Auf dieser Seite leiten wir Sie Schritt für Schritt durch den Einsatz von XR im Unterricht mit dem Ziel Ihnen einen sofortigen Einstieg in die Praxis zu ermöglichen. Der Einstieg in XR kann am Anfang überwältigend wirken. Um es Ihnen möglichst einfach zu machen, haben wir deshalb drei Schritte vorbereitet, anhand derer Ihre Fragen beantwortet werden können:
Hier erfahren Sie welche Hardware und Software es für XR gibt, wo man diese findet und welche organisatorischen Voraussetzungen gelten.
In diesem Schritt leiten wir Sie dazu an, passende Lernanwendungen für Ihren eigenen Unterricht auszuwählen, oder bereits vorhandene Unterrichtsszenarios anzupassen.
Im letzten Schritt dreht sich alles um das Lernen und Unterrichten mit VR. Hier finden Sie zudem Beispiele und Best Practices.
Welche Hardware gibt es eigentlich und in welchem Einsatzfall sollte ich was beschaffen? In diesem Kapitel werden Ihnen gängige Modelle von VR -und AR – Hardware vorgestellt.
HMDs werden genutzt um vollständig in virtuelle Welten einzutauchen. Meistens werden Sie für VR verwendet, einige Modelle verfügen aber auch über AR – Funktionen. In diesem Abschnitt werden gängige Fragen zu HMDs beantwortet.
Es gibt verschiedene Marken von HMDs, wie Meta Quest 3, Pico Neo 3, Apple Vision Pro und VIVE Focus Vision. Diese Geräte werden in der Regel mit Controllern geliefert, die die Bewegungen der Hand verfolgen und mit verschiedenen Arten von Tasten zur Interaktion mit der virtuellen Welt ausgestattet sind. Die meisten Controller verfügen über Joysticks, die sich in acht Richtungen bewegen lassen und so eine reibungslose Navigation in virtuellen Räumen ermöglichen. Außerdem verfügen sie über Standardtasten für die Auswahl von Objekten, Aktionstasten für die Ausführung bestimmter Aufgaben und Auslösetasten auf der Rückseite, die häufig zum Greifen oder Manipulieren virtueller Objekte verwendet werden. Einige fortschrittliche Controller verfügen sogar über druckempfindliche Tasten, die auf unterschiedliche Krafteinwirkungen reagieren und so eine differenziertere Interaktion ermöglichen.
Haptische Handschuhe bieten beispielsweise ein realistisches taktiles Feedback, so dass sich virtuelle Objekte solide anfühlen und berührbar sind. Gehpads simulieren Gehbewegungen, so dass sich die Benutzer durch virtuelle Landschaften bewegen können, ohne sich in der realen Welt zu bewegen. Es gibt auch Duftspender, die Gerüche freisetzen, die mit der virtuellen Umgebung korrespondieren und das sensorische Erlebnis weiter bereichern. Diese Technologien sind aufgrund ihrer hohen Kosten noch nicht Standard in Bildungseinrichtungen, aber sie zeigen das Potenzial von VR für die Schaffung von vollständig immersiven Lernerfahrungen.
Jede Marke bringt ihr eigenes Ecosystem mit. Im Falle von HMDs verhält es sich ähnlich wie bei Handys: Apple Geräte funktionieren gut mit anderen Apple Geräten zusammen und jede Marke hat ihren eigenen App – Store, um Software abzurufen.
Außerdem gibt es einen Unterschied in der Funktionalität. Im Folgenden werden die gängigsten Unterschiede beschrieben, auf die Sie bei einem Kauf achten können:
Tablets sind für viele Lehrende bereits Berufsalltag. Allerdings verfügen viele Tablets über die Möglichkeit AR – Apps darzustellen. Hier finden Sie Antworten zu Fragen zum Thema Tablets als AR – Hardware.
Typischerweise wird in Android und Apple Tablets unterteilt. Während Android AR durch Google ARcore unterstützt, verwenden Apple Tablets das Apple ARkit. Tatsächlich unterstützen auch die meisten modernen Smartphones AR – Apps (z.B. Pokémon Go). Allerdings sind für den Schulgebrauch Tablets in sofern besser geeignet, dass sie eine größere Bildschirmfläche haben und den Gebrauch vereinfachen.
Die meisten modernen Tablets verfügen über eine Kamera und können insofern auch AR Funktionen anbieten. Am einfachsten lässt sich überprüfen, ob AR unterstützt wird, indem Sie im Appstore Ihres Tablets überprüfen, ob AR – Apps angeboten werden. Das können Sie auch von einem anderen Endgerät überprüfen.
Smart Glasses wie z.B. die Ray Ban Meta Wayfairer sind beliebt, da sie AR – Funktionen in dem Aussehen einer normalen Brille verstecken. Sie eignen sich zum jetzigen Stand der Technik jedoch eher weniger für den Unterricht und sind vor allem für den Privatgebrauch entwickelt.
