Ansatz einerseits und das Konzept des experimentellen Lernens andererseits jedoch erhebliche Unterschiede auf. So werden bei der immersiven Bildung auf jeden Fall die Technologien der virtuellen und erweiterten Realität oder sogar beide gleichzeitig eingesetzt. Deshalb setzt die immersive Bildungsmethode immer die Einbeziehung verschiedener Geräte, Mobiltelefone und anderer zusätzlicher Vorrichtungen in den Bildungsprozess voraus. Bei der experimentellen Methode hingegen werden die neuesten Technologien oft gar nicht eingesetzt. Das geht darauf zurück, dass das Hauptziel der Immersion darin besteht, die Schüler dazu zu bringen, sich selbst und ihre Talente zu entfalten, Unsicherheit und die Angst vor Fehlern zu beseitigen, indem sie in einer sicheren und kontrollierbaren Umgebung lernen, in der es keine Risiken gibt, die ihnen im realen Leben oft auflauern. Das empirische Lernen setzt aber voraus, dass den Schülern geholfen wird, ihre Fähigkeit zu Problemlösung und Entscheidungsfindung unter realen Bedingungen zu entwickeln.

Darüber hinaus enthält der empirische Ansatz keine Spielelemente, während die Gamification in der immersiven Bildung aktiv genutzt wird. Außerdem basiert die Immersion auf dynamischem Lernen, das wiederum durch die aktive und kontinuierliche Arbeit aller am Prozess Beteiligten zustande kommt. Beim experimentellen Herangehen an den Prozess des Wissenserwerbs ist dagegen eher die statische Mechanik kennzeichnend.

Hinzu kommt, dass die empirische Methode die Denkfunktionen der Schüler nicht immer vollständig einbezieht. Sie zielt in erster Linie auf die sogenannte Zielsetzung und Zielerreichung ab, d. h. auf die Formulierung eines bestimmten Ziels und die Entwicklung eines Handlungsalgorithmus, wonach konkrete Aufgaben gelöst werden sollen, um das Hauptziel zu erreichen. Die Immersion erfordert dabei die Einbeziehung buchstäblich aller Typen des menschlichen Denkens beim Bildungsprozess und die maximale Auslastung der Denkfunktionen.

Der klare Unterschied zwischen dem immersiven und dem experimentellen Lernen besteht darin, dass ersteres durch eine vollständige und detaillierte Umsetzung realisiert wird, während letzteres durch die Einbeziehung einer bestimmten Fähigkeit realisiert wird. Es ist jedoch fast unmöglich zu sagen, welche Art der informellen Bildung am effektivsten ist. Jede hat eine Reihe von Vorteilen, deshalb sollten beide kombiniert werden, um schnelle und hohe Lernergebnisse zu erzielen.

Beispiele der immersiven Lernmethode

Immersive Technologien verbessern die Lernerfahrung und ermöglichen eine wirkungsvolle Aneignung des neuen Lehrmaterials. Die beeindruckenden Beispiele für den Einsatz des immersiven Lernens zeigen das ganz anschaulich.

Mit dem wissenschaftlichen VR-Spiel InMind2 kann man u.a. die Prozesse im menschlichen Organismus detailliert erforschen. Dies ist am Beispiel des virtuellen Teenagers John möglich. Studenten, die sich mit Chemie, Physiologie und Anatomie beschäftigen, können sehen, wie biologische Prozesse die Bildung der menschlichen Persönlichkeit beeinflussen. Sie können auch Johns Weiterentwicklung im Lauf der Zeit, Veränderungen seiner inneren Organe und Körperstruktur verfolgen.

Die ähnliche App Labster erschafft eine sichere Umgebung für das Erlernen zahlreicher technischer Disziplinen, die als STEM bezeichnet werden und bietet über hundert Typen von virtuellen Labors. Die Schüler können ihre eigenen Experimente durchführen und sich mit Prinzipien von Atomstrukturen, Tiergenetik, Fermentierung und so weiter auseinandersetzen. Die virtuelle Realität Labster ist speziell für Versuche und das Erlernen der Grundlagen von Chemie, Physik, Biologie und anderen Wissenschaften entwickelt worden.

