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XR im Unterricht einsetzen - Schritt für Schritt

Schritt für Schritt zu XR im Unterricht

Diese Seite begleitet Sie Schritt für Schritt beim Einstieg in den Einsatz von XR im Unterricht. Ziel ist es, den Weg in die Praxis so einfach und direkt wie möglich zu gestalten. Gerade zu Beginn kann XR komplex oder sogar überfordernd wirken. Umso wichtiger ist ein klarer Leitfaden. Deshalb haben wir drei aufeinander aufbauende Schritte entwickelt, die Orientierung geben und zentrale Fragen verständlich beantworten. So wird aus dem ersten Impuls schnell ein konkreter Umsetzungsschritt.

Vorbereitung

Im ersten Schritt erfahren Sie, welche XR-Hardware und XR-Software beispielsweise verfügbar ist, wo Sie diese beziehen können, und welche organisatorischen Voraussetzungen gelten.

Unterrichtsbeispiel

Im zweiten Schritt stellen wir Ihnen ein konkretes Unterrichtsbeispiel vor, das den Einsatz von VR-Brillen im Unterricht exemplarisch veranschaulicht.

Passende XR-Inhalte finden und anpassen

Im dritten Schritt leiten wir Sie an, geeignete Lernanwendungen für Ihren Unterricht auszuwählen oder vorhandene Unterrichtsszenarien zielgerichtet anzupassen.

Einsatz im Unterricht

Im vierten Schritt liegt der Schwerpunkt auf dem Lernen und Unterrichten mit XR. Hier finden Sie zudem Beispiele und Best Practices.

Vorbereitung

XR – Hardware

Sie erhalten einen Überblick über verfügbare XR-Hardware und ihre typischen Einsatzszenarien. Es werden gängige Modelle für VR- und AR-Hardare vorgestellt und eine Orientierung für bedarfsgerechte Beschaffung geboten.

Head-Mounted Displays (VR + AR)

HMDs ermöglichen das vollständige „Eintauchen“ in virtuelle Umgebungen (“Welten”). Sie werden überwiegend für VR genutzt. Einige Modelle bieten AR-Funktionen. In diesem Abschnitt werden gängige Fragen zu HMDs beantwortet.

XR-HMD-Marken und Ihre Bedienung

Jedes HMD bringt eigene Vor- und Nachteile mit

Es gibt verschiedene HMD-Marken wie Meta Quest 3, Pico 4 (bzw. Neo 3), Apple Vision Pro und VIVE Focus Vision. Diese Geräte werden in der Regel mit Controllern geliefert, die Handbewegungen über integrierte Sensoren erfassen und mit verschiedenen Tastenarten die Interaktion mit der virtuellen Umgebung ermöglichen.

Die meisten Controller verfügen über analoge Joysticks, die Bewegungen in alle Richtungen zulassen und so eine flüssige Navigation in virtuellen Räumen ermöglichen. Ergänzt werden sie durch Standardtasten zur Objektauswahl, Aktionstasten für spezifische Funktionen und Auslösetasten auf der Rückseite, die oft zum Greifen oder Manipulieren virtueller Objekte dienen. Hochwertige Modelle bieten zusätzlich drucksensitive Tasten, die auf unterschiedliche Krafteinwirkungen reagieren und dadurch differenziertere Interaktionen ermöglichen.

Zusatztechnologien für HMDs zur Steigerung der Immersion

Um das Gefühl der Immersion zu verstärken, können zusätzliche Technologien zusammen mit HMDs verwendet werden.

Haptische Handschuhe ermöglichen ein realistisches taktiles Feedback, sodass virtuelle Objekte greifbar wirken. Gehpads simulieren Fortbewegung in der virtuellen Welt, ohne dass sich Nutzende physisch im Raum bewegen müssen. Duftdispenser ergänzen das Erleben durch geruchsbasierte Reize, die zur virtuellen Umgebung passen. Zwar sind diese Technologien aufgrund ihrer Kosten bisher kaum in Bildungseinrichtungen verbreitet, sie verdeutlichen jedoch das Potenzial von VR für besonders eindrucksvolle und immersive Lernszenarien.

Unterschiede und Auswahlkriterien bei HMDs

Jede Marke bringt ihr eigenes Ökosystem mit. Im Falle von HMDs verhält es sich ähnlich wie bei Smartphones: Geräte wie die Apple Vision Pro sind auf die Einbindung ins Apple-Ökosystem ausgelegt, während Hersteller wie Meta (z. B. Quest-Serie) und Pico eigene Plattformen mitbringen. Jede Marke bietet in der Regel einen eigenen App-Store oder eine spezifische Installationsumgebung, über die XR-Anwendungen bezogen werden können.

Darüber hinaus unterscheiden sich HMDs hinsichtlich ihrer Funktionen und Einsatzmöglichkeiten. Im Folgenden sind zentrale Auswahlkriterien beschrieben, auf die Sie beim Kauf achten sollten:

  • Passthrough-Funktion: Mithilfe externer Kameras ermöglicht die Passthrough-Funktion einen Blick in die reale Umgebung, ohne das Headset abzunehmen. Dies erhöht die Sicherheit, erleichtert die Orientierung im Raum und kann helfen, Motion Sickness zu reduzieren. Nur manche HMDs (z. B. Meta, Pico, Apple) bieten den Modus an.
  • AR-Funktionalität: Hochwertige HMDs mit RGB-Passthrough-Kameras (z. B. Meta Quest 3, Apple Vision Pro) bieten eingeschränkte AR-Funktionen oder MR-Funktionen. Dabei werden digitale Inhalte in Echtzeit, meist mit begrenztem Sichtfeld im Vergleich zu reinen AR-Brillen, in den realen Raum eingeblendet.
  • Guardian-Funktion: Einige HMDs bieten eine Sicherheitsfunktion, mit der vorab ein virtueller Spielbereich (Boundary) definiert werden kann. Sobald dieser verlassen wird, aktiviert sich die Kameraansicht zur Vermeidung von Zusammenstößen mit realen Objekten.
  • 360°-Videos versus interaktive VR: Günstige HMDs wie das Google Cardboard ermöglichen lediglich die Wiedergabe von 360°-Videos. Diese erlauben es zwar, sich umzusehen („lock around“), jedoch ohne echte Bewegungsfreiheit im Raum oder Interaktion mit der Umgebung. Für immersive Lernumgebungen sind interaktive VR-Anwendungen mit Bewertungsverfolgung und Handlungsoptionen deutlich besser geeignet.

Ein fundierter Vergleich der Funktionen und Systeme hilft Ihnen, ein HMD auszuwählen, das nicht nur technisch überzeugt, sondern auch didaktisch sinnvoll in Ihren Unterricht integriert werden kann.

Tablets (AR)

Tablets sind für viele Lehrende beruflicher Alltag. Aktuelle Modelle unterstützen meist AR-Apps und eignen sich für einen niederschwelligen Einstieg. Hier finden Sie Antworten auf zentrale Fragen rund um Tablets als AR-Hardware.

Gängige Tablets für AR im Unterricht

Es wird zwischen Android– und Apple-Tablets unterschieden. Android unterstützt AR über Google ARcore, Apple über ARkit. Auch die meisten aktuellen Smartphones können AR-Apps ausführen (z. B. Pokémon Go). Für den Schulgebrauch sind Tablets meist besser geeignet. Die größere Bildschirmfläche erleichtert die Bedienung, Sichtbarkeit und gemeinsames Arbeiten.