Auch moderne Smartphones bieten zahlreiche AR – Funktionen und können durch Tools wie Google Cardboard zu 360 – Grad VR – Brillen weitert werden.
Bevor wir erklären, wo Sie Apps finden können, ist es wichtig zu wissen, dass es verschiedene Möglichkeiten gibt, Software für Ihre XR-Geräte zu erhalten. Ähnlich wie Sie Apps auf einem PC anders installieren als auf einem Mac-System, gibt es für verschiedene XR-Hardware unterschiedliche Softwarelösungen. Es gibt auch Möglichkeiten, Software über Ihren Browser oder über die Hersteller der Apps zu beziehen.
Darüber hinaus gibt es einige Anwendungen, die direkt beim Hersteller oder Anbieter angefordert werden können. Dabei handelt es sich oft um spezielle Anwendungen, die für bestimmte Studien oder Unternehmenszwecke entwickelt wurden. Informationen darüber, welche Apps zu Ihrem Unterricht passen, finden Sie im Abschnitt “Passende XR-Inhalte finden und anpassen”.
Direkt über Ihr Meta Quest-Gerät oder im Browser zugänglich. Dieser Store konzentriert sich auf XR-Apps für Verbraucher, darunter Spiele, Lernprogramme und Produktivitätssoftware.
Der Steam Store unterstützt verschiedene XR-Geräte. Sie können Apps über die SteamVR-Plattform auf Ihrem PC installieren und über ihr HMD wiedergeben.
Verfügbar auf Android-Geräten, einschließlich Tablets und AR-kompatiblen Smartphones. Im Google Play Store finden Sie eine Vielzahl von AR- und 360-Grad-Inhalten.
Kann für iPads und iPhones verwendet werden, insbesondere bei der Suche nach AR-Apps. Sie können nach XR-Apps wie nach jeder anderen App auf Ihrem Apple-Gerät suchen. Zusätzlich gibt es den App Store für die Apple Vision Pro.
Dieser App Store ist den Pico VR-Headsets gewidmet und konzentriert sich eher auf den Unternehmensmarkt als auf den Verbrauchermarkt. Er bietet professionelle und geschäftsorientierte XR-Anwendungen.
Im Gegensatz zu den anderen Plattformen ist WebXR kein herkömmlicher App-Store.Es ist ein Entwicklungsrahmen für webbasierte XR-Apps.Diese Apps können über eine einfache URL oder einen QR-Code aufgerufen werden und benötigen nur einen Browser, um ordnungsgemäß zu funktionieren.
Das Virtuelles Interaktives Lernen (VIL) Portal ist ein speziell für die damit kompatiblen Pico-Brillen entwickeltes App-Portal für Schulen. Hier gibt es zahlreiche Lernapps.
Ähnlich wie der Pico Store, aber für HTC Vive-Headsets konzipiert. Viveport bietet Zugang zu XR-Apps sowohl für Verbraucher als auch für Unternehmen, wobei der Schwerpunkt auf immersiven Erlebnissen liegt.
Ein inoffizieller Marktplatz für Meta Quest-Benutzer. Sidequest ist bei Indie-Entwicklern sehr beliebt und ermöglicht es ihnen, Inhalte zu veröffentlichen, ohne sich an die Richtlinien von Meta zu halten. Hier können Sie experimentelle oder Nischenanwendungen finden.
In diesem Abschnitt erhalten Sie Informationen zum Einrichten des Klassenraums sowie zu theoretischen Modellen, die Ihnen beim Classroom Management helfen können.
Die Einführung von XR-Technologien erfordert eine durchdachte Gestaltung der physischen Unterrichtsräume, um die Navigation und Interaktion zu erleichtern. Die Klassenraum sollten anpassungsfähig sein und flexible Konfigurationen für unterschiedliche Lernaktivitäten zulassen. Zu den wichtigsten räumlichen Überlegungen gehören:
Ausreichende Freiflächen sind wichtig, um Unfälle zu vermeiden, während die Lernenden VR/XR-Erfahrungen machen. Ein Bereich, in dem sich die Lernenden frei bewegen können, während sie die Headsets tragen, sollte klar gekennzeichnet sein, um Sicherheit und ein immersives Erlebnis zu gewährleisten. Außerdem sollten die Schüler*innen mit klaren und verständlichen Anweisungen angeleitet werden (Harmer, 2002).
Haben meine Schüler*innen genug Platz?
Habe ich ihnen gesagt, was sie tun sollen?
Haben sie verstanden, was ich ihnen gesagt habe?
Die Einrichtung von Lernstationen im Klassenraum ermöglicht vielfältige Lernaktivitäten. Bestimmte Ecken oder Bereiche können für XR-Erfahrungen oder gemeinschaftliche Projekte unter Verwendung digitaler Werkzeuge eingerichtet werden. Diese Stationen können das Lernen unter Gleichaltrigen fördern und ermöglichen es den Schüler*innen gleichermaßen teilnehmen können.
