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Simulationen und simulierte Welten - Lernen in immersiven Lernumgebungen

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Simulationen und simulierte Welten - Lernen in immersiven Lernumgebungen

  1. 1. Susan  Jolie,  Uwe  Katzky,  Klaus  Bredl,  Frank  Kappe  und  Dirk  KrauseSimulationen und simulierte WeltenLernen in immersiven LernumgebungenWir  lernen  am  besten  in  unserer  natürlichen  Umgebung,  denn  dort  können  wir  miteinander  interagieren,unseren  Handlungen  folgen  klare  Konsequenzen  und  wir  finden  uns  darin  wieder.  Doch  wie  lernt  man,  mitDingen  umzugehen,  die  unsichtbar  sind?  Wie  werden  Szenarien  trainiert,  in  denen  Fehlverhalten  mit  ge-­‐sundheitlichen  Schäden  oder  schlimmstenfalls  dem  eigenen  Tod  beziehungsweise  dem  Tod  anderer  Men-­‐schen   einhergeht?   Wie   wird   das   rich*ge   Verhalten   für   Situa*onen   gelernt,   die   fast   nie   auIreten   unddennoch  möglich  sind?  Als  Antwort  auf  diese  und  viele  weitere  Fragen  wird  in  diesem  Kapitel  das  Lernenmit  Simula*onen  und  simulierten  Welten  vorgestellt.  Diese  Methode  gewann  in  den  letzten  Jahren  nichtnur   aufgrund   ihrer   WirtschaIlichkeit   an   Bedeutung.   Sie   ermöglicht   darüber   hinaus   auch   das   Training   alleroben  beschriebenen  Szenarien.  Die  zahlreichen  Einsatzmöglichkeiten  virtueller  Lernumgebungen  zeichnensich   immer   deutlicher   ab,   denn   Simula*onen   und   simulierte   Welten   sind   flexibel   anwendbar.   Dieses   Ka-­‐pitel   vermiFelt   grundlegende   Kenntnisse   zum   Lernen   mit   Simula*onen   und   simulierten   Welten.   Dazuwerden   zunächst   die   Begriffe   „Serious   Gaming“   sowie   „immersive   Lernumgebungen“   eingeführt.   An-­‐schließend   stehen   sowohl   pädagogische   und   psychologische   als   auch   technische   Prinzipien   des   Lernensmit   Simula*onen   thema*sch   im   MiFelpunkt.   Am   Ende   des   Kapitels   soll   verständlich   sein,   was   getan   wird,damit  virtuelle  Welten  der  Realität  so  nah  wie  möglich  kommen,  und  auf  welche  Art  und  Weise  diese  Me-­‐thode  in  Lernprozesse  einbezogen  wird.  Quelle:  szenaris  GmbH #virtuellewelt #ver*efung #werkzeugmethode Version  vom  1.  Februar  2011 Für  dieses  Kapitel  wird  noch  ein  Pate  gesucht, Jetzt Pate werden! mehr  Informa*onen  unter:  hFp://l3t.eu/patenschaI
  2. 2. 2  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T) 2. Grundlage  des  Lernens  mit  Simula8onen  und  simu-­‐1. Einführung lierten  WeltenVirtuelle Welten sind eine spezielle Art sozialer Netz- Begrifflichkeitenwerke, in denen die Benutzer als sogenannte Avatare(eine Art Spielfigur) in einer virtuellen, dreidimensio- DerBegriff Serious Games, dessen deutsche Über-nalen Umgebung dargestellt werden. Mittels Chat setzungen (zum Beispiel „Digitales Lernspiel“) zu-oder Voice Chat kommunizieren diese Avatare in meist nicht seinen vollen Bedeutungsumfang er-Echtzeit miteinander. Sie können mit der virtuellen fassen, bezeichnet Anwendungen, die ernsthafteUmgebung interagieren (zum Beispiel einen Raum Themen beziehungsweise Lerninhalte vermitteln.betreten oder sich auf einen Stuhl setzen) und in Dazu bedienen sie sich der unterhaltenden Elementemanchen Systemen auch die Umgebung modifizieren und gängigen Mechanismen von Computerspielen.