Kurz-Check der AR-Fähigkeit von Tablets

Aktuelle Tablets verfügen meist über eine Kamera und können damit grundlegende AR-Funktionen nutzen. Am einfachsten prüfen Sie die Unterstützung, indem Sie im jeweiligen App- bzw. Play-Store nach AR-Apps suchen und die Kompatibilitätsangaben lesen. Diese Prüfung ist auch von einem anderen Gerät aus möglich.

Weitere XR – Hardware

Smart Glasses

Smart Glasses wie z. B. die Ray Ban Meta Wayfairer sind beliebt, da sie AR-Funktionen im Aussehen einer herkömmlichen Brille „verstecken“. Sie eignen sich zum jetzigen Stand der Technik jedoch eher weniger für den Unterricht und sind vor allem für den Privatgebrauch entwickelt.

Smartphones

Aktuelle Smartphones bieten zahlreiche AR-Funktionen und können durch Tools wie Google Cardboard zu 360–Grad VR-Brillen erweitert werden.

XR – Software

Bevor wir erklären, wo Sie Apps finden können, ist wichtig zu wissen, dass es verschiedene Möglichkeiten gibt, Software für Ihr XR-Geräte zu erhalten. Ähnlich wie bei PC und Mac unterscheiden sich App-Installationen je nach Hardware. Zusätzlich können Anwendungen über den Browser oder direkt über die App-Hersteller bezogen werden.

Übersicht über App-Stores und andere Bezugsquellen

Neben App-Stores lassen sich manche Anwendungen direkt bei Herstellenden oder Anbietenden abfragen. Dabei handelt es sich oft um spezielle Anwendungen, die für bestimmte Studien- oder Unternehmenszwecke entwickelt wurden. Welche Apps zu Ihrem Unterricht passen, zeigt Ihnen der Abschnitt “Passende XR-Inhalte finden und anpassen”.

Beispiel: MARLA

Meta Store

Der Meta Store ist direkt über Ihr Meta-Quest-Gerät oder per Browser nutzbar. Er bietet XR-Anwendungen für Nutzer*innen, darunter Lern-Apps, Spiele und Programme zur Unterstützung proaktiver Arbeits- und Lernprozesse.

Zum Meta Store

Steam Store

Der Steam-Store unterstützt verschiedene XR-Geräte. Sie können Apps über die Steam-VR-Plattform auf Ihrem PC installieren und über ihr HMD nutzen.

Mehr Infos zu SteamVR

Google Play Store:

Der Google Play Store ist auf Android-Geräten, einschließlich Tablets und AR-kompatiblen Smartphones, verfügbar. Er bietet Ihnen eine breite Auswahl an AR-Anwendungen und 360°-Inhalten für unterschiedliche Bildungs- und Einsatzszenarien.

Zum Google Play Store

Apple App Store

Der Apple App Store kann auf iPads und iPhones insbesondere zur Suche nach AR-Anwendungen genutzt werden. Für die Apple Vision Pro steht Ihnen zudem ein eigener App Store mit speziell angepassten XR-Inhalten zur Verfügung.

Mehr über den Apple App-Store

Pico Store

Der Pico Store ist speziell für VR-Headsets von Pico konzipiert und richtet sich primär an den Unternehmensbereich. Im Fokus stehen professionelle und geschäftsorientierte XR-Anwendungen.

Zum Pico Store

WebXR / Browser-basierte Anwendungen

WebXR ist kein klassischer App-Store, sondern ein offener Entwicklungsrahmen für XR-Anwendungen. Diese lassen sich direkt über eine URL oder einen QR-Code ohne zusätzliche Installation im Browser aufrufen und sind damit besonders niederschwellig nutzbar.

VIL Portal

Das Portal für Virtuelles Interaktives Lernen (VIL) wurde speziell für den Einsatz mit kompatiblen Pico-Brillen im schulischen Kontext entwickelt. Es steht Ihnen eine Vielzahl an didaktisch aufbereiteten Lernanwendungen zur Verfügung und ermöglicht Ihnen einen zielgerichteten Zugang zu XR-Inhalten für den Unterricht.

Zum VIL Portal

Viveport

Viveport ist der App-Store für HTC Vive-Headsets und bietet Ihnen eine breite Auswahl an XR-Anwendungen für Bildungs-, Unterhaltungs- und Unternehmenszwecke. Der Schwerpunkt liegt auf hochwertigen immersiven Erlebnissen, die sowohl für den privaten als auch den professionellen Einsatz geeignet sind.

Zu Viveport

Sidequest

Sidequest ist ein inoffizieller Marktplatz für Nutzende der Meta Quest und bei unabhängigen Entwickelnden beliebt. Die Plattform ermöglicht Ihnen Zugriff auf experimentelle, kreative und spezialisierte XR-Anwendungen, die außerhalb des offiziellen Meta Stores angeboten werden.

Organisatorische Voraussetzungen

In diesem Abschnitt erhalten Sie Informationen zum Einrichten des Klassenraums sowie zu theoretischen Modellen, die Ihnen beim Classroom Management helfen können.

Überlegungen zum physischen Raum

Die Einführung von XR-Technologien gelingt am besten in anpassungsfähigen, nachvollziehbar strukturierten Lernumgebungen, die sichere Navigation, zielgerichtete Interaktion und reibungslose Abläufe ermöglichen.

Grundprinzip: Flexibilität
Der Klassenraum sollte unterschiedliche Konfigurationen für Exploration, Zusammenarbeit und Reflexion zulassen (z. B. Bewegungszonen, Arbeitsinseln, Ruhebereiche).

Offene Bereiche (Sicherheitszonen)
Schaffen Sie ausreichend Freiflächen mit gut sichtbaren Markierungen, damit sich Lernende mit Headsets sicher bewegen können. Kommunizieren Sie konkrete, knappe Handlungsanweisungen (z. B. Start‑ und Stopp‑Signal, Abbruch bei Unwohlsein), um Sicherheit und Immersion zu sichern (Harmer, 2002).
Reflexionsfragen:

  • Haben meine Lernenden genügend Platz und klare Bewegungsgrenzen?
  • Habe ich verständlich erklärt, was zu tun ist und wurde es verstanden?

Lernstationen
Richten Sie Stationen für XR‑Erfahrungen und kollaborative Projekte ein (z. B. eine XR‑Station, eine Dokumentations‑ bzw. Analyse‑Station, eine Transfer‑Station). Das fördert Peer‑Learning und sorgt bei begrenzten Geräten für gleichwertige Teilhabe durch Rollen, Rotationspläne und kurze Intervalle.

Zusätzliche Hilfsmittel
Planen Sie Controller, Sensoren, Lade‑ und Ablageflächen, Reinigungsmaterial sowie passgenaue Software gemäß Lernziel ein. Stellen Sie sicher, dass alle Lernenden Zugang zu den benötigten Ressourcen haben (Inventarliste, Ausleihe, Backup‑Geräte).

Anleitungen & Routinen
Geben Sie standardisierte kurze Anweisungen zum Geräteumgang (z. B. Ein‑ und Ausschalten, Auf‑ und Absetzen, Hygiene, Kabelmanagement), ergänzt durch visuelle Schritt‑für‑Schritt‑Anleitungen oder Bildschirm‑Mirroring. So wird der intendierte Lernertrag gesichert und Schäden werden vermieden.
Reflexionsfragen:

  • Passen Geräte und Tools zum Lernziel dieser Stunde?
  • Können meine Lernenden zwischen physischen Diskussionsphasen und digitalen Erkundungen sinnvoll wechseln?