Neben den Headsets benötigen die Schüler*innen möglicherweise zusätzliche Hilfsmittel wie Steuergeräte, Sensoren und Softwareanwendungen, die auf bestimmte Lernziele zugeschnitten sind. Für eine erfolgreiche XR-Lernumgebung muss sichergestellt werden, dass alle Schüler*innen Zugang zu diesen Ressourcen haben.
Neben den Geräten selbst ist es notwendig, angemessene Anweisungen für den richtigen Umgang mit den Geräten zu geben, um den beabsichtigten Lernerfolg zu gewährleisten und Schäden zu vermeiden.
Habe ich geeignete Geräte oder Werkzeuge, die ich in der von mir vorbereiteten Unterrichtsstunde verwenden kann? Wissen meine Schüler*innen abwechselnd physische Diskussionen und digitale Erkundungen durchführen?
Zu den Gestaltungselementen, die bei der Einrichtung hybrider Lernräume zu berücksichtigen sind, gehören:
Diese können als digitale Displays dienen, auf denen die Schüler*innen ihre XR-Projekte präsentieren oder mit Hilfe berührungsempfindlicher Technologie gemeinsam an Aufgaben arbeiten können.
Tische für die Zusammenarbeit:Möbel, die Gruppenaktivitäten ermöglichen und gleichzeitig digitale Tools und Bildschirme integrieren, können den gemeinschaftlichen Aspekt des Lernens fördern und Interaktionen zwischen mehreren Benutzern ermöglichen (Dede, 2009).
Habe ich in meinem Klassenraum eine geeignete Ausstattung/einen geeigneten Platz, um interaktive Wände einzurichten?Wenn ja, ist sie von jeder Ecke des Klassenraums aus für alle sichtbar?
Habe ich geeignete Möbel für die von mir geplanten Aktivitäten an Gemeinschaftstischen?
Die Gestaltung des Classroom Space ist ein zentraler Faktor für den erfolgreichen Einsatz von Extended Reality (XR) im Unterricht. Während herkömmliche Lernsettings häufig auf physische Räume und analoge Methoden beschränkt sind, eröffnet XR neue didaktische Möglichkeiten in virtuellen oder hybriden Lernumgebungen. Neben der technologischen Ausstattung und passenden Didaktik spielt auch die Organisation der Klasse eine wesentliche Rolle. Wie werden Gruppen gebildet, welche Regeln gelten für die Nutzung von Geräten, und wie lässt sich das Classroom Management anpassen, damit XR-Anwendungen sinnvoll eingesetzt werden können? Modelle wie TPACK (Mishra & Koehler, 2006), DigCompEdu (Carretero et al., 2017), SAMR (Puentedura, 2013) und CAMIL (Makransky & Petersen, 2021) liefern Orientierungsrahmen, um technische, pädagogische und organisatorische Aspekte zu vereinen und einen lernförderlichen Raum zu schaffen.
Zu Beginn sollten Lehrende die vorhandene Raum- und Technikausstattung analysieren und dann in kleinen Schritten vorgehen. Niederschwellige Pilotprojekte mit kostengünstigen VR-Brillen oder browserbasierten Anwendungen ermöglichen erste Erfahrungen. Im Anschluss daran gilt es, Unterrichtsszenarien zu entwickeln, die die Stärken von XR gezielt nutzen: Realitätsnahe Simulationen beispielsweise in Naturwissenschaften, virtuelle Zeitreisen in Geschichte oder kollaborative AR-Projekte in Mode und Design, Kunst sowie Geografie.
Die Organisation der Klasse beeinflusst dabei maßgeblich, wie effektiv XR eingesetzt werden kann. So bietet es sich etwa an, Lernende in Kleingruppen einzuteilen, um den Umgang mit begrenzten Geräten zu erleichtern und kollaborative Lernprozesse zu fördern. Eine klare Rollenverteilung unterstützt den reibungslosen Ablauf und stärkt die Eigenverantwortung der Lernenden. Zudem können flexible Sitzordnungen oder die Nutzung unterschiedlicher Zonen im realen Raum helfen, lebendige Stationen für VR/AR-Anwendungen zu schaffen, während andere Gruppen an analogen Aufgaben arbeiten. Wichtig ist auch ein durchdachtes Classroom Management, bei dem Regeln für die Geräteausleihe, Zeitlimits und Sicherheitsaspekte kommuniziert werden.
