Aufgabenstellung: Augmented Reality (Interactive Whiteboard)

Intro (Video): Augmented Reality im Klassenzimmer

Zum Post „Intro: Augmented Reality im Klassenzimmer“ gehörte ursprünglich dieses Video. Es dokumentiert einen vorbereitenden, technischen Test in einem Berliner Klassenzimmer der wunderbar funktioniert hat. Noch ganz ohne SchülerInnen, aber mit allen realen technischen Gegebenheiten.

Sowie die richtige Klasse ebenso mit einem Interaktiven Whiteboard ausgestattet wurde, geht es mit der vollen Erprobung weiter.
Wir werden berichten …

Augmented Reality in der Bildung – in Schulkontext seit 2012!

Wir wollen uns sicher nicht an der auffällig übertriebenen Marketingwelle beteiligen und wiederholen daher auch hier nicht den Markennamen, aber wenn Mr. Bill Gates zum aktuellen Outdoor Game Hype meint, dass sich aus der Verwendung von Augmented Reality in der Bildung große Chancen ergeben, dann können wir ihm Recht geben.

Eigene Apps (für alle mobilen Plattformen) haben wir bei Schulkontext.de schon in 2012 potentiellen Partnern vorgeführt, mit Vorläufern in der Museumspädagogik (Centuplico). Eine kurze Andeutung davon haben wir auch damals schon hier im Blog veröffentlicht. Manchmal springt der Funken allerdings erst spät über.Augmented Reality im Klassenzimmer im Einsatz mit Tablet und Interactive Whiteboard

Für Begeisterung beim Bildungs-Endkunden (Lehrkräfte) kann das allerdings nur unter bestimmten Bedingungen führen. Das haben vielleicht die Anbieter, die auf der Didacta2014 – also zwei Jahre nach uns – diese Idee verkaufen wollten evtl. nicht ganz richtig umgesetzt.

Wie bei jeder anderen technisch tollen Idee für den Schulunterricht muss der Servicegedanke, also die Anpassung an den stressigen Alltag, an erster Stelle stehen.

„Bananenkonzepte“ und deren Produkte werden einfach schon zu häufig in die Schulen getragen und geraten dann auch verdienterweise in Vergessenheit.

Gerne kommen wir mit Interessenten zu einer nachhaltigen Lösung ins Gespräch …

 

 

Augmented Reality auf der Didacta 2014

Wenn an mehreren Orten zeitgleich oder auch leicht verzögert die gleiche Idee umgesetzt wird, ist das in der (Wissenschafts-)Geschichte oft ein Zeichen dafür gewesen, dass an der Idee etwas dran ist.

Augmented Reality für Schulbücher scheint so etwas zu sein.

Hier zunächst Bilder unseres Prototyps von 2012, präsentiert u. a. auf der DPG-Tagung 2012 (PDF-Tagungsprogramm) in Mainz. (Elemente in nachfolgenden Bildern stehen unter den jeweils angegebenen Lizenzen von Wikipedia und NASA):

Ein normales Schulbuch aus Papier (Schulkontext Demo-Buch)
Ein normales Schulbuch aus Papier (Schulkontext Demo-Buch), inhaltliche Auszüge von Wikipedia(2012).
Betrachtet man einen Abschnitt der Schulbuchseite durch das Kamerabild in unserer App, ...
Betrachtet man einen Abschnitt der Schulbuchseite durch das Kamerabild in unserer App, …
... sieht man plötzlich ein Video, eine Animation, eine Website uvm. "über" der Seite in der App.
… sieht man per Augmented Reality (Wikipedia-Erklärung) plötzlich ein Video, eine Animation, eine Website uvm. „über“ der Seite in der App. (Hier passend zum Thema Sonnenwinde.)

Wir freuen uns, dass diese Möglichkeiten jetzt breiter bekannt werden und fühlen uns in diesem Punkt in unseren Konzepten bestätigt. Da wir schon sehr sehr lange mit den dahinterstehenden Technologien arbeiten, es Schulbuchverlagen selbst vorgeführt und eigene Tests in der Schule damit durchgeführt haben, kennen wir Vorteile und Nachteile dieser Idee.