(zum Beispiel Geräte bedienen). Anwendungstypen wie Simulationen, Edutainment Im Gegensatz zu den meisten anderen sozialen (unterhaltsames Lernen) und Advergames (Werbe-Netzwerken bleiben die Benutzer hinter den Avataren spiele) können als Serious Games zusammengefasstüblicherweise anonym. Von den sogenannten wer-den.MMOG (Massively Multiplayer Online Games), die Der Begriff „Serious“ bezieht sich auf den in-eine ähnliche Technologie verwenden, unterscheiden haltlichen Schwerpunkt, das heißt die „Ernsthaf-sich virtuelle Welten darin, dass sie offener im Ver- tigkeit“ einer Simulationsumgebung. Das bedeutetwendungszweck sind, mit einem gewissen Fokus auf nicht, dass nicht auch ein kommerzielles Spiel einenInteraktion und Kreativität. Sie sind also kein Spiel ernsthaften Zweck verfolgen kann. Hier ist jedochmit vordefinierten Zielen, Gewinnern und Verlierern. der Effekt gemeint, der bei den Lernenden erzeugtDadurch wird es möglich, sie als Lernumgebung zu werden soll. Dabei ist davon auszugehen, dass ihnenverwenden. bekannt ist, dass sie sich in einem Serious-Gaming- Kommerziell betriebene virtuelle Welten erfreuen Kontext befinden, was somit Auswirkungen auf diesich vor allem bei jungen Menschen großer Be- Erwartungshaltung an die Applikation hat.liebtheit. Die Marktforschungs-Firma KZero zählte Der Begriff „Games“ bezieht sich auf den ge-Ende 2009 etwa 800 Millionen Benutzer/innen in stalterischen Schwerpunkt. Die Lernenden befindenetwa 300 verschiedenen virtuellen Welten. Die sich in einem Szenario, das von ihnen als spielerischmeisten davon haben Kinder und Jugendliche als empfunden wird. Im Laufe des Spiels (oder der alsZielgruppe, aber es gibt auch virtuelle Welten mit Spiel empfundenen Handlung) werden die Inhalteeinem Zielpublikum über 30 Jahren (zum Beispiel der Anwendung auf unterhaltsame und intensive ArtSecond Life). und Weise erarbeitet. Der Vorteil daran ist, dass Es existieren Open-Source-Software-Projekte, mit dieses Nutzungsszenario andere Zugänge zu dendenen man selbst eine virtuelle Welt erstellen kann. Nutzern zulässt, als es zum Beispiel bei einem BuchFür den Fall einer virtuellen Lernumgebung ist dies oder einem Film möglich ist.natürlich von Vorteil, weil man die volle Kontrolleüber das System hat und die Kosten geringer sind. Mit  Serious  Games  erarbeiten  Lernende  in  Szenarien,Das bekannteste dieser Projekte ist das OpenSimu-lator-Projekt, welches im Wesentlichen die Funktio- ! die   sie   als   spielerisch   empfinden,   ernsthaIe   Themen bzw.  Lerninhalte.nalität von Second Life nachbildet. Weiterführende  Literatur: Weiterführende  Links  finden  Sie  in  der  L3T  Gruppe  bei ! ▸ Krause,   D.   (2008).   Serious   Games   -­‐   The   State   of the  Game.  Der  Zusammenhang  zwischen  virtuellen ! Mister   Wong   unter   Verwendung   der   Hashtags   #l3t #virtuellewelt  #einfuehrung Welten  und  Web  3D.  Köln:  Pixelpark  Agentur.   ▸ Masuch,   M.   (o.   J.).   