Dank des Simulators HistoryMaker VR kann jeder Schüler eine Zeitreise unternehmen und als eine berühmte historische Person agieren. So kann man zum Beispiel in die Rolle der ersten amerikanischen Frauenrechtlerin Abigail Adams, des Präsidenten Abraham Lincoln, des Diplomaten Benjamin Franklin und vieler anderer politischer Persönlichkeiten schlüpfen. Die Geschäftsführung des Entwicklers von HistoryMaker Schell Games erklärt die Mission des Geschichtssimulators folgenderweise: "Wir wollten eine App erstellen, mit der man nicht nur lernen, sondern auch Geschichte hautnah erleben kann. Mit HistoryMaker VR hoffen wir, die Wissenslücken zu schließen und das Geschichtsstudium interaktiv und spannend zu gestalten."

Mehr noch: VR kann man auch einsetzen, um verschiedene Bildungseinrichtungen virtuell zu besuchen. So hat beispielsweise das Football-Team der University of Michigan als Berufsberatungsmaßnahme eine virtuelle Tour für angehende Studenten entwickelt, bei der sie in ein riesiges Stadion geraten, in dem die Sportler trainieren. Das ist durch den Einsatz einer speziellen Brille der virtuellen Realität möglich geworden, mit der die Studenten in die Atmosphäre ihrer zukünftigen Studieneinrichtung eintauchen können.

Gleichzeitig hat das amerikanische Unternehmen Lockheed Martin ein eigenes Projekt entwickelt, mit dem die Schulkinder eine Reise zum Mars machen können! Die Entwickler konnten dabei sogar ohne aufwendige und unbequeme VR-Headsets auskommen. Sie installierten transparente 4K-Displays und schaltbare Glasfolien direkt an den Fenstern des Schulbusses. Diese interaktiven Displays stellen die Oberfläche des Mars dar und ermöglichen es den Kindern, den Planeten zu erkunden. Das Ziel des Projekts von Lockheed Martin ist es, bei den Kindern echtes Interesse für den Weltraum hervorzurufen und sie dazu zu bewegen, ihn zu erkunden.

Immersive Technologien werden auch an der Jackson School in Victoria, Australien, aktiv verwendet. Die Möglichkeiten der virtuellen Realität und das Oculus-Rift-Headset nutzt man hier für Kinder mit besonderen Bedürfnissen, um den Lernstoff besser zu visualisieren. Auf diese Weise können sogar Kinder mit den schwersten Behinderungen schnell und einfach neue Informationen aufnehmen. In der virtuellen Welt lernen die Kinder zum Beispiel etwas über Planeten, Sterne und andere Himmelskörper. Außerdem stellt der digitale Raum eine sicherere und komfortablere Umgebung für sie dar.

Fazit

Somit werden immersive Technologien zu einem untrennbaren Bestandteil des Bildungsprozesses. Natürlich ist ihre kompetente Umsetzung mit dem Einsatz von Hilfsmitteln und Headsets, zusätzlichen finanziellen Kosten sowie der Einbindung hoch qualifizierter Spezialisten und der Weiterbildung von Lehrern verbunden. Doch trotz aller Hindernisse ist die virtuelle Realität aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Denn in der heutigen Welt wird die Fähigkeit, mit digitalen Technologien umzugehen, zu einer immer wichtigeren Fähigkeit, mit der die Kinder sich auf die Zukunft vorbereiten und in einer Vielzahl von Aktivitäten versuchen können. Mit der Zeit wird das immersive Lernen die Welt der Bildung voll umgestalten und sogar die konservativsten Verfechter der traditionellen Bildung begeistern können.