Gestaltungselemente für hybride Lernräume
Interaktive Wände als Displays und Tische für Zusammenarbeit strukturieren hybride Lernräume und fördern wirksame Zusammenarbeit.

Interaktive Wände
Nutzen Sie interaktive Wände als Displays für Live-Casting, Ergebnispräsentationen und gemeinsame Bearbeitung per Touch, ergänzt durch definierte Bedienabläufe und feste Casting-Wege. So bleiben Inhalte für alle gut sichtbar und Zusammenarbeit wird erleichtert.
Reflexionsfrage:

  • Gibt es einen geeigneten Platz, der von allen gut einsehbar ist?

Tische für Zusammenarbeit
Setzen Sie Tische ein, die auf Gruppenarbeit ausgelegt sind und digitale Tools bzw. Bildschirme integrieren, ergänzt durch Strom- sowie Netzwerkzugang und flexible Anordnung ermöglichen. So werden ko‑konstruktives Arbeiten und Multi‑User‑Interaktionen unterstützt (Dede, 2009).
Reflexionsfrage:

Kurz‑Checkliste vor dem Start
Nutzen Sie die folgende Kurz-Checkliste um Raum, Technik und Abläufe vor dem Start sicherzustellen.

  • Raumzonen markiert (Bewegung, Ruhe, Präsentation)?
  • Geräte geladen, inventarisiert, Hygiene gesichert?
  • Rollen & Rotationszeiten kommuniziert?
  • Abbruchsignal, Sicherheits‑ und Pflegehinweise geklärt?
  • Visuelle Anleitungen (“Spickzettel”) bereitgestellt?

Wenn Raum, Routinen und Ressourcen stimmig zusammenspielen, wird der Klassenraum zur verlässlichen Startbahn für immersive, sichere und lernzielorientierte XR‑Erfahrungen.

Vorbereitung und Einrichtung des Klassenraums

Damit XR im Unterricht mehr ist als ein Technik‑Showcase, beginnt erfolgreiche Umsetzung mit der sorgfältigen Vorbereitung von Raum, Rollen und Routinen von der Bestandsaufnahme über kleinschrittige Piloten bis hin zu konkreten Sicherheits‑ und Organisationsregeln.

Schritt 1: Ausgangslage klären
Analysieren Sie zunächst Raum, Ausstattung und Netzwerkinfrastruktur und starten Sie bewusst in kleinen, überschaubaren Schritten. Niederschwellige Pilotphasen mit kostengünstigen VR‑Brillen oder browserbasierten XR‑Anwendungen ermöglichen sichere erste Erfahrungen und Routineaufbau.

Schritt 2: Szenarien mit echtem XR‑Mehrwert planen
Entwickeln Sie Unterrichtsaufgaben, die die besonderen Stärken von XR nutzen und fachliche Ziele unterstützen:

  • Naturwissenschaften: realitätsnahe Simulationen (z. B. Experimente, Gefahrenräume) zur hypothesengeleiteten Exploration.
  • Geschichte: virtuelle Zeitreisen zur Quellenarbeit und Perspektivenübernahme.
  • Mode & Design: kollaborative AR‑Projekte (Entwürfe im Raum platzieren, Skulpturen kuratieren, Karten überlagern) mit sichtbaren Produktzielen.

Schritt 3: Lernorganisation bewusst gestalten
Die Struktur der Klasse entscheidet über die Wirksamkeit:

  • Kleingruppen (3–4 Lernende) erleichtern den Umgang mit begrenzten Geräten und fördern Zusammenarbeit.
  • Klare Rollen für einen reibungslosen Ablauf und Eigenverantwortung, z. B.: Explorer (Bedienung), Navigator (Anleitung, Checkliste), Recorder (Dokumentation), Safety Lead (Sicherheit, Timing).
  • Stationsbetrieb/Rotation: Eine Station XR‑gestützt, parallel dazu analoge Vertiefung oder Transfer; nach festen Intervallen wechseln.

Schritt 4: Raum sinnvoll zonieren
Nutzen Sie flexible Sitzordnungen und unterschiedliche Zonen:

  • Bewegungsfläche mit markiertem Sicherheitsbereich für VR.
  • Ruhige Ecke für Reflexion, Protokoll und Nachbereitung.
  • Lade‑ bzw. Ablagepunkt für Headsets, Controller und Tablets.

Schritt 5: Classroom‑Management & Sicherheit
Kommunizieren Sie zielgerichtete, kurze Regeln:

  • Geräteausleihe, Zeitlimits, Hygiene (Reinigung, Austauschabdeckungen), Kabel‑, Bewegungssicherheit.
  • Abbruchsignal bei Unwohlsein (Motion Sickness) und gleichwertige Alternativen (Beobachterrolle, Bildschirm‑Mirroring, nachträgliche Exploration).

Schritt 6: Didaktische Rahmung und Qualitätssicherung
Orientieren Sie sich an erprobten Frameworks, um Technik, Pädagogik und Organisation zu verbinden:

  • CAMIL (Makransky & Petersen, 2021): Aufmerksamkeit, Motivation, Interaktion und Lernzielorientierung sichern.
    Begleiten Sie jede Einheit mit kurzer Evaluation (z. B. Beobachtungsbogen, Exit‑Ticket) und skalieren Sie auf Basis der Ergebnisse.
  • DigCompEdu (Redecker, 2017): Digitale Kompetenzen bei Lehrenden und Lernenden gezielt aufbauen.
  • SAMR (Puentedura, 2013): Aufgaben so gestalten, dass XR mindestens modifiziert, idealerweise neu definiert wird.
  • TPACK (Mishra & Koehler, 2006): Inhalte, Didaktik und Technologie stimmig verzahnen.

Mini‑Checkliste (sofort umsetzbar)

  • Lernziel & XR‑Mehrwert geklärt?
  • Raumzonen markiert, Geräte geladen und inventarisiert?
  • Gruppen, Rollen, Rotationszeiten festgelegt?
  • Regeln zu Sicherheit, Hygiene und Ausleihe kommuniziert?
  • Beobachtungs- und Feedbackinstrument vorbereitet?

Mit dieser Struktur wird der Classroom Space zu einem Ort, an dem physische und virtuelle Erfahrungen sinnvoll verschmelzen und Lernende nachhaltig profitieren. Kleine, gut geplante Schritte sichern dabei Akzeptanz, Sicherheit und Lernerfolg

Modelle die bei organisatorischen Vorbereitungen hilfreich sind

Didaktische Modelle wie CAMIL, SAMR und TPACK bieten praxisnahe Orientierung, um den Einsatz von XR-Technologien im Unterricht strukturiert und lernwirksam zu gestalten. Sie unterstützen Lehrpersonen dabei, organisatorische Vorbereitungen nicht nur technisch, sondern auch didaktisch und strategisch fundiert anzugehen.

Das CAMIL-Modell (Makransky & Petersen, 2021) rückt die Lernenden in den Fokus. Es unterstützt die Vorbereitung auf immersive Szenarien, indem es zentrale Gelingensbedingungen wie Motivation, Präsenz und kognitive Belastung sichtbar macht. Es hilft Lehrpersonen, Lernsettings so zu gestalten, dass XR nicht überfordert, sondern stärkt. Dies kann beispielsweise durch gezielte Begleitung in VR-Settings oder durch Aufgaben zur Selbstregulation erfolgen.