Entwicklung   von   Computer-­‐ spielen.  URL:  hFp://bit.ly/9H5kzK  [2010-­‐07-­‐16] Reflek*eren   Sie   vor   dem   Hintergrund   der   zuneh-­‐ Konzepte für immersive Lernumgebungen und ? menden  Digitalisierung  die  Vorteile  und  Nachteile  bei der   Verwendung   von   Avataren   in   virtuellen   Lernsze-­‐ Lernen in 3 D („drei Dimensionen“) werden seit Ende der 1990er Jahre experimentell erprobt. Die narien! Anwendung virtueller Welten in sozialen Interakti- onsprozessen wurde zunächst in ActiveWorlds bezie-
  3. 3. Simula*onen  und  simulierte  Welten.  Lernen  in  immersiven  Lernumgebungen—  3hungsweise Edu-Worlds und ab circa 2005 in Second zialen Präsenz, welche sich auf das VorhandenseinLife, erforscht. Begründen lässt sich das Interesse am anderer Personen in der virtuellen Umgebung be-Lernen in dreidimensionalen Umgebungen sicherlich zieht.dadurch, dass Lernplattformen beziehungsweiseLernmanagementsysteme (LMS) nicht in dem Maße Weiterführende  Links  finden  Sie  in  der  L3T  Gruppe  beiattraktive und interaktive Lernumgebungen sind, wiesie versprechen. ! Mister   Wong   unter   Verwendung   der   Hashtags   #l3t #virtuellewelt  #immersiv Eine These bei der Verwendung dreidimensionalervirtueller Welten ist die mögliche unterstützende Pädagogische  und  psychologische  GrundlagenWirkung sogenannter Immersion auf Lernprozesse. Ausschlaggebend beim Lernen mit Simulationen undImmersionseffekte hängen mit Flow-Erleben (Csiks- simulierten Welten ist die stete Interaktion mit demzentmihalyi, 1993) zusammen, werden aber auch im Lernstoff. Gelernt wird in realitätsgetreu nachgebil-Zusammenhang mit Computerspielsucht genannt deten Umgebungen und mit realen Eingabegeräten.(Grunewald, 2009). Burdea und Coiffet (2003) sprechen von den „drei I“ Immersion bezeichnet den Grad, in dem Indi- des Lernens mit virtuellen Realitäten: Imagination,viduen wahrnehmen, dass sie mehr mit ihrer virtu- Immersion und Interaktion. Imagination beschreibtellen als mit ihrer realen Umgebung interagieren die Vorstellungskraft und das Einbildungsvermögen(Guadagno et al., 2007) und beschreibt somit das in- der Lernenden, sich in eine Simulation hineinzuver-dividuelle Gefühl des „sense of being there“. Be- setzen. Durch Echtzeitvisualisierungen und -reak-züglich einer virtuellen Realität scheint Immersion tionen des Systems erhalten die Nutzer sofortigesdurch den Grad der Repräsentation der Lernenden Feedback auf ihre Eingaben (Interaktion). Die Infor-und ihrer Präsenz (Presence) bestimmt zu sein (Davis mationsaufnahme erfolgt zudem multimodal (sieheet al., 2009; Bredl & Herz, 2010). Ihre Repräsentation Abbildung 1), das heißt, mit mehreren Sinnen. Da-ist dabei geprägt von den Zuständen und dem Er- durch wird ein Gefühl der Immersion erzeugt, alsoscheinungsbild ihrer virtuellen Repräsentanten sowie des direkten Einbezogenseins in der simulierten Welt.ihrer Interaktionsmöglichkeiten (Bouras et al., 2001). Wissen wird in diesen Lernumgebungen nicht vor- gegeben, sondern explorativ erarbeitet. Dieses entde- ▸ Disku*eren  Sie  die  mit  der  Immersion  in  virtuellen ckende Lernen führt zu einer Erweiterung des per- sönlichen Erfahrungsraumes sowie der