Immersive VR-Lernumgebungen: Effekte von Kohärenzbildung und Umgebungsdetails

• Antragsteller: Dr. Christian Hartmann
• Fachliche Zuordnung: Allgemeines und fachbezogenes Lehren und Lernen ; Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 518077247

Immersive Virtual-Reality-Lernumgebungen (VR) machen es möglich, dass Lernende – durch die umfassende Einbindung von Sinnesmodalitäten – Lerngegenstände in einem virtuell-erzeugten Raum hochgradig authentisch bzw. realitätsnah erfahren können. Aufgrund umfassender Gestaltungsmöglichkeiten werden VR-Umgebungen große Potentiale zur Förderung von Lernprozessen zugesprochen. Während dieses Potential für transfer- bzw. anwendungsorientierte Lehr-Lernkontexte empirisch gestützt wird, ist bisher nicht geklärt, ob VR-Lernumgebungen auch für Lernkontexte wirksam sind, in denen Lernende primär semantisches Wissen erwerben sollen. So ergeben sich zahlreiche Anwendungsfälle, in denen der Mehrwert einer VR-Umgebung darin bestehen soll, verbale oder bildliche Lerninhalte sinnvoll zu ergänzen. Werden semantische Lerninhalte (z.B. Text und Bild) in eine VR-Umgebung eingebettet, so setzt dies voraus, dass räumlich-situative Merkmale einer VR-Umgebung den semantischen Wissenserwerb potentiell unterstützen. Inwiefern räumlich-situative Merkmale einer VR-Umgebungen für den semantischen Wissenserwerb nutzbar gemacht werden können, ist bisher jedoch nicht hinreichend beforscht. Das hier beantragte Projekt adressiert diese Forschungslücke, indem experimentell untersucht werden soll, ob VR-Umgebungsdetails sowie die inhaltliche „Passung“ bzw. Kohärenz zwischen VR-Umgebungsdetails und semantischen Lerninhalten lernwirksam sind. Das Experiment manipuliert zwei Faktoren: VR-Umgebungsdetails (eingeblendet/ausgeblendet) und die Kohärenz zwischen VR-Umgebungsdetails und verbal sowie bildlich repräsentierten, semantischen Lerninhalten (kohärent/inkohärent). Die Kohärenz wird mittels der Lerninhalte operationalisiert: Während die VR-Umgebung eine deutliche Passung zu kohärenten Lerninhalten hat, ist diese Passung bei einem inkohärenten Verhältnis nicht gegeben. Kohärenzbildungsprozesse sind für das Lernen mit multiplen Repräsentationen (z.B. Text und Bild) essentiell, da die Kohärenz zwischen Repräsentationen den Mehrwert der einzelnen Repräsentationen ausmacht: Ist eine VR-Umgebung rein dekorativ, wirkt sie womöglich sogar lernhinderlich. Das Projektziel ist es folglich, Gestaltungsprinzipien sowie Bedingungen für die Lernwirksamkeit von VR-Umgebungen empirisch abzubilden und zudem durch Prozessanalysen von Blickbewegungsmustern sowie die Berücksichtigung der räumlichen Vorstellungskraft bzw. Imaginationsstrategien der Lernenden als Moderatoren konkrete Wirkmechanismen herauszuarbeiten. Zur Durchführung des Projekts werden Sachbeihilfen, d.h. Personalmittel, Reisemittel, Probandengelder und Publikationsmittel beantragt. Mögliche Projektresultate liefern einen wesentlichen Beitrag zur Frage der Lernwirksamkeit von immersiven VR-Umgebungen, machen bisher widersprüchliche Befunde – z.B. aufgrund gescheiterter Kohärenzbildungsprozesse – erklärbar und können unmittelbar für die effektive sowie nachhaltige Umsetzung von VR-Lernumgebungen in der Bildungspraxis nutzbar gemacht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Professorin Dr. Maria Bannert