Das SAMR-Modell (Puentedura, 2012) hilft dabei, den Integrationsgrad von XR realistisch einzuschätzen. Es zeigt, wie XR zunächst bestehende Aufgaben anreichern (Substitution und Augmentation) und später auch grundlegend neu gestalten kann (Modifikation und Redefinition). Wer XR auf höheren SAMR-Stufen einsetzt, plant nicht nur den Unterricht, sondern verändert Lernprozesse nachhaltig. Dies kann beispielsweise durch virtuelle Museumsbesuche statt klassischer Präsentationen erfolgen.

Das TPACK-Modell (Mishra & Koehler, 2006) ermöglicht eine ganzheitliche Planung, bei der technisches Know-how mit fachdidaktischem Wissen und pädagogischer Kompetenz verknüpft wird. Es hilft bei der Auswahl geeigneter XR-Anwendungen, die zu Inhalt und Lernziel passen, und bietet eine strukturierte Grundlage für die Unterrichtsplanung.

Gemeinsam ermöglichen diese Modelle eine professionelle Vorbereitung auf den Einsatz von XR im Unterricht.

Quellen und weitere Informationen

Dede, C. (2009). Immersive interfaces for engagement and learning. Science, 323(5910), 66–69. https://doi.org/10.1126/science.1167311

Harmer, J. (2001). The practice of English language teaching (3rd ed.). Longman

Makransky, G., & Petersen, G. B. L. (2021). The Cognitive Affective Model of Immersive Learning (CAMIL): A theoretical research-based model of learning in immersive virtual reality. Educational Psychology Review, 33, 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. (2012). The SAMR Model: Background and Exemplars. Hippasus. http://www.hippasus.com/rrpweblog

Redecker, C. (2017). European framework for the digital competence of educators: DigCompEdu. Publications Office of the European Union. https://doi.org/10.2760/159770

Unterrichtsbeispiel

First Steps – Wir entdecken virtuelle Welten

Dieses Unterrichtsbeispiel richtet sich an Lehrpersonen der Sekundarstufe I und II, die Virtual Reality (VR) erstmals im Unterricht einsetzen möchten (Schüler*innen-Anzahl: 10 bis maximal 15). Es zeigt ein praxiserprobtes Beispiel, das einen sicheren und selbstbestimmten Umgang mit VR-Brillen und Controllern fördert. Vorkenntnisse bei den Lernenden sind nicht erforderlich. Wichtig ist jedoch, dass die Lehrperson die Umsetzung im Vorfeld selbst testet, um das Konzept gegebenfalls an die Bedürfnisse der Lernenden anzupassen. Für die Durchführung eignen sich die Oculus Quest 2, 3 oder 3S. Geplant ist die Arbeit mit den vorinstallierten Apps „First Steps“ und YouTube. In zwei Unterrichtseinheiten á 50 Minuten entdecken die Schüler*innen zentrale Anwendungsbereiche von VR in Beruf, Bildung und Freizeit, verstehen die technischen Grundlagen der Geräte, setzen sich mit den sicherheitsrelevanten Aspekten auseinander und erleben den Einsatz dieser Technologie in einem zielgerichteten, pädagogisch fundiertem Rahmen. 

To-dos vor dem Unterricht

  • Prüfen, ob alle Geräte aufgeladen sind und ob die Controller mit den einzelnen VR-Brillen verbunden sind.
  • Prüfen, ob die Batterien in den Controllern aufgeladen sind.
  • Prüfen, ob die Raumbegrenzungen für den Raum, wo die Einheit durchgeführt wird, angepasst sind.
  • Offen sein und  Herausforderungen, Neugierde, Fehler und Spontanität zulassen.

Phase 1 – Unterrichtseinstieg:

Ziele:

Schüler*innen entwickeln ihr Interesse und Neugierde für das Thema VR und aktivieren ihr Vorwissen.

Methode(n):

Brainstorming

Medien:

Video

 

Beschreibung der Aktivität aus Sicht der Lehrperson:

Die Lehrperson zeigt ein kurzes Video zu Virtual Reality, moderiert ein Brainstorming im Plenum und sammelt Assoziationen und Vorerfahrungen der Schüler*innen zum Thema.

Beschreibung der Aktivität aus Sicht der Lernenden:

Die Schüler*innen schauen ein kurzes Video zu Virtual Reality an, bringen anschließend eigene Gedanken, Erfahrungen und Fragen im Brainstorming ein und beteiligen sich aktiv am Austausch im Plenum.

Phase 2 – Die Erarbeitungsphase

Ziele:

Schüler*innen erarbeiten Wissen zu Einsatzbereichen von VR, technischen Komponenten und Sicherheitsvorschriften.

Methode(n):

Stationenbetrieb und Rollenspiel.

Medieneinsatz:

VR-Brille, Video, Tablets, Handouts

 

Beschreibung der Aktivität aus Sicht der Lehrperson:

Die Lehrperson bereitet den Stationenbetrieb vor, stellt die Materialien bereit und erklärt den Ablauf der Erarbeitungsphase. Die Lehrperson begleitet den Prozess, beantwortet Fragen, gibt gezielte Impulse und unterstützt bei der Handhabung der VR-Brille sowie bei inhaltlichen Rückfragen. Im Anschluss leitet sie das Rollenspiel an, strukturiert die Rollenverteilung und sorgt dafür, dass zentrale Inhalte wie Sicherheitsvorschriften und technische Aspekte aktiv angewendet und reflektiert werden.

Beschreibung der Aktivität aus Sicht der Lernenden:

Die Schüler*innen durchlaufen mehrere Stationen, an denen sie sich mit den Einsatzbereichen von Virtual Reality, technischen Komponenten und Sicherheitsvorschriften auseinandersetzen und sich das Wissen aneignen. Sie arbeiten mit einer VR-Brille, sehen sich ein Video an, nutzen Tablets für die Recherche und bearbeiten Handouts. Im Anschluss übernehmen sie im Rollenspiel verschiedene Rollen ein und wenden ihr Wissen an.

Phase 3 – Die Ergebnissicherung:

Ziele:

Schüler*innen festigen ihr Wissen zu den Einsatzbereichen von VR, den technischen Komponenten sowie den Sicherheitsvorschriften und wenden dieses praktisch an.

Methode(n):

Simulation.

Medieneinsatz:

VR-Brille, Tablets.

 

Beschreibung der Aktivität aus Sicht der Lehrperson:

Die Lehrperson bereitet zur Festigung eine Simulation vor, in der die Schüler*innen ihr Wissen zu den Einsatzbereichen von Virtual Reality, den technischen Komponenten und den Sicherheitsvorschriften praktisch anwenden. Während der Simulation beobachtet die Lehrperson das Verhalten der Schüler*innen, gibt bei Bedarf Hilfestellung und achtet darauf, dass das Gelernte gezielt umgesetzt wird.

Beschreibung der Aktivität aus Sicht der Lernenden:

Die Schüler*innen nehmen an einer Simulation teil, in der sie ihr Wissen zu den Einsatzbereichen von Virtual Reality, den technischen Komponenten und den Sicherheitsvorschriften anwenden. Sie arbeiten mit einer VR-Brille und Tablets, lösen praxisnahe Aufgaben und nutzen das Gelernte.

Phase 4 – Der Abschluss

Ziele:

Schüler*innen reflektieren das Gelernte und die praktische Erfahrung mit der VR-Brille.

Methode(n):

Reflexionsrunde.

