Ermittlung des Lernerfolgs durch den Einsatz von Virtual Reality : ein Feldexperiment
Creators: name: Botchkovoi, Stefan
Publisher: name: ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Year: 2022
Subjects: 006: Spezielle Computerverfahren
370: Bildung und Erziehung

description: Digitale Medien wie Tablets oder Smartphones sind für viele Kinder bereits Teil des Alltags. Virtuelle Welten wie Minecraft werden von Kindern auf selbstbestimmte und kreative Weise entdeckt. In diesen virtuellen Welten lösen Kinder komplexe Probleme, experimentieren mit virtuellen Objekten oder entdecken zahlreiche Phänomene. Auch virtuelle Umgebungen können nachhaltige Lernprozesse initiieren und Besuche von ausserschulischen Lernorten ermöglichen, jedoch ist deren Einsatz in der Schulbildung wenig erforscht und das vorhandene Angebot an VR-Lerneinheiten gering. 
Ziel dieser Masterthesis ist die Optimierung einer bestehenden VR-Lerneinheit für das Schulfach Natur, Mensch, Gesellschaft im Rahmen des Lehrplans 21 sowie die Durchführung eines qualitativen Feldexperiments zur Untersuchung des Lernerfolgs und der Kriterien eines erfolgreichen Einsatzes von VR im Bildungskontext. 
Zum Erreichen der Zielsetzung werden die folgenden drei Forschungsfragen gestellt: «kann VR zur Wissensvermittlung von Schülern beitragen?», «kann der Lernerfolg von VR-Lerneinheiten im Vergleich zu klassischen Lerneinheiten gesteigert werden?» und «auf welche Kriterien muss bei der Entwicklung und dem Einsatz von VR-Lerneinheiten geachtet werden, um das volle Potenzial der Technologie zu nutzen?». 
Das methodische Vorgehen der Arbeit bedient sich der Ansätze des Forschungsparadigmas Design Science Research nach Hevner. Zur Optimierung der VR-Lerneinheit wurde der Ansatz des evolutionären Prototypings genutzt. Für die Beantwortung der Forschungsfragen wurde eine Literaturrecherche sowie ein qualitatives Feldexperiment an zwei Schweizer Volksschulen durchgeführt, wobei für die Erkenntnisgewinnung Prä- und Post-Messungen und qualitative Beobachtungen getätigt wurden. 
Für die Optimierung der VR-Lerneinheit wurden Designanforderungen mit Lehrpersonen erhoben, welche anschliessend umgesetzt werden konnten. Die optimierte VR-Lerneinheit diente dem qualitativen Feldexperiment. Die gewonnenen Erkenntnisse als auch die VR-Lerneinheit tragen zur bestehenden Wissensbasis bei. 
Die Auswertung der Ergebnisse des qualitativen Feldexperiments zeigt, dass bei den Probanden der Probandengruppe VR ein Wissenszuwachs gemessen werden konnte. VR kann zur Wissensvermittlung von Schülern beitragen. Die Probandengruppe VR konnte im Vergleich zur Kontrollgruppe keinen höheren Lernerfolg verzeichnen, jedoch sind die Ergebnisse des Feldexperiment aufgrund von kleinen Probandengruppen nicht genügend belastbar, um die Forschungsfrage vollständig zu beantworten. Hierfür muss das Feldexperiment mit mehr Probanden wiederholt werden. Die Kriterien für die Entwicklung und den Einsatz von VR-Lerneinheiten konnten aus den qualitativen Beobachtungen und der erarbeiteten Literatur aufgestellt werden. Für den Erfolgreichen Einsatz von VR-Lerneinheiten müssen Lernende mit dem Umgang von VR geschult werden. Die VR-Lerneinheit muss auf vorhandenes Wissen aufbauen und die Lernenden auf die wesentlichen Lerninhalte fokussieren. Dadurch kann bestehendes Wissen vertieft und verzerrten Grössenverhältnissen und Fehlinterpretationen von Zusammenhängen entgegengewirkt werden.