Generierung ? Welten   zusammenhängenden   Phänomene   in Bezug  auf  Lernprozesse! und Überprüfung von Hypothesen. Allerdings ▸ Was  prägt  den  Grad  der  Repräsenta*on  eines  Ler-­‐ können nach Hofmann (2002) die Erkenntnisse aus nenden  in  einer  dreidimensionalen  virtuellen  Um-­‐ diesen Lernprozessen nur dann auf die Realität über- gebung? tragen werden, wenn die eingebauten Komponenten so wahrheitsgetreu wie möglich simuliert und wahr-Das Präsenzerleben der Lernenden in 3-D-Umge- genommen werden. Studien zeigen, dass das Lernenbungen hängt im Wesentlichen mit der Wahrneh- mit Simulationen motivierender und lernförderlichermung ihrer eigenen virtuellen Präsenz zusammen. ist als rein textorientierte Lernformen. Diese Lern-Heeter (1992) spricht unter anderem von einer so- weise resultiert jedoch nicht per se in einer höheren Qualität beziehungsweise Quantität der kognitiven Verarbeitung und des Fertigkeitserwerbs. Vielmehr fühlen sich Nutzer und Nutzerinnen ohne Anleitung leichter überfordert und verlieren die Lust am Lernen mit der Simulation. Um dies zu vermeiden sind un- terstützende Maßnahmen notwendig: ▸ klare Lernziele, Arbeitsaufträge und Instruktionen, ▸ permanent verfügbare Hintergrundinformationen sowie ▸ Hinweise und Übungen, die zur Reflexion an- regen, zum Beispiel das Einstellen eines be- stimmten Zustandes der Simulation. Diese Techniken sind empirisch überprüft und Abbildung  1:  Multimediale  Informationsaufnahme haben einen positiven Einfluss auf die Lernmotivati-
  4. 4. 4  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T)on, die Tiefe der Informationsverarbeitung und den Entwicklungsumgebungen (engl. „integrated deve-Lernerfolg (weitere Techniken und Verweise auf lopment environments“, IDE) zur Verfügung. MitStudien zum Beispiel bei De Jong & van Joolingen, diesen können auf intuitive Weise Inhalte („media1998). assets“) und Skriptcode bearbeitet werden (zum Bei- spiel in der Sandbox der CryEngine). Weitere be- ▸ Was   sind   die   Prinzipien   des   Lernens   mit   Simula-­‐ kannte Beispiele neben der CryEngine der deutschen Firma Crytek sind die Source-Engine von Valve, die ? *onen   und   simulierten   Welten,   die   sich   hinter   den drei   „I“   verbergen?   Beschreiben   Sie,   wie   die   drei Quake-Engine von iD Software und die Unreal- „I“  zusammenhängen!   Engine von Epic Games. Es ist möglich, die Bestand- ▸ Was   wird   unter   mul*modaler   Informa*onsauf-­‐ teile verschiedener Engines individuell zu kombi- nahme   verstanden   und   was   könnten   Gründe   dafür nieren, indem beispielsweise eine 3-D-Engine (zum sein,   dass   Mul*modalität   posi*ve   Effekte   auf   den Lernerfolg  aufweist?   Beispiel Ogre, Irrlicht) mit einer Physik-Engine (zum ▸ Wie   könnte   die   Formulierung   eines   klaren   Lehr-­‐ Beispiel Havoc, Bullet oder ODE) und einer Sound- und   Lernziels   für   das   Lernen   mit   einer   Simula*on Engine (zum Beispiel OpenAL) verknüpft werden. lauten?   