Medieneinsatz:

Keiner

 

Beschreibung der Aktivität aus Sicht der Lehrperson:

Die Lehrperson leitet eine strukturierte Reflexionsrunde an. Sie stellt gezielt Fragen, moderiert den Austausch und achtet darauf, dass unterschiedliche Perspektiven eingebracht werden. Dabei unterstützt sie die Schüler*innen darin, zentrale Erkenntnisse zu benennen und Herausforderungen zu reflektieren.

Beschreibung der Aktivität aus Sicht der Lernenden:

Die Schüler*innen beteiligen sich an der Reflexionsrunde, in der sie ihre Erfahrungen in der Verwendung der VR-Brille schildern. Sie erklären, was sie als spannend oder neu empfunden haben und wo sie Herausforderungen begegneten. Dabei hören sie einander zu und vergleichen ihre Perspektiven mit anderen.

To-Dos  nach dem Unterricht: 

  • Alle Geräte ausschalten.
  • Geräte an Ladestationen anschließen und Batterien in den Controllern überprüfen.
  • Raumbegrenzungen zurücksetzen, wenn die Geräte auch in anderen Räumen benutzt werden.
  • Feedback der Lernenden einholen.
  • Kurze Reflexion zur Durchführung festhalten.

Übersicht der Inhalte

Inhalte:
  • Einführung: Was ist VR? (Definition, Beispiele aus dem Alltag, Vorteile und Herausforderungen)
  • Hardware-Grundlagen: Aufbau und Funktionsweise einer VR-Brille
  • Sicherheit: Hygiene, Bewegungsraum, Vermeidung von Schwindel
  • Praxisbeispiel in der VR-Brille: „First Steps“ und 360° VR-Video (z. B. https://www.youtube.com/watch?v=7AkbUfZjS5k)

Erworbene Kompetenzen der Schüler*innen

Schüler*innen können,

… Beispiele einzelner Einsatzmöglichkeiten benennen.

… die Funktionsweise und den Nutzen von VR-Brillen beschreiben.

… Sicherheitsbestimmungen erklären und anwenden.

… VR-Brillen für die zugeteilte Aufgabe verwenden.

Lernergebnisse

a) Schüler*innen können verschiedene Einsatzbereiche von VR im Bildungsbereich, Beruf und Unterhaltung benennen und Beispiele beschreiben.

b) Schüler*innen können die grundlegende Funktionsweise von VR-Brillen, einschließlich der technischen Komponenten wie Bewegungssensoren, Bildschirme und Software erklären.

c) Schüler*innen können die wichtigsten Sicherheitsvorschriften im Umgang mit VR-Brillen anwenden und begründen.

d) Schüler*innen können VR-Brillen zielgerichtet für konkrete Aufgaben einsetzen.

Zuordnungen der Lernergebnisse zu den unterschiedlichen Modellen

1. Zuordnung laut TPACK-Modell

a) Content knowledge

b) Technological knowledge

c) Technological knowledge

d) Content knowledge

 

2. Zuordnung laut CAMIL-Modell

a) Interest

b) Cognitive Load

c) Self-Regulation

d) Self-Efficacy

 

3. Zuordnung laut DigComp

a) Information and data literacy

b) Problem solving

c) Safety

d) Communication and Collaboration

e) Problem solving

Methodische Überlegungen und Begründungen

Für das Erreichen des Lernergebnisses (a) eignet sich die Methode des Brainstormings, da die Methode ein offenes Heranführen and das zu behandelte Thema ermöglicht.

Für das Erreichen des Lernergebnisses (b) eignet sich die Methode des Stationenbetriebs, da die Methode unter anderem Individualisierung und Selbstständigkeit fördert.

Für das Erreichen des Lernergebnisses (c) eignet sich die Methode des Rollenspiels, da die Methode eine erlebnisorientierte Auseinandersetzung mit dem zu behandelten Thema ermöglicht.

Für das Erreichen des Lernergebnisses (d) eignet sich die Methode der Simulation, da die Methode ein zielgerichtetes Ausprobieren neuer Möglichkeiten in einem sicheren und praxisnahen Kontext ermöglicht.

Passende XR – Inhalte finden und anpassen

Lernwelten & XR – Designs verstehen

Bei der Auswahl passender XR‑Lernanwendungen hilft es, die unterschiedlichen Typen von XR‑Umgebungen („Welten“) zu kennen, die jeweils auf spezifische Lernziele ausgerichtet sind (Krüger et al., 2024, S. 4–6). Wenn Sie zentrale Merkmale dieser Welten wie beispielsweise Immersionsgrad, Interaktivität, Kollaborationsmöglichkeiten, Steuerungsaufwand sowie Raum‑ und Hardwareanforderungen systematisch prüfen, finden Sie zügig Anwendungen, die zu Ihren Bildungszielen und Ihrer Lerngruppe passen.

Die Expositionswelt ist eine geführte, strukturierte Lernumgebung. Lernende bewegen sich entlang vordefinierter Pfade, nutzen Immersion für räumliches und konzeptuelles Verständnis und rufen Informationen an Haltepunkten ab. Veränderungen an der Umgebung sind nicht möglich. Im Geschichtsunterricht könnten virtuelle Pyramidentouren realisiert 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 virtueller Dschungel im Biologieunterricht frei, ohne Zeitdruck und ohne vordefinierten Pfad selbst erkundet werden.

In einer Trainingswelt wird prozedurales Wissen vermittelt. Dies ist besonders relevant beim Schulen von Handlungsabläufen und Verhalten in Gefahrensituationen. In der Elektrotechnik könnten Trainingswelten genutzt werden, um Lernende z. B. in den fünf Sicherheitsregeln zu unterweisen. 

Die Experimentalwelt ermöglicht das Verändern von Parametern und das Beobachten der daraus resultierenden Folgen. Sie 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 könnten theoretisch erworbenes Wissen in die Praxis umsetzen, indem sie z. B. Gestaltgesetze im Designunterricht auf dreidimensionalen Objekten anwenden und in einer virtuellen Umgebung designen.

Über die Lernwelten

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 Lehrperson formulierten Aufgabe.

Quelle und weitere Information

Krüger, M., Stallmeier, N., Schrader, L., & Bogs, D. (2024). Extended Reality (XR) für die Bildungsarbeit in der Bautechnik. BAG:On – Online Journal Der BAG Bau, Holz, Farbe1(1), 2–18. https://doi.org/10.69804/bagon.v1i1.6

Auswahl- und Bewertungskriterien für XR-Anwendungen

Da zahlreiche XR-Anwendungen verfügbar sind, können Lehrende das Lernen in unterschiedlichen Fächern durch immersive Erfahrungen bereichern. Die Auswahl passender XR-Inhalte erfordert jedoch eine lernzielorientierte Entscheidung mit Abwägungen. Im Folgenden finden Sie zentrale Kriterien, die Sie dabei unterstützen.

Pädagogischer Wert

Achten Sie darauf, dass das XR-Erlebnis nachvollziehbar auf Ihre Lernziele und den Lehrplan abgestimmt ist. Der Einsatz sollte didaktisch sinnvoll sein und das Lernen gezielt unterstützen, statt lediglich auf technologische Effekte zu setzen.

Zugänglichkeit und Benutzerfreundlichkeit

Stellen Sie sicher, dass die Inhalte altersgerecht, intuitiv bedienbar und ohne hohen technischen Aufwand einsetzbar sind. So gelingt der Zugang auch ohne vertiefte Vorkenntnisse.

Hardware und Platzbedarf

Klären Sie im Vorfeld, welche Geräte benötigt werden und ob Ihr Raumkonzept eine sichere Nutzung zulässt. Auch kleinere Räume können mit durchdachter Planung immersive Erfahrungen ermöglichen.

