VR / AR / STEM / AI - Projekt 1

Virtual Reality, Augmented Reality, Mixed Reality, Artificial Intelligence und STEM sind Begriffe, die in der Wirtschaft und Forschung längst Einzug gehalten haben und dementsprechend auch im Informatikunterricht ihren Platz finden. Während aber seit vielen Jahren Lernroboter und Programmierspiele längst schon in großer Zahl ein fixer Bestandteil des Unterrichts an allen Schulen geworden sind, sind diese Techniken im Schulalltag noch rar.

Grund genug also, sich mit den 3. Klassen im Informatikunterricht in mehreren Kurzprojekten in den nächsten Wochen mit dieser Thematik auseinanderzusetzen.

Was bedeuten nun aber die Begriffe VR / AR / MR / AI und STEM?

STEM ist das englische Wort für MINT, es enthält die Anfangsbuchstaben der Fächer auf Englisch - Science, Technology, Engineering, Mathematics. STEM und MINT gehen über die reine Vermittlung mathematischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Computerwissen hinaus. Entscheidend ist die Flexibilität und Kreativität im Denken, die Kommunikationsstärke, die Fähigkeit der Zusammenarbeit im Team, das kritische Hinterfragen und auch das Finden von Problemlösungen.

Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) sind Techniken, die mit virtuellen Inhalten arbeiten. Die Begriffe werden oft analog verwendet, es gibt aber einen wesentlichen Unterschied:

• VR erzeugt eine digital konzipierte, künstliche Welt, die auf entsprechenden Geräten abspielbar ist. Diese Welt hat mit der realen Umgebung und den Sinneseindrücken nichts zu tun.
• AR hingegen erweitert die Realität durch virtuelle Elemente, koppelt auf diese Weise eng an die reale Umgebung an und kombiniert somit beide Ebenen zu einer einzigen Wahrnehmungsebene. Es ist somit die digitale Erweiterung auf mehrdimensionaler Ebene, der mit unseren Sinnen aufgenommen Realität mithilfe spezieller Programme.

Der Begriff Mixed Reality (Vermischte Realität) bekam vor allem durch Microsoft im Zusammenhang mit Windows 10 Bedeutung. Es ist die Überschneidung Mensch, Computer und Umgebung. Unsere natürliche Wahrnehmung wird durch eine künstlich erzeugte Wahrnehmung ergänzt. Das, was Mixed Reality ausmacht ist, dass Objekte der realen und der virtuellen Welt nun auch miteinander interagieren können. Damit man diese vermischten Realitäten erleben kann, benötigt man jedoch noch spezielle Brillen - und vielleicht wird auch dies eines Tages nicht mehr nötig sein.

KI (Künstliche Intelligenz) hingegen versetzt Rechner in die Lage, aus Erfahrungen zu lernen. Mit Technologien können Computer für ganz bestimmte Aufgaben trainiert werden, indem sie große Datenmengen verarbeiten und in diesen Daten Muster erkennen. Algorithmen werden erstellt, angewandt und in eine Computing-Umgebung integriert. KI-basierte Systeme sind etwas Sprachassistenten, Suchmaschinen, Gesichtserkennungssysteme, etc.

Die Lernplattform "Merge EDU" verspricht, Wissenschaft völlig neu erlebbar für Schüler/innen zu machen, indem komplexe Themen in STEM-Konzepten so umgesetzt werden, dass sie vor allem für visuell-räumlich Lernende hilfreich sind. Das Angebot kann mit Mixed Reality Tools erweitert werden. Mit dem Merge Cube kann man digitale 3D-Objekte in der Handfläche halten und in alle Richtungen drehen.

Grund genug also, sich im Informatikunterricht der 3a und 3b Klasse auf eine digitale Reise in die "Merge EDU" Welt zu begeben. Jeder Schüler erhielt dafür zunächst einen Zugang per Klassencode. Dann ging es an das Basteln des Merge Cubes (kostenlose Unterlage zum Download verfügbar).

Diesen schwarzen Würfel, der mit verschiedenen Symbolen versehen ist (ähnlich einem QR-Code), kann man entweder recht teuer kaufen oder die billigere Variante wählen und selbst basteln. Beim Ausdruck unbedingt stärkeres Papier verwenden. Nach dem Ausschneiden des Würfelnetzes wird nach Anleitung gefaltet und zusammengeklebt. Und schon hat man seinen eigenen Merge Cube Würfel.

Dass dieser allen Anforderungen entspricht, das konnten die Schüler dann in den Testläufen selbst probieren. Es hat auf jeden Fall Spaß gemacht! Unten angefügt seht ihr ein paar Bilder mit Blick vom Tablet  und der verwendeten App Merge Object Viewer auf den selbst gebastelten Merge Cube, auf welchen das Objekt projiziert wurde.

Fazit:

Merge Edu erweckt die Lernwelt in STEM-Konzepten zu einem faszinierenden visuell-räumlichen Abenteuer für Lernende. Die Schüler, die dies in Informatik ausprobiert haben, fanden Gefallen daran.

Es gibt eine kostenlose Testphase und einige Lehrmittel, die generell kostenlos sind, viele davon auf Englisch. Kauft man einen Merge Cube (30 Euro), dann erhält man einen Zugangscode für 3 Monate.

Grundsätzlich aber ist das Angebot von Merge EDU kostenpflichtig, wenn man alle Inhalte verwenden möchte. Die Schullizenzen dafür sind sehr teuer: 1 Jahr mit unbegrenzter Anzahl an Schüler/innen (ohne Würfel!) kostet € 3.199,- und eine Klassenlizenz für 30 Schüler/Innen, ebenfalls für 1 Jahr und ohne Würfel beläuft sich noch immer auf € 1.237,-