Gibt es an Ihrer Hochschule eine besondere Einbindung von XR-Technologie in die Lehre?

Axel Wiepke: An der Universität Potsdam wurde 2018 begonnen eine VR-Umgebung zur Unterstützung der Lehramtsausbildung zu entwickeln. Ursprünglich geschah dies als eine meiner Projektarbeiten in der Informatik, nachdem ich zweieinhalb Jahre als Lehrer tätig war. Dort bekam ich den Eindruck, dass die theoretischen Konzepte und Methoden aus der Uni zwar relevant für meinen Unterricht waren, doch meine Überforderung mit der Situation mich in alte Routinen fallen ließ. Damit entwickelte sich der Wunsch in mir ein Lernwerkzeug zur Verfügung zu entwickeln, das den Übergang zu dieser ersten Überforderung etwas abmildern könnte. Dieses Vorhaben weckte auch Interesse bei den Erziehungswissenschaften und sollte zunächst für das Gebiet des Klassenraummanagements genutzt werden. In den folgenden Jahren entwickelte sich das heute “Teach-R” genannte Projekt über mehrere Fachdisziplinen und Hochschulen hinweg als offene Plattform. Allem voran wurde glücklicherweise das Interesse der RWTH Aachen geweckt, womit Birte Heinemann schnell eine unverzichtbare Partnerin in punkto Entwicklung und Forschung wurde.

Birte Heinemann: Wir durften dann seit 2019 an dem Projekt Teach-R mitarbeiten an der RWTH und haben in einer Kooperation aus Lerntechnologie und Erziehungswissenschaftlern schnell weitere Lernsituationen identifiziert, für die wir die Applikation erweitern und einsetzen wollten. Doch gab es zunächst ein Problem bei der praktischen Einbindung - die Pandemie hat verhindert, dass wir die VR-Simulation wirklich aktiv mit Lehramtsstudierenden einsetzen konnten. Trotzdem konnten wir schnell Informatikstudierende begeistern, die Applikation mit uns weiterzuentwickeln und die Grenzen und Potenziale auszuloten. Nach der Pandemie konnten wir dann endlich aktiver an die theoriebasierten Entwicklungen anknüpfen. Seit der Gründung des MediaLab Lehramts 2021 gibt es an der RWTH Aachen nun sogar eine zentrale Serviceeinrichtung, die uns unterstützt Teach-R einzusetzen. Mit der Zeit konnten wir immer weitere Kooperationspartner in ganz Deutschland gewinnen.

Welche Rollen haben die vielen Kooperationen gespielt?

Axel Wiepke: Als Teach-R noch ein Studienprojekt war, gab es noch keine Notwendigkeit, sich um eine Finanzierung zu kümmern. Als dann aber mehr und mehr Dozierende auf das Projekt aufmerksam wurden, wurde auch das Potenzial erkennbar, das nur durch multidisziplinäre Perspektiven hebbar war. So waren gemeinsame Projekte mehr als eine Finanzierungshilfe für das direkte gemeinsame Vorhaben, sondern sie boten viel mehr die Möglichkeit Teach-R für weitere Fächer vorzubereiten und weitere Partner einzuladen. Die Kooperationen begannen mit den Erziehungswissenschaften zum Erleben fachübergreifenden Störungen, es folgte die Geschichtsdidaktik zum Trainieren von Unterrichtsgesprächen, die Chemiedidaktik für Experimentieren im Unterricht und die Romanistik zur Korrektur der Lernendensprache. All das geschah an der Universität Potsdam und resultierte in regelmäßig angebotenen Seminaren. Parallel dazu überzeugte das Open Source Prinzip auch in Kiel, Mannheim, Berlin, Weingarten, Essen und Aachen.

Sie erwähnten angepasste Räumlichkeiten für die jeweiligen Unterrichtsfächer. Warum entschieden Sie sich für die klassischen Fachräume?

Axel Wiepke: Einige Fachdisziplinen benötigten spezielle VR-Räume für ihren Unterricht. So ist es in der Chemie z.B. wichtig schwer entflammbare Tische zu nutzen und Gashähne an jedem Tisch verbaut zu haben. Diese und andere Anforderungen setzten hauptsächlich die beiden Teams von Frau Heinemann und mir um, was in verschiedenen Raumgrößen, Sitzordnungen und Ausstattungen resultierte. Da das Training für Lehrkräfte entwickelt wurde, sollten die Räumlichkeiten visuell und auditiv möglichst ähnlich zur späteren Praxis sein. Das steigert die Transferierbarkeit der trainierten Verhaltensweisen und senkt den cognitive Load, bei der Orientierung im Raum durch die gewohnte Umgebung.