Der Einsatz von XR-Technologien im Unterricht erfordert mehr als nur technische Upgrades. Die Organisation der Klasse ist ausschlaggebend für den Lernerfolg. Eine geschickte Gruppenbildung, klare Rollenverteilung und flexible Raumnutzung schaffen Strukturen, in denen XR gezielt eingesetzt werden kann. Mit Orientierung an etablierten Frameworks wie TPACK, DigCompEdu, SAMR und CAMIL gelingt es, technische, pädagogische und organisatorische Anforderungen in Einklang zu bringen. Auf diese Weise wird der Classroom Space zu einem Ort, an dem physische und virtuelle Erfahrungen verschmelzen und Lernende nachhaltig profitieren. Entscheidend sind dabei kleine, gut durchdachte Schritte und eine dauerhafte Evaluation, um XR-Technologien nachhaltig im Unterricht zu verankern.
Das SAMR-Modell verdeutlicht, ob XR lediglich analoge Materialien ersetzt (Substitution) oder zu völlig neuen Lernsettings führt (Redefinition). TPACK zeigt, wie sich Technologie-, Pädagogik- und Fachinhaltswissen überschneiden, während DigCompEdu die digitalen Kompetenzen der Lehrende in den Vordergrund rückt. Mithilfe des CAMIL-Frameworks können schließlich kognitive, affektive und metakognitive Aspekte berücksichtigt werden, um XR nachhaltig zu verankern. Kontinuierliche Reflexion und Evaluation mit den Lernenden helfen, technische und didaktische Hürden zu überwinden und die motivierende Wirkung von XR langfristig zu sichern.
European Commission, Joint Research Centre, Carretero, S., Vuorikari, R., & Punie, Y. (2017). DigComp 2.1: the digital competence framework for citizens with eight proficiency levels and examples of use, Publications Office. https://data.europa.eu/doi/10.2760/38842
Makransky, G., & Petersen, G. B. (2021). The cognitive affective model of immersive learning (CAMIL): A theoretical research-based model of learning in immersive virtual reality. Educational Psychology Review, 33(3), 937–958. https://doi.org/10.1007/s10648-020-09586-2
Mishra, P., & Koehler, M. J. (2006). Technological Pedagogical Content Knowledge: A Framework for Teacher Knowledge. Teachers College Record, 108(6), 1017–1054. https://doi.org/10.1111/j.1467-9620.2006.00684.x
Puentedura, R.R. (2013, May 29). SAMR: Moving from enhancement to transformation [Web log post and slides]. Hippasus. http://www.hippasus.com/rrpweblog/archives/2013/05/29/SAMREnhancementToTransformation.pdf
Bei der Suche nach XR-Lernanwendungen, die zu den Bedürfnissen Ihrer Klasse passen, kann es hilfreich sein, die verschiedenen Arten von XR-Umgebungen oder „Welten“ zu verstehen, die jeweils zur Unterstützung bestimmter Lernziele entwickelt wurden (Krüger et al., 2024, S. 4-6).Wenn Sie die Merkmale dieser Welten kennen, können Sie fundiertere Entscheidungen darüber treffen, welche XR-Anwendungen mit Ihren Bildungszielen übereinstimmen.
Dies ist eine strukturierte Lernumgebung, die in der Bildung eingesetzt werden kann, um Lernende durch spezifische Umgebungen zu führen und dabei die Vorteile der Immersion zu nutzen. So könnten im Geschichtsunterricht Pyramiden über einen vordefinierten Pfad begangen werden, Veränderungen können jedoch nicht vorgenommen werden.
Die Explorationswelt konzentriert sich auf die Vermittlung von deklarativem Wissen und unterscheidet sich im Hinblick auf die Expositionswelt dahingehend, dass die Lernenden freier handeln können. So könnte ein Dschungel für den Biologieunterricht frei, ohne Zeitdruck und ohne vordefinierten Pfad selbst erkundet werden.
Hiermit wird prozedurales Wissen vermittelt. Dies ist besonders relevant beim Schulen von Handlungsabläufen und Verhalten in Gefahrensituationen. In der Elektrotechnik können Trainingswelten genutzt werden, um Lernende z. B. in den fünf Sicherheitsregeln zu unterweisen.
Sie ermöglicht das Verändern von Parametern und das Beobachten der daraus resultierenden Folgen. Die Experimentalwelt unterstützt entdeckendes Lernen und die Überprüfung von Annahmen. So könnte im Physikunterricht überprüft werden, wie sich ein Gebäudeeinsturz unter der Anbringung von Dynamit an verschiedenen Stützpfeilern des Hauses verhält.
Die Konstruktionswelt ermöglicht nicht nur die Manipulation von Objekten, sondern auch das Erschaffen neuer Objekte. Lernende können theoretisch erworbenes Wissen in die Praxis umsetzen indem sie z.B. Gestaltgesetze im Designunterricht auf dreidimensionalen Objekte anwenden und in einer virtuellen Umgebung designen.
Durch das Verständnis dieser unterschiedlichen XR-Welten können Lehrende XR-Anwendungen oder vorgefertigte Lernszenarien besser identifizieren und auswählen, die mit ihren Unterrichtszielen übereinstimmen und so effektive und fesselnde Lernerfahrungen für ihre Schüler*innen gewährleisten. Es ist wichtig zu beachten, dass sich diese Welten überschneiden können. So kann eine App sowohl Expositions- als auch Explorationswelten enthalten. Die Art der verwendeten Welt ergibt sich dann aus der von der Lehrkraft formulierten Aufgabe.