Interaktivität und Engagement

Bevorzugen Sie XR-Erfahrungen, die zur aktiven Beteiligung anregen. Interaktive Elemente fördern nachhaltiges Lernen, stärken die Motivation und verbessern das Behalten von Inhalten.

Skalierbarkeit und Kosten

Wählen Sie Inhalte, die flexibel in verschiedenen Fächern oder Lernsettings eingesetzt werden können. So nutzen Sie vorhandene Ressourcen effizient und schaffen Mehrwert im Schulalltag.

Konsistenz und Vertrautheit

XR-Inhalte sollten von Ihnen möglichst so gewählt werden, dass sie auf vorhandene technische Erfahrungen von Lehrenden und Lernenden aufbauen. Eine konsistente Nutzung erleichtert die Integration in bestehende Unterrichtsformen und fördert Sicherheit im Umgang mit XR.

Verwaltung von XR-Designs und -Anwendungen

Die Integration von XR in den Bildungsalltag eröffnet vielfältige didaktische Möglichkeiten. Für eine reibungslose und nachhaltige Nutzung ist eine strukturierte Verwaltung der Inhalte unverlässlich. Im Folgenden finden Sie zentrale Aspekte für eine gelungene Organisation von XR-Anwendungen an Ihrer Schule:

Installation von XR-Inhalten auf Geräten

XR-Anwendungen lassen sich manuell auf einzelnen Geräten installieren, was jedoch bei der Verwaltung mehrerer Headsets zeitaufwändig sein kann. Effizienter ist der Einsatz von XR-Verwaltungslösungen wie ArborXR oder ManageXR. Diese ermöglichen es Ihnen, Inhalte zentral zu installieren, zu aktualisieren und zu entfernen, was Konsistenz schafft und Zeit spart.

Verwaltung von Lizenzen und Zugriff

Viele XR-Anwendungen erfordern Lizenzen, die in ihrer Anzahl begrenzt sein können oder regelmäßig erneuert werden müssen. Nutzen Sie eine cloudbasierte Lizenzverwaltung, um den Überblick über aktive Lizenzen zu behalten und die Zugriffsrechte der Lernenden gezielt zu steuern. So vermeiden Sie Engpässe und sorgen für einen störungsfreien Ablauf.

Aktualisieren und Testen von XR-Konfigurationen

Regelmäßige Software-Updates sorgen für Stabilität, Sicherheit und Funktionalität der Anwendungen. Planen Sie routinemäßige Wartungszeiten ein, um Geräte zu aktualisieren, Anwendungen zu testen und Probleme frühzeitig zu erkennen. Ein kurzer Funktionstest vor dem Einsatz im Unterricht hilft, das Risiko von technischen Unterbrechungen zu minimieren.

Modifizierungsmöglichkeiten von XR-Anwendungen

XR‑Anwendungen können an individuelle Bedürfnisse angepasst werden. Ihr pädagogisch‑didaktischer Wert hängt jedoch nicht von Anpassungen ab, denn viele Apps sind bereits in unterschiedlichen Kontexten gut einsetzbar. Die vorhandenen Anpassungsoptionen eröffnen dennoch zusätzliche Chancen, XR‑Erlebnisse optimal auf Lernziele und Zielgruppen zuzuschneiden. Dieser Abschnitt stellt Möglichkeiten vom einfachen Editieren bis zum Aufbau ganzer Lernwelten vor, mit denen technische Anpassungen auch ohne spezifische Programmierkenntnisse vorgenommen werden können.

Texte und visuelle Elemente bearbeiten

Viele XR-Anwendungen enthalten integrierte Editoren, mit denen sich Inhalte wie Texte, Fachbegriffe, Bilder oder Hinweise gezielt verändern lassen. So können Materialien an spezifische Unterrichtsbedarfe angepasst und kontextualisiert werden.

Eigene Szenarien und Lernpfade erstellen

Mit Sequenz-Editoren lassen sich Lern- und Handlungsschritte etwa in Form von Lernpfaden, Szenenfolgen, Dialogen oder Aufgaben logisch strukturieren und verknüpfen. So kann beispielsweise eine Aufgabe gestellt, von den Lernenden bearbeitet, anschließend im Plenum verglichen und schließlich mit gezieltem Feedback reflektiert werden.

Virtuelle Lernräume gestalten

Ein Level-Editor ermöglicht die Gestaltung vollständiger virtueller Umgebungen. Dabei lassen sich Objekte im Raum platzieren und interaktive Elemente integrieren. So können etwa virtuelle Klassenzimmer entstehen, in denen sich Lernende in Gruppen aufteilen, Arbeitsaufträge an digitalen Stationen bearbeiten und ihre Ergebnisse präsentieren. So lassen sich selbst anspruchsvolle Vorhaben wie zum Beispiel die virtuelle Planung einer Stadt mit erneuerbarer Energieversorgung, Grünflächen und öffentlichem Nahverkehr realisieren.

Interaktive KI-Charaktere einbinden

KI-gestützte Non-Playable Characters (NPCs) agieren in XR-Umgebungen als interaktive, virtuelle Figuren, die in Echtzeit mit Lernenden kommunizieren können. Abhängig vom Szenario und Lernziel reagieren die NPCs mit vorgegebenen oder dynamisch generierten Antworten. Dabei sind sie nicht statisch, sondern agieren kontextsensitiv, variabel und menschenähnlich. In unterschiedlichen Rollen (z.B. Coach, Trainer*in, Fragensteller*in) begleiten sie den Lernprozess und fördern gezielt fachliche und überfachliche Kompetenzen.

Punkte-, Feedback- und Bewertungssysteme anpassen

KI-gestützte XR-Systeme könnten ein dynamisches, lernendenzentriertes Feedback- und Bewertungssystem ermöglichen, das auf erkannte Muster im Lernverhalten reagiert. So kann die KI in einem Französisch-Training beispielsweise nicht nur die Anzahl richtiger Antworten zählen, sondern auch Fortschritte bei Aussprache, Reaktion auf Rückfragen und Interaktionszeit analysieren. Auf dieser Basis lässt sich ein individuelles Kompetenzprofil der lernenden Person erstellen, dass eine gezielte Förderung und differenzierte Rückmeldung im Lernprozess unterstützt.

Beispiel aus der Praxis

In einer höheren Lehranstalt für Wirtschaftliche Berufe in Wien kommt eine XR-Anwendung zum Einsatz, mit der Lernende in einem virtuellen Besprechungsraum den Ablauf interner Meetings zur Kund*innen-Akquise trainieren. Die App ist vorkonfiguriert und bietet verschiedene Gesprächsverläufe zur Auswahl.  In einem ersten Durchgang nutzt die Lehrperson die Standardversion der Anwendung und kommt zum folgenden Ergebnis:

  • Die Lernenden erleben realitätsnahe Gesprächssituationen.
  • Sie erhalten direktes Feedback zur Gesprächsführung innerhalb der App.
  • In der anschließenden Reflexion wird gemeinsam analysiert, wie die Gespräche verlaufen sind und welche Optimierungspotentiale bestehen.

Nach dieser ersten Erprobung entscheidet sich die Lehrperson, die Anwendung durch das Anpassen zentraler Begriffe im Editor (z. B. Bedarfsanalyse, Kaltakquise, Warmakquise) leicht zu modifizieren.  Damit wird das Szenario noch besser an die fachlichen Lernziele angepasst. Bereits die unveränderte Version der App hat jedoch deutlich gezeigt, wie wirkungsvoll Fach- und Kommunikationsprozesse durch XR gefördert werden können.

