Biodiversität und Augmented Reality: eine Zukunft des Lernens?

Das Ziel dieses Projekts war es, die Auswirkungen von Location-Based Augmented Reality zu bewerten, wenn sie zum Erlernen der Biodiversität in einem Outdoor-Kontext eingesetzt wird, also der Variabilität zwischen lebenden Organismen in Bezug auf Ökosysteme, Arten und Gene. Das bedeutet, dass die Schüler:innen ihre Umgebung erkunden können, während sie durch eine Augmented-Reality-Visualisierungsanwendung Informationen über spannende Fakten der Biodiversität erhalten, mit denen sie konfrontiert werden. Im Rahmen eines Bildungstechnologieprojekts (EdTech) haben sich die Pädagogische Hochschule des Kantons Waadt (HEP Vaud) und die Hochschule für Technik und Management des Kantons Waadt (HEIG-VD) zusammengetan, um in der Sekundarstufe den Einsatz einer ortsgebundenen AR-Lernumgebung mit einer papierbasierten, nicht-digitalen Lernressource für das Erlernen der Biodiversität und die Erforschung der Natur zu vergleichen.

Mehrere Studien kommen zum Schluss, dass AR in der Biodiversitätsbildung ein vielversprechender Ansatz ist. Es wird jedoch auch betont, dass ortsabhängige AR zur Unterstützung des Lernens junger Erwachsener in der freien Natur noch zu wenig erforscht ist und mehr Erkenntnisse aus einer multidisziplinären Perspektive erforderlich sind. Ausserdem ist ortsbezogene AR anfällig für unruhige Schnittstellen (d.h. instabile AR-Szenen), was systematisch zu Problemen bei der Benutzerfreundlichkeit führt. Dieses Projekt möchte solche Probleme lösen und die EdTech-Forschung mit Schwerpunkt auf ortsbezogener
AR vorantreiben.

Das Projekt verfolgte zwei Ziele. Es ging einerseits darum, die Auswirkungen von AR auf das Erlernen der Biodiversität zu bewerten. Die in diesem Projekt durchgeführten Studien sollten zu einem besseren Verständnis der kognitiven Prozesse führen, die bei der Nutzung der entwickelten AR-Plattform ablaufen: Der Schwerpunkt lag auf theoretischem Lernen, Naturerkundung, visueller Aufmerksamkeit und Umwelteinflüssen. Die Konzeption, Entwicklung und Erprobung der integrierten BiodivAR-Plattform, die in der Lage ist, erweiterte Umgebungen zu erstellen und zu visualisieren, war andererseits eine wichtige Vorbedingung: Der Schwerpunkt lag auf der Gewährleistung der allgemeinen Benutzerfreundlichkeit, insbesondere in Bezug auf die Stabilität des AR-Settings, wenn Geolokalisierungsdaten zur Verankerung von Multimedia-Inhalten verwendet werden.

Die Ergebnisse stehen im Einklang mit früheren Untersuchungen, die den Nutzen von AR für das Lernen betonen. Im Vergleich zur nicht-digitalen Situation führt die ortsbezogene AR dazu, dass sich die Schüler:innen besser an theoretisches Wissen über die biologische Vielfalt erinnern und die Natur mehr erkunden. Weitere Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass AR möglicherweise nicht zur Förderung der Naturverbundenheit beiträgt. Das Nudging-Experiment betonte, dass die Bildschirmzeit modifiziert werden könnte, allerdings mit dem Risiko, dass die Benutzerfreundlichkeit und damit die Immersion durch die am Bildschirm verbrachte Zeit abnimmt, was für die Förderung des Lernens entscheidend ist. Dieser Aspekt könnte in künftigen Forschungsarbeiten weiter untersucht werden. Die Verwendung eines am Kopf montierten AR-Displays anstelle eines in der Hand gehaltenen Tablets könnte die Bildschirmzeit und die Grenzen in Bezug auf die Verbindung mit der Umgebung und die Wirkung in Frage stellen.

Was die Auswirkungen auf die Praxis betrifft, so bietet dieses Projekt Lehrpersonen und angehenden Lehrpersonen neue Werkzeuge, um Biodiversität in einem Outdoor-Kontext mithilfe von AR zu unterrichten. Zusammengenommen unterstreichen diese Ergebnisse die Bedeutung des Eintauchens in AR für die Förderung des Lernens. Dieses Eintauchen kann jedoch die Möglichkeit verringern, Naturverbundenheit und Umwelteinflüsse zu entwickeln. Dieser Aspekt ist bedauerlich, da dies in der Regel von den Lehrpersonen angestrebt wird, wenn sie ins Freie gehen. Es wird empfohlen, dies bei der Entwicklung von pädagogischen Lehrmethoden mit ortsbezogene AR für den Einsatz im Freien zu berücksichtigen.

Drei Hauptbotschaften

1. Verbessern Sie das Lernen und Erforschen mit Augmented Reality: Nutzen Sie ortsbezogene Augmented Reality (AR) in der freien Natur, um immersive Lernerfahrungen zu schaffen.
2. Analogien können helfen, komplexe Konzepte zu vereinfachen und das Verständnis zu verbessern.
3. Gemeinsames Lernen fördern: Ermutigen Sie Lehrpersonen, zusammenzuarbeiten und gemeinsam bereichernde Lernumgebungen zu schaffen, indem Sie Open-Source-Technologien nutzen, um diesen Prozess zugänglicher und anpassungsfähiger zu machen.

Building Location-based Augmented Reality Applications through Advanced Pedagogical Methods to Support Learning about Biodiversity