Marc Bastian Rieger

• VR ist ein stetig wachsendes Forschungsgebiet, das die Perspektiven und Möglichkeiten der Mensch-Computer-Interaktion erweitert (Hassan & Hossain, 2022). Durch Studien konnte bereits vor dem aktiven Einsatz im Schulalltag eine Vielzahl an positiven Auswirkungen auf den Lernprozess durch die Nutzung von VR nachgewiesen werden (Chavez & Bayona, 2018). Das sogenannte Immersive Learning stellt damit einen Schlüsselbereich zur digitalen Transformation im Bildungsbereich dar. Um VR allerdings im Schulunterricht einsetzen zu können, bedarf es Lernumgebungen, die auf die örtlichen Gegebenheiten und alltäglichen Bedürfnisse eines praktischen Schulunterrichts angepasst sind. Solche Gestaltungsprinzipien sind allerdings im Bildungsbereich noch nicht vorhanden (Johnson-Glenberg, 2018). Diese Arbeit beschäftigt sich damit, Prinzipien aus der Theorie abzuleiten, diese mit Gestaltungskomponenten zu vereinen und darauf aufbauend eine VR-Lernumgebung zu gestalten und zu erforschen. Um eine Praxis-nähe bei der Entwicklung und Untersuchung zu gewährleisten, wurde ein Design-Based Research Ansatz gewählt. In aufeinander aufbauenden Mikrozyklen wurden die Gestaltungskomponenten evaluiert und daraus Gestaltungsprinzipien abgeleitet. Die Lernmaterialien wurden fächerübergreifend für die Fächer Chemie und Geografie konzipiert sowie praxisnah mit Teilnehmenden aus vier zehnten Klassen eines Gymnasiums in Rheinland-Pfalz evaluiert. Als Lerninhalt wurde der Kohlenstoffkreislauf gewählt und in den jeweiligen Curricula der Fächer verortet. Der Hauptfokus lag auf dem Fach Chemie, Themenfeld elf „Stoffe im Fokus von Um-welt und Klima“. Als virtueller Ort wurde die Nachbildung eines Abschnitts des außerschulischen Lernorts „Reallabor Queichland“ gewählt. Die Komponenten wurden in insgesamt sieben Mikrozyklen aufgeteilt, nummeriert von null bis sechs. Mikrozyklus null wird genutzt, um den Teilnehmenden den Umgang mit dem VR-System näher zu bringen und den Neuigkeitseffekt abzumildern. Mikrozyklus eins evaluiert die Grundfläche der VR-Lernumgebung mit dem Fokus auf den Realismus der Umgebung. Mikrozyklus zwei beschäftigt sich mit dem zu wählenden Bewegungsradius innerhalb der VR. Mikrozyklus drei untersucht den Effekt von realitätsnahen Hintergrundgeräuschen. Die Mikrozyklen vier bis sechs bestehen aus drei Lernstationen mit unterschiedlichen Interaktionsmöglichkeiten: realitätsnahe Interaktionen, realitätsferne Interaktionen sowie eine Mischung daraus. Erhoben wurden die Skalen räumliches Präsenzerleben, aktuelle Motivation, Realismus, wahrgenommene Bedienbarkeit, wahrgenommene Lerneffektivität und die VR-Skala. Ausgewertet wurden die Daten mit ANOVAs und Pfadanalysen sowie einer übergreifenden Analyse am Ende der Erhebung. Durch das Design der Komponenten konnte ein sehr hohes räumliches Präsenzerleben sowie ein sehr hoher wahrgenommener Realismus erzeugt werden. In den Lernstationen bewerteten die Teilnehmenden die wahrgenommene Lerneffektivität sowie Bedienbarkeit als auch den Zusammenhang von 3-D-Model-len, deren Manipulierbarkeit in VR und der damit verbundene Effekt auf die Lerneffektivität als sehr hoch. Insgesamt konnten aus den vorliegenden Daten zwölf Gestaltungsprinzipien generiert werden. Diese können dafür genutzt werden, neue VR-Lernumgebungen für den praktischen Einsatz im Schulunterricht zu erstellen. Es wurden theoretische Annahmen zur Respezifikation des Prozessmodells des räumlichen Präsenzerlebens getroffen und mit den erhobenen Daten geprüft. Die Anpassung des Modells an moderne VR-Brillen und kognitiv fordernde VR-Lernumgebungen stand dabei im Fokus und ergab sehr gute Modelfit-Werte. In weiterführen-den Studien sollten diese Annahmen mit größeren Stichproben überprüft werden.