Einsatz im Unterricht

Individuelle Förderung der visuell-räumlichen Kompetenz

In einer digitalisierten Lernwelt eröffnen neue Technologien innovative Möglichkeiten, individuelle Lernprozesse gezielt zu gestalten und an die Stärken, Schwächen sowie das Lerntempo der Lernenden anzupassen (Jisc, 2024). Individualisiertes Lernen stellt dabei einen zentralen pädagogischen Ansatz dar, der diese Flexibilität unterstützt. Technologien wie Extended Reality (XR) und Künstliche Intelligenz (KI) eröffnen neue Wege, um visuell-räumliche Kompetenzen differenziert und wirksam zu fördern (Schulz-Zander & Tulodziecki, 2009).

Individualisiertes Lernen

Das Konzept des individualisierten Lernens basiert auf konstruktivistischen Lernansätzen. Dewey (1938) betonte, dass Lernen besonders wirksam ist, wenn es durch eigene Erfahrungen, Reflexion und soziale Interaktion erfolgt. Dabei sind die Interessen und Vorerfahrungen der Lernenden entscheidend, da neues Wissen auf bereits Gelerntem aufbaut. In diesem Sinne förderte Montessori (2021) eigenständiges und entdeckendes Lernen, um die Selbstverantwortung der Lernenden zu stärken. Vygotsky (1978) argumentierte, dass Lernprozesse besonders dann erfolgreich sind, wenn sie an das jeweilige Entwicklungsniveau angepasst werden. Hattie (2009) zeigte in seiner Metastudie, dass personalisierte Lehrmethoden, insbesondere durch gezieltes Feedback, zu deutlichen Lernfortschritten führen.

Mathematik mit VR

Interaktive 3D-Modelle zur Erforschung geometrischer Strukturen (Kavenius, 2024).

Biologie mit AR

Detaillierte 3D-Visualisierungen von Organen und biologischen Prozessen (Alliance4XR, 2024).

Sprachunterricht mit KI

Individuell angepasste Sprachlernprogramme mit dynamischer Rückmeldung (Jisc, 2024).

Technische Ausbildung mit VR

Simulation von Maschinenmodellen zur individuellen Problemlösung (Vasilchenko et al., 2020).

Innovative Technologien ermöglichen eine flexible und adaptive Gestaltung individueller Lernprozesse, die über traditionelle Methoden hinausgeht. Virtual Reality (VR) schafft immersive Erlebnisse, Augmented Reality (AR) verbindet theoretisches Wissen mit konkreten Anwendungssituationen und KI-gestützte Plattformen schaffen personalisierte Lernpfade. Diese Technologien stärken nicht nur die visuell-räumliche Kompetenz, sondern fördern zugleich Motivation und Selbststeuerung der Lernenden. Entscheidend für ihren pädagogischen Mehrwert ist eine durchdachte didaktische Integration in den Bildungsalltag, um das Potenzial dieser Technologien optimal zu nutzen.

Quellen und weitere Informationen

Alliance4XR. (2024, Ocober 25). 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 (Schriftenreihe der Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle, Nr. 23). Burg Giebichenstein

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.Aufl.). 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 Systems (Article SIG04). ACM. https://doi.org/10.1145/3334480.3381056

Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Harvard University Press

Kollaboratives Lernen

Um die visuell-räumliche Kompetenz gezielt zu fördern, gewinnen kooperative Lernprozesse in Verbindung mit digitalen Technologien zunehmend an Bedeutung (Schulz-Zander & Tulodziecki, 2009). Kooperatives Lernen baut auf dem sozial-konstruktivistischen Ansatz von Vygotsky (1978) auf, der die soziale Interaktion als zentralen Motor des Wissenserwerbs hervorhob. Ergänzt wird dies durch 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 digitaler Technologien lassen sich kollaborative Lernprozesse wirksam gestalten. Insbesondere interaktive, immersive und adaptive XR-Lösungen bieten vielfältige Möglichkeiten, um gemeinsames Lernen zu stärken.

Innovative Technologien eröffnen pädagogische Potenziale, die weit über herkömmliche Methoden hinausgehen. VR schafft kollaborative Lernräume, in denen sich Lernende aktiv austauschen und gemeinsame Lösungen entwickeln können. AR erweitert reale Umgebungen um interaktive Inhalte, die kooperatives Handeln anregen. KI-gestützte Plattformen analysieren Gruppenprozesse, bieten datenbasiertes Feedback und unterstützen die Weiterentwicklung kollektiver Lernstrategien.

Die Kombination dieser Werkzeuge fördert nicht nur gezielt visuell-räumliche Kompetenzen, sondern stärkt zugleich kollaboratives Problemlösen. Ihre didaktisch durchdachte Integration in den Schulalltag markiert einen zukunftsweisenden Schritt hin zu interaktiven, dynamischen und nachhaltigen Lernprozessen.

Geschichtsunterricht mit VR-Exkursionen

Virtuelle Gruppenbesuche historischer Stätten zur gemeinsamen Reflexion und Diskussion (Vasilchenko et al., 2020).

Naturwissenschaften mit AR

Interaktive chemische Reaktionen oder physikalische Simulationen zur Förderung kooperativer Problemlösung (Jisc, 2024).

Technische Ausbildung mit KI

Gemeinsames Bearbeiten digitaler Konstruktionspläne und Simulation technischer Prozesse (Alliance4XR, 2024).

Mathematik mit VR

Gemeinsames Arbeiten an virtuellen Geometrie-Modellen zur Erkundung räumlicher Zusammenhänge (Kavenius, 2024).

Quellen und weitere Informationen

Alliance4XR. (2024, Ocober 25). XR in education: Transforming Learning with Immersive Experiences. https://alliance4xr.eu/2024/10/25/xr-in-education-transforming-learning-with-immersive-experiences/

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

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: Do recent studies falsify or verify earlier findings? Educational Research Review, 10, 133–149. https://doi.org/10.1016/j.edurev.2013.02.002

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 Systems (Article SIG04). ACM. https://doi.org/10.1145/3334480.3381056

Kognitive und Emotionale Aspekte

Mit dem CAMIL-Modell (Makransky & Petersen, 2021) können Lehrpersonen XR Lernumgebungen gestalten, die kognitive (Aufmerksamkeit, Verarbeitung, kognitive Belastung), emotionale (Interesse, Motivation, Selbstwirksamkeit) und metakognitive Prozesse gezielt unterstützen. Diese ganzheitliche Ausrichtung stärkt faktisches, konzeptuelles und prozedurales Wissen sowie den Wissenstransfer. Die systematische Einbindung der Dimensionen des Modells schafft immersive Lernerfahrungen, die traditionelle Methoden ergänzen und das Potenzial von XR didaktisch wirksam ausschöpfen.

Kognitive Aspekte in XR-Lernumgebungen

Das CAMIL-Modell (Makransky & Petersen, 2021) betont die Bedeutung kognitiver Faktoren wie Interesse und kognitive Belastung für effektives Lernen in XR-Kontexten. Eine durchdachte didaktische Gestaltung ermöglicht es Lehrpersonen, diese Faktoren gezielt zu steuern.