Da viele verschiedene XR-Anwendungen zur Verfügung stehen, haben Lehrende zunehmend die Möglichkeit, das Lernen durch immersive Erfahrungen zu verbessern. Die Auswahl der richtigen XR-Inhalte erfordert jedoch sorgfältige Überlegungen. Hier sind einige Schlüsselfaktoren, die es zu beachten gilt:
Stellen Sie sicher, dass das XR-Erlebnis mit Ihrem Lehrplan und Ihren Lernzielen übereinstimmt. Bietet es einen echten pädagogischen Nutzen oder ist es nur ein Gimmick?
Überlegen Sie, ob die XR-Inhalte für die Altersgruppe und die Fähigkeiten Ihrer Schüler*innen geeignet sind. Er sollte intuitiv sein und keine umfangreichen Einrichtungsarbeiten oder technischen Kenntnisse erfordern.
Prüfen Sie, welche Geräte benötigt werden (VR-Headsets, AR-fähige Tablets usw.) und ob Ihr Klassenraum über den nötigen Platz verfügt, um XR-Aktivitäten sicher unterzubringen.
Achten Sie auf XR-Erfahrungen, die zur aktiven Teilnahme statt zum passiven Beobachten anregen. Interaktive Elemente tragen dazu bei, das Lernen zu verstärken und das Behalten zu verbessern.
Überlegen Sie, ob der XR-Inhalt in mehreren Unterrichtsstunden und Fächern eingesetzt werden kann, um seinen Wert zu maximieren.
Wählen Sie XR-Inhalte, die mit der Art und Weise übereinstimmen, wie Schüler*innen und Lehrperson die Technologie bereits im Unterricht einsetzen. Ein konsistenter Ansatz hilft, die Lernkurve zu verkürzen und sorgt für eine reibungslosere Integration in bestehende Unterrichtspläne.
Die Integration von XR in den Bildungsbereich bietet viele verschiedene Möglichkeiten, aber eine angemessene Verwaltung der Inhalte ist für eine nahtlose Erfahrung unerlässlich. Hier sind die wichtigsten Überlegungen für die Verwaltung von XR-Inhalten in ihrer Schule:
XR-Anwendungen können manuell auf jedem Gerät installiert werden, was jedoch bei der Verwaltung mehrerer Headsets zeitaufwändig sein kann. Um den Prozess zu vereinfachen, sollten Sie XR-Verteilungsplattformen wie ArborXR oder ManageXR verwenden. Diese Plattformen ermöglichen das zentrale Hinzufügen, Entfernen und Aktualisieren von Anwendungen auf mehreren Geräten, was Konsistenz gewährleistet und wertvolle Zeit spart.
Viele XR-Anwendungen erfordern Lizenzen, die in ihrer Anzahl begrenzt sein können oder regelmäßig erneuert werden müssen. Behalten Sie den Überblick über die aktiven Lizenzen und stellen Sie sicher, dass die Schüler*innen den richtigen Zugriff haben. Ein Cloud-basiertes Lizenzverwaltungssystem kann diesen Prozess rationalisieren und Unterbrechungen verhindern.
Regelmäßige Software-Updates gewährleisten einen reibungslosen und sicheren Betrieb der Anwendungen. Planen Sie routinemäßige Wartungsarbeiten ein, um Geräte zu aktualisieren, Funktionen zu testen und mögliche Probleme zu beheben. Ein kurzer Test vor jeder Unterrichtsstunde minimiert das Risiko von technischen Unterbrechungen.
XR-Anwendungen bieten leistungsstarke Lernerfahrungen, aber ihre Wirkung hängt davon ab, wie gut sie mit den Bildungszielen übereinstimmen. Einige XR-Anwendungen ermöglichen es Lehrenden, Inhalte zu verändern, von kleinen Anpassungen bis hin zur vollständigen Anpassung. Im Folgenden werden die verschiedenen Stufen der Modifizierung beschrieben, die bei der Implementierung von XR im Klassenraum zu berücksichtigen sind:
Einige XR-Anwendungen verfügen über integrierte Editoren, mit denen die Lehrende Texte, Bilder oder Lehrinhalte im Spiel ändern können. Dies kann dazu beitragen, das Lernmaterial auf die speziellen Bedürfnisse der Schüler*innen zuzuschneiden oder die Terminologie mit dem Lehrplan abzustimmen.
Fortschrittlichere XR-Anwendungen bieten Level-Editoren, mit denen Lehrende ihre eigenen Szenarien entwerfen können, um Erfahrungen rund um wichtige Lernziele zu gestalten. Dies ist besonders nützlich für die Erstellung immersiver, fachspezifischer Lektionen.