Das OpenSimulator-Projekt ist das bekannteste Werkzeug, um eigene virtuelle Welten zu erzeugen.Technische  Grundlagen Im Gegensatz zu Second Life stellt es eine eigen-Zur Erzeugung eines Gefühls der Immersion werden ständige und offene Lösung dar. Mit ihr lassen sichhäufig dreidimensionale Darstellungen auf eigentlich Objekte erzeugen, die dann über ein Netzwerk seria-zweidimensionalen Monitoren genutzt. Dadurch ent- lisiert, das heißt in einer bestimmten Form erhaltensteht bei den Lernenden der subjektive Eindruck oder transportiert werden können.einer virtuellen Welt, in der sie sich bewegen können.Der Grad der Einbindung in das Spielgeschehen wirdweiterhin durch verschiedene Stimuli beeinflusst. ▸ Welche   wesentlichen   Parameter   einer   GameNeben visuellen Eindrücken nutzen Hersteller bei-spielsweise auch auditive Elemente oder Gamecon- ? Engine  sind  unabhängig  vom  Spieltyp  zu  erzeugen? Welche  Parameter  werden  abhängig  vom  Spieltyptroller (Joysticks, Tastatur, Maus, Touchscreen etc.). eingestellt?Bei der Erstellung von Simulationen und simulierten ▸ Welche   Herausforderungen   bestehen   bei   der   Zu-­‐ sammenstellung   von   Teams   im   Rahmen   von   Se-­‐Welten sind zudem verschiedene Parameter zu er- rious-­‐Gaming-­‐Projekten?  zeugen. Dazu gehören▸ die Umgebungen (level), 3. Der  Einsatz  von  Simula8onen  und  simulierten  Welten▸ die Regeln zur Interaktion mit der Umgebung als  Lernumgebung (zum Beispiel Gravitation, Berührungsmessung, physikalische Gesetze), Lernen mit Simulationen und simulierten Welten ist▸ die Regeln zur Aufnahme und Abgabe von Ob- immer dann besonders gut anzuwenden, wenn Pro- jekten (zum Beispiel items) und zesse trainiert werden sollen, in denen Fehlverhalten▸ das Vorhandensein von Avataren beziehungsweise riskante und lebensbedrohliche Auswirkungen haben computergestützten Akteuren (bots). kann. In einer Simulation trainiert es sich gefahrlos. Lernende können also problemlos verschiedene Ver-Soll die Lernumgebung durch mehrere Personen ge- haltensweisen ausprobieren, ohne sich Sorgen übermeinsam genutzt werden, müssen außerdem die In- mögliche Konsequenzen machen zu müssen.teraktion und die Kommunikation von Avataren si- Ein weiterer wichtiger Aspekt für den Einsatz vonchergestellt werden. Simulationen ist die Tatsache, dass Fahrzeuge (zu Zur technischen Realisierung werden sogenannte Land, zu Wasser oder in der Luft), Maschinen undGame Engines genutzt, also Software-Pakete, die die Geräte oft nicht in ausreichender Anzahl für Ausbil-beschriebenen Funktionalitäten als Programmschnitt- dungszwecke zur Verfügung stehen. Um also denstelle (engl. „application programming interface“, richtigen Umgang mit ihnen realitätsnah zu trai-API) bereitstellen. Game Engines gehen über reine 3- nieren, kann daher eine Simulation sogar zwingendD-Engines hinaus, da sie neben der grafischen Dar- notwendig werden.stellung beispielsweise auch Module für Sound, Im Gegensatz zur Realität können simuliertePhysik, Steuerung und Netzwerk beinhalten. Um den Welten bestimmte Dinge sichtbar und damit begreif-Realisierungsprozess zu vereinfachen, stellen Her- bar machen. Ebenso werden sehr unwahrscheinlichesteller von Game Engines darüber hinaus integrierte