Birte Heinemann: Dem Beispiel aus der Chemie folgend haben wir dann weitere Räume entworfen, die in vielen Schulen zu finden sind. Meine ehemalige Kollegin Melanie Margaritis hat mit ihrer Forschung zu: “Was ist Informatikunterricht?” den Anstoß gegeben Informatikräume zu entwickeln und die Besonderheiten dieses Unterrichts erfahrbar und untersuchbar zu machen. In einem anderen Projekt haben wir mit mehreren Institutionen einen Medienraum entwickelt, um modernen mediengestützten Unterricht simulieren zu können. Hiermit schaffen wir auch Gesprächsanlässe, um mit angehenden Lehrkräften die Angst vor der Technik um Schulunterricht zu diskutieren. 

Das ist bereits ein guter Ausschnitt des Schulunterrichts, doch ist das für einen breiten Einsatz an der Hochschule genug?

Axel Wiepke: Wir begannen mit dem Training von Klassenmanagement, da es ein breites Feld für alle Lehrkräfte ist und wählten im weiteren Verlauf Prinzipien, die auch für andere Fächer erschließbar sind. In der Geschichtsdidaktik z.B. fokussierten wir auf die spezifische didaktische Methode des impulsgesteuerten Unterrichtsgesprächs. Dieses ist von fachspezifischen Inhalten geprägt, kann jedoch in Struktur und Technik nachgenutzt werden, um weitere Fächer zu erschließen. Ähnliches gilt für die Seminarkonzepte der verschiedenen Fachdisziplinen, der virtuellen Räumlichkeiten und der immer vielfältigeren Funktionen und Animationen von Teach-R. Dabei geht natürlich jede Entwicklung mit gewissem Aufwand und Herausforderungen einher.

Birte Heinemann: Der Aufwand für Erweiterungen hängt stark von den Ideen und Vorstellungen ab – und bis zu einem gewissen Grad am eigenen Perfektionismus. Meine Erfahrungen in der Lehre zeigt, dass viele Informatikstudiernde Lust haben an dem Projekt mitzuprogrammieren, an Praktika teilzunehmen oder in ihren Abschlussarbeiten einen Teil beizutragen. Der reale Einsatz der Applikation ist sehr motivierend für alle Beteiligen. Eine Schwierigkeit, die Herr Wiepke und ich immer wieder sehen ist die vielen Projektstränge zusammenzuhalten und Entwicklungen für verschiedene Systeme auf einen Stand zu bringen.

Sie begannen von den Herausforderungen mit Teach-R zu sprechen. Könnten Sie vielleicht auch einen Einblick geben was (noch) nicht möglich ist? Welche Hoffnungen kann die Simulation nicht oder nur schwer erfüllen?

Axel Wiepke: Die Simulationsbasierte Lehre und im Speziellen Teach-R geht damit einher eine konkrete Situation zu modellieren und dieses Modell in die (VR) Simulation zu übersetzen. Dadurch kann Verhalten der vSuS nur dann in der Simulation auftauchen, wenn ein theoretisches Modell das Verhalten vorhersagt und rechtfertigt. Konkret bekam ich bei einer Demonstration der Software das Feedback eines Berufsschullehrers “Wenn am Ende der Stunde keiner der Schüler irgendwo hingespuckt hat oder blutet, war das für mich erfolgreicher Unterricht.” Während dieses Verhalten innerhalb von persönlichen Erfahrungen offenbar zu einer authentischen Erfahrung gehört, wird es nicht kongruent zu anderen Erfahrungen sein. So gesehen bildet Teach-R den kleinsten gemeinsam Nenner von Lehrerfahrungen, was nur den wenigsten Proband*innen eine bekannte Situation stellen sollte.

Eine weitere Rückmeldung erreichte mich erfreulicherweise, während ich einen Schülerpraktikanten bei uns betreuen durfte, der 3D-Modelle für Teach-R designte. Als die betreuende Lehrerin zu einem Besuch vorbeikam, sah sie sich bereits zum zweiten Mal mit Teach-R konfrontiert, da sie in meiner ersten Studie der Geschichtsdidaktik Probandin war. Sie erinnerte sich an das große Potenzial der Anwendung aber vor allem erinnerte sie sich an die Notwendigkeit vor Ort sein zu müssen. Die Nutzbarkeit von VR-Anwendungen geht derzeit noch oft damit einher, dass Teilnehmende nicht die benötigte Hardware zuhause haben, womit es eine implizite Anwesenheitspflicht für das damalige Seminar gab. Diese Pflicht ließ Teach-R mit einer bitteren Erinnerung zurück.