Einige XR-Tools ermöglichen es den Lehrenden, benutzerdefinierte virtuelle Umgebungen zu erstellen, in denen die Schüler*innen erkunden, interagieren und Aufgaben erledigen können. Diese Räume können für Rollenspiele, Problemlösungsaufgaben oder Gruppendiskussionen genutzt werden.
KI-gesteuerte NPCs (nicht spielbare Charaktere) können das Engagement erhöhen, indem sie Interaktionen aus der realen Welt simulieren. Lehrperson können virtuelle Mentoren, Führer oder Rollenspielfiguren entwerfen, die die Schüler*innen durch realistische Dialoge und Entscheidungen herausfordern.
Pädagog*innen können die Art und Weise ändern, wie Schüler*innen Punkte erhalten, Feedback bekommen oder ihren Fortschritt verfolgen.Durch die Anpassung von Schwierigkeitsgraden, Leistungsanalysen und Leistungsmetriken wird sichergestellt, dass die Schüler*innen aussagekräftige Bewertungen erhalten, die auf ihren Lernprozess abgestimmt sind.
In einer digitalisierten Lernwelt eröffnen neue Technologien innovative Möglichkeiten, um individuelle Lernprozesse gezielt zu fördern und an die Stärken, Schwächen und das Lerntempo der Schüler*innen anzupassen (Jisc, 2024). Individualisiertes Lernen ist ein zentraler pädagogischer Ansatz, der diese Flexibilität ermöglicht. Technologien wie XR und künstliche Intelligenz (KI) bieten neue Möglichkeiten, um visuell-räumliche Kompetenzen gezielt zu fördern (Schulz-Zander & Tulodziecki, 2009).
Das Konzept des individualisierten Lernens basiert auf konstruktivistischen Lernansätzen. John Dewey (1938) betonte, dass Lernen am effektivsten durch praktische Erfahrungen, Reflexion und soziale Interaktionen erfolgt. Dabei spielen die individuellen Interessen und bisherigen Erfahrungen der Lernenden eine zentrale Rolle, da neues Wissen auf bereits vorhandenem Wissen aufbaut. In diesem Sinne förderte Maria Montessori (2021) selbstständiges und entdeckendes Lernen, um die Eigenverantwortung der Lernenden zu stärken. Lev Vygotsky (1978) argumentierte, dass Lernprozesse besonders wirksam sind, wenn sie sich an das jeweilige Entwicklungsniveau anpassen. Hattie (2009) zeigte zudem, dass personalisierte Lehrmethoden signifikante Lernfortschritte ermöglichen, insbesondere durch gezieltes Feedback.
Interaktive 3D-Modelle zur Erforschung geometrischer Strukturen (Kavenius, 2024).
Detaillierte 3D-Visualisierungen von Organen und biologischen Prozessen (Alliance4XR, 2024).
Individuell angepasste Sprachlernprogramme mit dynamischer Rückmeldung (Jisc, 2024).
Simulation von Maschinenmodellen zur individuellen Problemlösung (Vasilchenko et al., 2020).
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass innovative Technologien eine flexible und adaptive Gestaltung individueller Lernprozesse ermöglichen, die über traditionelle Methoden hinausgeht. VR schafft immersive Erlebnisse, AR verbindet Theorie mit Praxis und KI-gestützte Plattformen bieten personalisierte Lernpfade. Diese Technologien verbessern nicht nur die visuell-räumliche Kompetenz, sondern fördern auch die Motivation und Selbststeuerung der Lernenden. Eine didaktisch sinnvolle Integration in den Bildungsalltag ist entscheidend, um das Potenzial dieser Technologien optimal zu nutzen.
Alliance4XR. (2024). XR in Education: Transforming Learning with Immersive Experiences. https://alliance4xr.eu/2024/10/25/xr-in-education-transforming-learning-with-immersive-experiences/
Buether, A. (2010). Die Bildung der räumlich-visuellen Kompetenz: Neurobiologische Grundlagen für die methodische Förderung der anschaulichen Wahrnehmung, Vorstellung und Darstellung im Gestaltungs- und Kommunikationsprozess. Nr. 23 der Schriftenreihe Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle.
Dewey, J. (1938). Experience and education. Macmillan Company.
Hattie, J. (2009). Visible Learning: A synthesis of over 800 meta-analyses relating to achievement. Routledge.
Jisc. (2024). Extended Reality in Learning and Teaching Report 2023/24. https://www.jisc.ac.uk/reports/extended-reality-in-learning-and-teaching-report-2023-24
Kavenius, E. (2024). Learning XR – Extended Reality as a Tool in Education and Training. LinkedIn. https://www.linkedin.com/pulse/learning-xr-extended-reality-tool-education-eeva-kavenius-jrrhf
Montessori, M. (2021). Grundlagen meiner Pädagogik und weitere Aufsätze zur Anthropologie und Didaktik. 13., unveränd. Edition. Freiburg im Breisgau: Verlag Herder.