  5. 5. Simula*onen  und  simulierte  Welten.  Lernen  in  immersiven  Lernumgebungen—  5 In der Praxis: Virtuelles Teamtraining Fahrzeuge   und   Maschinen   sind   oImals   von   mehreren   Per-­‐ und  dem  WeFer  (Windrichtung  und  -­‐stärke,  Regen,  Schnee, sonen   zu   bedienen.   Doch   auch   Teamarbeit   kann   in   simu-­‐ Tag,   Nacht   etc.)   abhängig.   Diese   Parameter   werden   in   der   Si-­‐ lierten   Welten   gelernt   und   geübt   werden.   Vorgestellt   wird mula*on  nachgebildet,  so  dass  alle  auch  in  der  Realität  vor-­‐ hier   eine   Methode   zum   virtuellen   Teamtraining   (Virtual-­‐ kommenden  Situa*onen  geübt  werden  können.  In  welchem Reality-­‐Team-­‐Training-­‐System,   VTTS,   www.vr-­‐team-­‐trai-­‐ Szenario  sich  die  Lerngruppe  befindet,  wird  vom  Trainer  ge-­‐ ner.com),   welche   die   Bremer   szenaris   GmbH   entwickelt   hat steuert,  der  alle  Parameter  selbst  verändern  kann.  Lernende und  mit  der  eine  Gruppe  von  Lernenden  in  einer  simulierten sehen   dabei   alle   Brückensysteme   jeweils   aus   ihrer   eigenen Welt  vorkonfigurierte  Übungen  ausführen  kann.  Im  virtuellen Perspek*ve  (siehe  Abbildung  3).   Teamtrainingssystem   sind   dazu   mehrere   Arbeitsplätze   in einem   Netzwerk   miteinander   verbunden,   was   den   Ler-­‐ nenden   das   gleichzei*ge   Handeln   innerhalb   eines   gemein-­‐ samen   virtuellen   Szenarios   ermöglicht.   Abbildung   2 zeigt   eine  Version  des  Teamtrainers  für  vier  Lernende  –  ein  Ausbau um  weitere  Arbeitsplätze  ist  problemlos  möglich. Abbildung  3:  Blick  auf  die  Amphibie  in  der  virtuellen  Welt Neben   der   Sicht   in   die   virtuelle   Welt   verfügt   jeder   Arbeits-­‐ platz  über  den  originalen  Wasserfahrstand  mit  allen  dazuge-­‐ hörigen   Bedienelementen,   so   dass   auch   die   hap*sche Wahrnehmung   der   Realität   nahezu   entspricht.   Eine   der   Lern-­‐ sta*onen   ist   mit   Datenhandschuhen   ausgerüstet   –   so Abbildung  2:  Systemübersicht  eines  virtuellen  Teamtrai-­‐ werden  Handbewegungen  der  Lernenden  an  diesem  Arbeits-­‐ ningssystems platz   direkt   in   das   virtuelle   Szenario   übertragen.   Dieses Teamtrainingssystem   wird   seit   2003   für   die   Ausbildung   an Die   erste   Anwendung,   die   auf   dem   Teamtrainer   installiert der  Amphibie  eingesetzt  und  trägt  dazu  bei,  dass  die  realen wurde,   ist   das   Brücken-­‐   und   Fährensystem   „Amphibie   M3“ Fahrzeuge   in   weitaus   geringerem   Maße   defekt   sind   als   vor der   Bundeswehr.   Dieses   muss   aus   mindestens   zwei   Fahr-­‐ dem   simulierten   Einsatz.   Dies   und   die   jährlichen   Einspa-­‐ zeugen  bestehen,  um  Fahrzeuge  über  ein  Gewässer  überzu-­‐ rungen   machen   diese   Methode   somit   zu   einem   sehr   erfolg-­‐ setzen.  Dabei  ist  das  Zusammenkuppeln  von  zwei  oder  mehr reichen  Simula*onssystem.   