Optionen für Lehrende:

  • Sie könnten neuartige und unbekannte Informationen durch XR-Technologie präsentieren, um das Interesse der Lernenden zu wecken.
  • Sie könnten die Komplexität der virtuellen Umgebungen an die Fähigkeiten der Lernenden anpassen, um die kognitive Belastung zu optimieren.
  • Sie könnten interaktive Elemente einbauen, die zur weiteren Erforschung des Themas anregen.

Beispiel aus der Praxis: In einer virtuellen Geschichtsstunde könnten Lernende durch eine detailliert nachgebildete antike Stadt wandern, wobei die Komplexität der dargestellten historischen Informationen schrittweise erhöht wird, um Überforderung zu vermeiden.

Emotionale Aspekte in XR-Lernumgebungen

Motivation, Selbstwirksamkeit und Verkörperung zählen zu den zentralen Dimensionen im CAMIL-Modell (Makransky & Petersen, 2021). XR-Technologien bieten besondere Potenziale, diese Faktoren gezielt zu fördern und damit emotionales Lernen nachhaltig zu unterstützen.

Optionen für Lehrende:

  • Sie könnten interaktive Szenarien gestalten, in denen Lernende aktiv Entscheidungen treffen und deren Auswirkungen unmittelbar erfahren.
  • Sie könnten Aufgaben mit angemessenem Schwierigkeitsgrad und konkreten Erfolgskriterien entwickeln, um die Selbstwirksamkeit zu stärken.
  • Sie könnten Szenarien entwerfen, die neben der Sprache auch kulturelle Aspekte erlebbar machen.

Beispiel aus der Praxis: In einem virtuellen Sprachlabor könnten Lernende Rollen als Avatare in alltagsnahe Situationen in einem fremdsprachigen Land übernehmen, wobei sie sowohl sprachliche als auch kulturelle Herausforderungen meistern müssen.

Integration von Selbstregulation und Reflexion

Die Förderung der Selbstregulation durch gezielte Reflexionsphasen ist ein zentraler Aspekt des CAMIL-Modells (Makransky & Petersen, 2021). Dies ermöglicht es Lernenden, ihre Erfahrungen in XR-Umgebungen bewusst zu verarbeiten und ihr eigenes Lernverhalten zu hinterfragen und gezielt weiterzuentwickeln.

Optionen für Lehrende:

  • Sie könnten Reflexionsphasen beispielsweise durch kurze Unterbrechungen zur Selbstbeobachtung oder Bewertung direkt in den Ablauf der XR-Erfahrung integrieren.
  • Sie könnten Tools zur Selbsteinschätzung und Fortschrittsverfolgung in XR-Szenarien einbinden, um Lernprozesse sichtbar zu machen.
  • Sie könnten regelmäßige Feedback-Schleifen implementieren, die Lernende dabei unterstützen, ihre Strategien anzupassen und effektiver zu lernen.

Beispiel aus der Praxis: Nach einem virtuellen Chemie-Experiment erhalten Lernende Zugang zu einem digitalen Reflexionsraum. Dort analysieren sie ihre Vorgehensweise, identifizieren mögliche Fehlerquellen und entwickeln gemeinsam Verbesserungsansätze für künftige Experimente.

Quelle und weitere Information

Makransky, G., & Petersen, G. B. L. (2021). The Cognitive Affective Model of Immersive Learning (CAMIL): A theoretical research-based model of learning in immersive virtual reality. Educational Psychology Review, 33, 937–958 https://doi.org/10.1007/s10648-020-09586-2

Strukturelle und pädagogische Unterstützung für Lehrende

Der Einsatz von XR-Technologien eröffnet neue didaktische Möglichkeiten und kann die Lernmotivation deutlich steigern. Damit Lehrende dieses Potenzial sinnvoll nutzen können ist es notwendig, offen für innovative Lehrkonzepte zu sein, die über klassische Methoden hinausgehen und diese zugleich sinnvoll ergänzen. Neben einer funktionierenden technischen Infrastruktur ist eine verlässliche strukturelle und pädagogische Begleitung erforderlich. Nur so kann die Integration von XR nachhaltig gelingen und die Unterrichtspraxis bereichern.

Unterstützung durch Schulleitung und Träger

Damit Lehrende das Potenzial immersiver Technologien im Unterricht entfalten können, ist ein niederschwelliger Zugang entscheidend. Schulleitung und Schulträger spielen hierbei eine zentrale Rolle. Sie können als erste strukturelle Grundlage 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 Lehrpersonen, einen ersten, unverbindlichen Kontakt mit XR-Anwendungen. So entsteht eine offene Kultur des ausdrücklich gewünschten gemeinsamen Lernens, Experimentierens und Weiterentwickelns.

Integration von Fortbildungen

Ein entscheidender Baustein für die erfolgreiche Umsetzung von XR im Unterricht ist die Verankerung praxisnaher Fortbildungsangebote. Diese sollten über das rein technische Handling hinausgehen und auch konkrete didaktische Einsatzmöglichkeiten vermitteln. Besonders wirksam sind Formate wie Hospitationen in Pilotprojekten, Workshops oder kollegialer Austausch, bei denen Lehrende erleben, wie sich XR-Settings strukturiert und lernwirksam gestalten lassen. Hierbei sind Konzepte wie das TPACK-Modell (Mishra & Koehler, 2006) hilfreich, da sie die Balance zwischen technischen, fachlichen und pädagogischen Aspekten verdeutlichen. Ebenso kann das CAMIL-Modell (Makransky & Petersen, 2021) unterstützen, das zentrale Faktoren wie Präsenz, Motivation und Selbstwirksamkeit für lernförderliche XR-Erfahrungen berücksichtigt.

Begleitung durch externe Expert*innen

Eine praxisnahe Unterstützung durch erfahrene „XR-Buddies“ kann den Einstieg in immersive Lehr-Lern-Formate erleichtern. Dabei stehen medienerfahrene Lehrende oder externe Expert*innen als Ansprechpersonen zur Verfügung, geben konstruktives Feedback zu ersten Unterrichtserfahrungen und unterstützen bei technischen oder didaktischen Herausforderungen. Besonders bewährt hat sich ein schrittweises Vorgehen, bei dem kleinere Unterrichtssequenzen mit XR-Elementen ergänzt werden, bevor komplexere Lernszenarien gestaltet werden.

Reflexion und Zusammenarbeit im Kollegium

Ein zentraler Erfolgsfaktor für den Einsatz immersiver Technologien ist die kontinuierliche Reflexion im Kollegium. XR-gestützte Lernszenarien sind oft intensiver als klassische Unterrichtsformen und stellen besondere Anforderungen an kognitive Verarbeitung, Motivation und Lernkontrolle. Um diesen Herausforderungen professionell zu begegnen, sind Austauschformate innerhalb des Kollegiums sowie schulübergreifende Netzwerke besonders wertvoll.

Gleichzeitig entsteht nachhaltige Offenheit für XR nur dort, wo Lehrende ganzheitliche Unterstützung erfahren. Dies beinhaltet den Zugriff auf Geräte, relevante Fortbildungen und kollegiale Begleitung. Erfolgt ein schrittweises Heranführen an immersive Szenarien, bleiben Neugier und Offenheit erhalten. So wird XR nicht als kurzfristiger Trend wahrgenommen, sondern als didaktisch fundiertes Werkzeug zur Weiterentwicklung von Unterricht und Lernkultur.

Quellen und weitere Informationen

Makransky, G., & Petersen, G. B. L. (2021). The Cognitive Affective Model of Immersive Learning (CAMIL): A theoretical research-based model of learning in immersive virtual reality. Educational Psychology Review, 33, 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