Schulz-Zander, R., & Tulodziecki, G. (2009). Pädagogische Grundlagen für das Online-Lernen. In L. J. Issing & P. Klimsa (Hrsg.), Online-Lernen: Handbuch für Wissenschaft und Praxis (S. 35-45). Oldenbourg.
Vasilchenko, A., Li, J., Ryskeldiev, B., Sarcar, S., Ochiai, Y., Kunze, K., & Radu, I. (2020). Collaborative Learning & Co-Creation in XR. In CHI EA ’20: Extended Abstracts of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing SystemsVygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Harvard University Press.
Um die visuell-räumliche Kompetenz gezielt zu fördern, gewinnen kooperative Lernprozesse in Verbindung mit neuen Technologien zunehmend an Bedeutung (Schulz-Zander & Tulodziecki, 2009). Kooperatives Lernen basiert auf dem sozial-konstruktivistischen Ansatz von Lev Vygotsky (1978), der betonte, dass Wissen am effektivsten durch soziale Interaktion erworben wird. Ergänzt wird dies durch Jean Piagets (1985) Theorie des kognitiven Konflikts, die besagt, dass sich Lernende durch die Auseinandersetzung mit anderen weiterentwickeln. Neuere Forschungen zeigen, dass kooperative Lernformen insbesondere in problemorientierten Szenarien effektiver sind als individualisierte Lernansätze (Kyndt et al., 2013).
Durch die gezielte Integration dieser Technologien in den Unterricht lassen sich kollaborative Lernprozesse effektiver gestalten, indem sie interaktive, immersive und adaptive Lernmöglichkeiten bieten.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass innovative Technologien eine effektive Unterstützung kooperativer Lernprozesse ermöglichen, die über traditionelle Unterrichtsmethoden hinausgeht. VR schafft immersive Räume für gemeinsames Lernen, AR ergänzt reale Umgebungen mit interaktiven Inhalten, und KI-gestützte Plattformen analysieren Gruppenprozesse und optimieren Lernfortschritte. Durch die Kombination dieser Technologien kann die visuell-räumliche Kompetenz gezielt gefördert und gleichzeitig kollaboratives Problemlösen gestärkt werden. Die Integration dieser digitalen Werkzeuge in den Bildungsalltag stellt eine zukunftsweisende Entwicklung dar, die Lernprozesse interaktiver, dynamischer und nachhaltiger gestaltet.
Virtuelle Gruppenbesuche historischer Stätten zur gemeinsamen Reflexion und Diskussion (Vasilchenko et al., 2020).
Interaktive chemische Reaktionen oder physikalische Simulationen zur Förderung kooperativer Problemlösung (Jisc, 2024).
Gemeinsames Bearbeiten digitaler Konstruktionspläne und Simulation technischer Prozesse (Alliance4XR, 2024).
Gemeinsames Arbeiten an virtuellen Geometrie-Modellen zur Erkundung räumlicher Zusammenhänge (Kavenius, 2024).
Alliance4XR. (2024). XR in Education: Transforming Learning with Immersive Experiences. https://alliance4xr.eu/2024/10/25/xr-in-education-transforming-learning-with-immersive-experiences/
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Kyndt, E., Raes, E., Lismont, B., Timmers, F., Cascallar, E., & Dochy, F. (2013). A meta-analysis of the effects of face-to-face cooperative learning. Educational Research Review, 10, 133-149.
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Durch die bewusste Anwendung des CAMIL-Modells können Lehrkräfte XR-Lernumgebungen gestalten, die kognitive und emotionale Aspekte des Lernens optimal unterstützen. Diese ganzheitliche Herangehensweise ermöglicht verbesserte Lernergebnisse in den Bereichen faktisches, konzeptuelles und prozedurales Wissen sowie einen effektiven Wissenstransfer. Indem Lehrende die verschiedenen Dimensionen des Modells berücksichtigen, schaffen sie immersive Lernerfahrungen, die weit über traditionelle Unterrichtsmethoden hinausgehen und das volle Potenzial von XR-Technologien für Bildungszwecke ausschöpfen.
Das CAMIL-Modell betont die Bedeutung kognitiver Faktoren wie Interesse und kognitive Belastung für effektives Lernen in XR-Umgebungen. Durch gezielte Gestaltung können Lehrkräfte diese Aspekte optimieren.
Optionen für Lehrende:
Beispiel: In einer virtuellen Geschichtsstunde könnten Schüler *innen durch eine detailliert nachgebildete antike Stadt wandern, wobei die Komplexität der dargestellten historischen Informationen schrittweise erhöht wird, um Überforderung zu vermeiden.
Motivation, Selbstwirksamkeit und Verkörperung sind zentrale emotionale Faktoren im CAMIL-Modell. XR-Umgebungen bieten einzigartige Möglichkeiten, diese Aspekte zu fördern und emotionales Lernen zu unterstützen.