Fahrzeugen   zum   Beispiel   stark   von   Strömungsverhältnissen(dennoch mögliche) Szenarien trainierbar. So ergibt sich meist dann, wenn der Erfolg der Simulationsich aus der Simulation selbst ein Nutzen, der den nicht direkt messbar ist, beispielsweise bei der Simu-des Lernens in der Realität übersteigen kann. lation von menschlichem Verhalten. Hier ist der Ler- Simulationen zeichnen sich durch ihre Kosteneffi- nerfolg erst in der realen, meist lange nach derzienz aus. Ihre Anschaffungskosten können sich in Schulung auftretenden Situation sichtbar. Weitereeinigen Fällen bereits nach zwei bis drei Jahren amor- Vorteile beim Einsatz von Simulationen sind untertisieren, in anderen Fällen erst nach mehreren Jahren anderem:der Nutzung. Schnelle Amortisierungen ergeben sich ▸ Ungefährlichkeit,häufig bei Simulationen von Hardware (zum Beispiel ▸ Mobilität,Fahrzeuge), deren Bedienung sehr oft geschult ▸ kein Materialverschleiß teurer Geräte,werden muss. Längere Amortisierungszeiten ergeben ▸ keine Schäden an teuren Geräten,
  6. 6. 6  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T)▸ praxisnahe, realistische Ausbildungssituation und sind. Denn trainiert werden beispielsweise das▸ Modifikation von Umgebungsvariablen (Wetter, Steuern von Fahr- und Flugzeugen, bis hin zu medi- Lichtverhältnisse, Fehlermeldungen von Geräten). zinischen Operationstechniken oder Management- prozessen. Aus diesem Grund wird das entdeckendeDie möglichen Nachteile beim Einsatz von Simula- Lernen in virtuellen Welten auch als Serious Gamingtionen sollen nicht unerwähnt bleiben. So können bezeichnet. Die große Chance dieses didaktischenbeispielsweise Schwindelgefühle auftreten, wenn Ansatzes liegt in seiner äußerst positiven Wirkung aufsichtbare Bewegungen nicht den wahrgenommenen Lernprozesse. Diese werden stärker motiviert und ge-entsprechen (die so genannte „Simulatorkrankheit“). fördert als in rein textorientierten Lernformen. Aller-Da die Technik aber inzwischen so weit fortge- dings sind auch beim Lernen mit virtuellen Weltenschritten ist, dass neben Sehen und Hören auch die unterstützende Maßnahmen in Form von klarenhaptische Wahrnehmung angesprochen wird, findet Lehr- und Lernzielen sowie Hintergrundinforma-man sich noch realer in das virtuelle Geschehen tionen nicht zu vernachlässigen. Simulationen und si-hinein. So wird dieses „spürbar“ und das Risiko phy- mulierte Welten ermöglichen somit aufgrund ihrersischer Einschränkungen noch weiter minimiert. technischen und didaktischen Prinzipien ein realisti- sches und gleichzeitig ungefährliches Training. Ver- schiedenste Prozesse und Verhaltensweisen können Durch   Simula*onen   werden   gefährliche   oder   sehr mit dieser Methode gelernt und geübt werden. Da- ! selten   auIretende   Situa*onen   praxisnah   und   realis-­‐ *sch  trainierbar. durch ist sie unverzichtbar in der heutigen Aus-, Fort- und Weiterbildung. Literatur Nennen  Sie  mindestens  zwei  Gründe,  warum  Simula-­‐ ? *onen   eingesetzt   werden!   Recherchieren   Sie   jeweils zwei   Beispiele   für   Einsatzbereiche   von   Simula*onen ▸ Bouras, C.; Triantafillou, V. & Tsiatsos, T. (2001). Aspects of a collaborative learning environment using distributed virtual en- als  Lernumgebung! vironments. Paper presented at ED-MEDIA 2001 Conference, Tampere, Finnland. URL:4.  