Eine letzte Herausforderung des Projekts möchte ich noch nennen, die auf den derzeitigen Stand der Technik zurückzuführen ist. Ein oft genannter Vorteil von Virtual Reality ist das Gefühl sich tatsächlich in dem dargestellten Szenario zu befinden. Durch verschiedene Umstände kann es aber dazu kommen, dass dieses Gefühl nicht erreicht wird. Ein solcher Umstand kann es sein, dass die visuelle Darstellung der VR mit der Idealvorstellung einer realen Welt verglichen wird und jegliche Abweichung zu einer Distanzierung des VR-Raums einhergeht. So merkten Proband*innen an, dass die Zähne einer virtuellen Schülerin schief wären, dass die Augenfarbe eines virtuellen Schülers nicht zur Hautfarbe passt oder dass die Namensschilder in der hintersten Reihe schlecht zu lesen wären. All diese und ähnliche Anmerkungen sind für mich deshalb spannend, weil sie in einem realen Klassenzimmer auch erfahren aber nie benannt werden würden. Andere, offensichtlichere unrealistische Darstellungen werden dabei einfach akzeptiert, wie z.B., dass man die eigenen virtuellen Hände über Knopfdruck schließt oder mittels Joysticks die Superkraft der Teleportation erhält. Ich gehe davon aus, dass sich diese Herausforderungen mit weiteren Entwicklungen im Bereich VR von allein lösen und andere durch eine breitere Akzeptanz und Verfügbarkeit der Technologie ignorieren lassen.

Haben Sie auch konkrete Erfahrungen aus Seminaren oder Workshops mit Lehrkräften gesammelt? Welches Feedback haben Sie von Lehrkräften und Studierenden zu der Applikation und Lernzielen erhalten? Wie hat dieses Feedback die weitere Entwicklung beeinflusst?

Birte Heinemann: Aus meiner Perspektive ist es sehr spannend zu sehen, dass die Simulation so eingesetzt wird, wie ich mir eine gute Open Educational Ressource vorstelle. Viele Lehrende nutzen die Simulation passend zu ihren Lernzielen und ihren Lernkontexten. Die konkreten Einsatzszenarien sind vielfältig, manchmal ist es eine einzelne Intervention oder es wird mehrmals eingesetzt. Manche Universitäten nutzen es in Eins-zu-eins-Umsetzungen und andere mit der ganzen Seminargruppe. Und genau das spiegelt sich auch in dem Feedback wieder, das wir bekommen. Dieses Feedback beeinflusst auch die Weiterentwicklungen, die wir so gestalten wollen, dass gewisse Freiheitsgrade in der Nutzung bleiben.

Neben der direkten Arbeit mit den verschiedenen Lehrenden, stehen wir weiterhin im ständigen Austausch mit dem Arbeitskreis der GI “VR/AR Learning”. Hier wurden sowohl technische Hinweise als auch Kooperationsmöglichkeiten an uns herangetragen. Weiterhin haben wir in verschiedenen Studien quantitatives Feedback von Studierenden, Lehrkräften und Dozierenden erhalten. Die Ergebnisse der Studien können gern in unserer Literatur nachgelesen werden. Auch an Zentren für schulpraktische Lehrerausbildung wurde Teach-R bereits erfolgreich eingesetzt und auch von dort haben wir dankenswerterweise Feedback erhalten.

 Was sind die nächsten Schritte für Teach-R?

Axel Wiepke: Alles in allem sind wir offenbar auf einem sehr guten Weg, denn das Interesse an eigener Nutzung steigt stetig. Die Nachfrage ist mittlerweile so groß, dass wir neben der Dokumentation (https://gitup.uni-potsdam.de/mm_vr/vr-klassenzimmer), auch Videos und ganze Workshops anbieten, die beim Onboarding, erster Nutzung oder Individualisierung unterstützen. Je nachdem wie viel Vorerfahrung mitgebracht wird, können Interessenten also komplett autark eigene Seminare mit Teach-R gestalten, wobei die Teach-R-Community in der Regel gern konsultiert wird bei technischen oder organisatorischen Schwierigkeiten. Es wäre wundervoll für mich, wenn Teach-R auch weitere Lehrkraftbildende Hochschulen erreicht und wir gemeinsam eine breite Palette an Fachdisziplinen mit dieser Trainingsumgebung unterstützen könnten. Dadurch würde nicht nur die Lehramtsausbildung mit modernen Medien angereichert werden, auch die Forschung von Lehrsituationen in authentischen Umgebungen könnte von hoch kontrollierbaren Umgebungen profitieren, in denen reale Schüler*innen nicht Teil von ungeprobten, innovativen Methoden werden.

Sollten Sie Interesse an weiteren Informationen haben, empfehle ich zunächst unsere Website zu besuchen (https://www.uni-potsdam.de/de/multimedia/projekte/anwendungen/teach-r#c654521) und stehe selbst auch gern für Nachfragen und Antworten bereit.