Optionen für Lehrende:
Beispiel: In einem virtuellen Sprachlabor könnten Schüler als Avatare alltägliche Situationen in einem fremdsprachigen Land durchspielen, wobei sie sowohl sprachliche als auch kulturelle Herausforderungen meistern müssen.
Die Förderung der Selbstregulation durch integrierte Reflexionsphasen ist ein wichtiger Aspekt des CAMIL-Modells. Dies ermöglicht es den Lernenden, ihre Erfahrungen zu verarbeiten und ihr Lernverhalten anzupassen.
Optionen für Lehrende:
Beispiel: Nach einer virtuellen Chemie-Experimentierphase könnten Schüler in einem digitalen Reflexionsraum ihre Vorgehensweise analysieren, Fehler identifizieren und Verbesserungsstrategien entwickeln.
Der Einsatz von XR erweitert die Grenzen des Möglichen und steigert die Motivation der Lernenden. Diese Entwicklung erfordert eine Offenheit gegenüber neuen didaktischen Prinzipien, die klassische Lehrmethoden mitunter herausfordern und ergänzen. Neben den technischen Ressourcen sind strukturelle und pädagogische Unterstützung erforderlich.
Damit Lehrende von den Vorteilen immersiver Technologien profitieren können, sollte zunächst ein niederschwelliger Zugang gewährleistet sein. Schulleitungen und Träger können hierfür beispielsweise einen gemeinsamen Gerätepool organisieren, in dem Virtual-Reality-Brillen oder Augmented-Reality-Tools ausgeliehen werden können. Parallel ermöglichen schulintern organisierte Einführungsveranstaltungen, etwa durch medienaffine Kolleginnen und Kollegen, einen ersten, unverbindlichen Kontakt mit XR-Anwendungen. So entsteht eine Kultur des gemeinsamen Lernens und Experimentierens.
Eine weitere zentrale Maßnahme ist die Integration praxisnaher Fortbildungen, die nicht nur das technische Handling vermitteln, sondern auch konkrete didaktische Konzepte aufzeigen. Lehrende sollen etwa durch Hospitationen in Pilotprojekten oder Workshops lernen, wie sich XR-Settings sinnvoll strukturieren lassen. Hierbei sind Konzepte wie das TPACK-Modell (Mishra & Koehler, 2006) wertvoll, da sie die Balance zwischen technischen, fachlichen und pädagogischen Aspekten verdeutlichen. Ebenso kann das CAMIL-Modell (Makransky & Petersen, 2021) unterstützen, um Faktoren wie Präsenz, Motivation und Selbstwirksamkeit zu berücksichtigen.
Darüber hinaus empfiehlt sich eine Begleitung durch erfahrene „XR-Buddies“. Dabei stehen medienerfahrene Lehrende oder externe Expert*innen als Ansprechpersonen bereit, geben Feedback zu ersten Unterrichtseinheiten und unterstützen bei technischen Hürden. Besonders hilfreich ist ein schrittweiser Einstieg mit kleinen Projekten, um neue didaktische Prinzipien risikofrei auszuprobieren. Beispielsweise können einzelne Unterrichtssequenzen mit XR-Komponenten angereichert werden, bevor umfangreiche, ganze Lernszenarien gestaltet werden.
Ein nicht zu unterschätzender Aspekt ist schließlich die Reflexion über mögliche Herausforderungen. XR-Kontexte sind intensiver, können für Lernende unter Umständen kognitiv anspruchsvoller sein und erfordern daher differenzierte Methoden zur Überprüfung des Lernniveaus. Lehrende sollten hierzu im Kollegium und durch Austausch in schulübergreifenden Netzwerken kompetent begleitet werden.
Offenheit gegenüber den vielfältigen Potenzialen von XR-Technologien lässt sich nur dann nachhaltig fördern, wenn Lehrende ganzheitliche Unterstützung erfahren. Dies beinhaltet den Zugriff auf Geräte, relevante Fortbildungen und kollegiale Beratung. Erfolgt ein schrittweises Heranführen an immersive Szenarien, bleiben Neugier und Offenheit erhalten. So wird XR nicht als kurzfristiger Technik-Hype wahrgenommen, sondern als wirkungsvolles Instrument, das neue didaktische Wege ebnet und den Unterricht substantiell bereichern kann.
Makransky, G., & Petersen, G. B. (2021). The cognitive affective model of immersive learning (CAMIL): A theoretical research-based model of learning in immersive virtual reality. Educational Psychology Review, 33(3), 937–958. https://doi.org/10.1007/s10648-020-09586-2
Mishra, P., & Koehler, M. J. (2006). Technological Pedagogical Content Knowledge: A Framework for Teacher Knowledge. Teachers College Record, 108(6), 1017–1054. https://doi.org/10.1111/j.1467-9620.2006.00684.x