Zentrale  Erkenntnisse http://ru6.cti.gr/ru6/publications/2021615.pdf [2010-07-11]. ▸ Bredl, K. & Herz, D. (2010). Immersion in virtuellen Wissens-Grundlage des Lernens mit Simulation und simu- welten. In: T. Hug & R. Maier (Hrsg.), Medien - Wissen -lierten Welten ist das Handeln in virtuellen, dreidi- Bildung: Explorationen visualisierter und kollaborativer Wis-mensionalen Umgebungen in Echtzeit. Mit Hilfe ver- sensräume, Innsbruck: Innsbruck Universitiy Press, 212-224.schiedener technischer Komponenten, sogenannten ▸ Burdea, G. C. & Coiffet, P. (2003). Virtual Reality Technology.Game-Controller, steuern Lernende ihren Avatar be- Hoboken (NJ): Wiley.ziehungsweise virtuelle Fahrzeuge, Maschinen oder ▸ Csikszentmihalyi, M. (1993). Das Flow-Erlebnis. Stuttgart:Geräte. Tastatur und Maus, aber auch Joysticks, Klett-Cotta.Touchscreens sowie Original-Bediengeräte kommen ▸ Davis, A.; Murphy, J.; Dawn, O.; Deepak, K. & Zigurs, I.dabei zum Einsatz. Zentral in der technischen Um- (2009). Avatars, People, and Virtual Worlds: Foundations forsetzung von Simulationen ist nicht nur der Einbezug Research in Metaverses. Journal of the Association for Infor-visueller und auditiver Elemente, sondern vielmehr mation Systems, 10 (2), Artikel 2, URL:die exakte physische Nachbildung realistischer Pro- http://aisel.aisnet.org/jais/vol10/iss2/1 [2010-07-11].zesse mit Hilfe von Game Engines oder dem Einbau ▸ De Jong, T. & van Joolingen, W. R. (1998). Scientific discoveryhydraulischer Komponenten. Diese technischen Ge- learning with computer simulations of conceptual domains.staltungsprinzipien sind es, die ein Gefühl des di- Review of Educational Research, 68 (2), 179-202.rekten Einbezogenseins in der virtuellen Welt er- ▸ Grunewald, M. (2009). Ausflüge in virtuelle Welten - eine Dar-zeugen und somit positiv auf Lernprozesse wirken. stellung der Internet-Spielwelten von Second Life, World ofDer Fokus dieses Lernwegs liegt dabei stets auf der Warcraft und Counter-Strike. In: J. Hardt; U. Cramer-Düchner;Interaktion mit dem Lernstoff, denn dieser wird in M. Ochs (Hrsg.), Verloren in virtuellen Welten. Computerspiel-der virtuellen Umgebung spielerisch entdeckt und er- sucht im Spannungsfeld von Psychotherapie und Pädagogik,forscht. Lernende können also problemlos Verhal- Göttingen: Vandenhoeck & Ruprecht, 44-67.tensweisen ausprobieren, ohne sich Sorgen über ▸ Guadagno, R.E.; Blascovich, J.; Bailenson, J.N. & McCall, C.mögliche Konsequenzen zu machen. Obwohl die (2007). Virtual humans and persuasion: The effects of agencypräsentierten Szenarien als spielerisch empfunden and behavioral realism. Media Psychology, 10 (1), 1-22.werden, sind es ernsthafte Inhalte, die zu erarbeiten
  7. 7. Simula*onen  und  simulierte  Welten.  Lernen  in  immersiven  Lernumgebungen—  7▸ Heeter, C. (1992). Being There: The Subjective Experience of Reality-Anwendungen für den industriellen Einsatz. Wies- Presence. URL: baden: Deutscher Universitäts-Verlag. http://commtechlab.msu.edu/randd/research/beingthere.html ▸ Urhahne, D. & Harms, U. (2006). Instruktionale Unterstützung [2010-07-10]. beim Lernen mit Computersimulationen. Instructional Support▸ Hofmann, J. (2002). Raumwahrnehmung in virtuellen Umge- for Learning with Computer Simulations. Unterrichtswissen- bungen: Der Einfluss des Präsenzempfindens in Virtual schaft, 34, 358-377.

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