Vorteile: Es gibt definitiv einen „Wow“-Effekt; sowohl bei den Lernenden, als auch bei Bildungskritikern und -Technokraten. Wir selbst setzen immer noch gerne unsere Vorführmedien ein, es macht einfach Spaß :-)

Nachteile: Auch Augmented Reality ist „nur“ eine Medien- und Interaktionsform; im besten Fall ein Instrument. Es ist nicht die tragfähige Antwort auf die Nachfrage nach Konzepten für mediengestützten Unterricht (mit Mobilen Geräten).

Dazu braucht es mehr. Das haben wir früh erkannt und daran arbeiten wir – nach einer längeren Schaffenspause – jetzt wieder mit Hochdruck.

Das ist und bleibt ein schönes Element unseres Konzepts.

Tipp und Aufruf für technikaffine Lehrende: Apps, die diesen „Wow“-Effekt technisch erbringen, gibt es reihenweise. Diese sind leicht in einem App-Markt Ihres Vertrauens und Ihrer mobilen Plattform zu finden. Wir würden uns freuen, wenn Sie uns schreiben, wie Ihre eigenen Eindrücke und Erfahrungen im Unterricht mit unterschiedlichen Apps und ihren Möglichkeiten sind.

Lrrrnja Story: Dina (Schulkontext User Story)

Aufgabenstellung: Augmented Reality (Interactive Whiteboard)

Intro: Augmented Reality im Klassenzimmer

Vom Gimmick zum Lehrmittel

Augmented Reality ist zauberhaft. Man betrachtet die Realität durch kleine Hilfsmittel hindurch und schon sieht man Dinge, die dort eigentlich nicht sind: Filme, 3D-Objekte, Hinweise/Links usw.
Noch sind diese „kleinen Hilfsmittel“ SmartPhones, Tablets oder PCs, in nicht allzu ferner Zukunft einfach Brillen die wahrscheinlich später zu Kontaktlinsen schrumpfen.
Es macht Spaß, damit zu „spielerisch zu entdecken“; es verleiht dem Benutzer eine neuartige, interaktive Macht.
Augmented Reality – Lösungen gehören schon länger zum Portfolio von Schulkontext bzw. Resctoinpi. Daher haben wir auch eine genaue Vorstellung davon, wie dieses Medium in den gewöhnlichen Schulalltag realistisch einzubauen ist.
Um es vorweg zu nehmen: die Verwendung schnell verfügbarer mobiler Apps und Desktop-Applikationen im Unterricht kann ein Gimmick sein; im wirklichen Schulalltag ist es nicht ausreichend!!
Das jedoch kann es sein und das ist es, woran wir bei Schulkontext arbeiten.
Um die Zeit bis zu einem ausführlichen Beitrag zu diesem Thema zu verkürzen, hier einige visuelle Eindrücke eines Tests der Kombination unserer eigenen, Marker basierten, Augmented Reality App in Verbindung mit einem Interactive Whiteboard direkt im Klassenraum einer Berliner Schule:

Die existierenden Features von Schulkontext: Ein Überblick

  • Mobile Geräte sinnvoll in den Unterricht einbinden.
  • Neue, praktikable Unterrichtsmethoden dafür einsetzen.
  • Die derartigen Aktionen der SchülerInnen auch einschätzen können.
  • Whiteboards UND mobile Geräte nützlich verbinden.
  • Inklusiven Unterricht auch in diesen neuen Situationen umsetzen.

… all das sind Aufgaben, die derzeit neu vom Schulunterricht gefordert werden.

Schulkontext hat hierfür Lösungen!

Wir sind jetzt an dem spannenden Punkt, durch mögliche Kooperationen und/oder Förderung unsere Prototypen zu Produkten machen zu können. Daher sind wir offen für den Dialog mit echten Interessenten.
Bitte nehmen in diesem Fall persönlichen Kontakt auf. Wo möglich führen wir unsere bisherigen Ergebnisse persönlich vor.

Ein erster Überblick:

  • Die Apps von Schulkontext sind größtenteils kompatibel mit den verbreitetsten Smartphone- und Tablet-Systemen (iOS, Android, …) UND mit den verbreitetsten Systemen auf interaktiven Whiteboards.
  • .. mehr noch: sie sorgen für eine Interaktion zwischen mobilen Apps und Whiteboards, so dass neue, „flüssige“ Unterrichtssituationen möglich sind.
  • Soweit uns bekannt ist, hat unser kleines Team immer noch die ersten Konzepte zur Durchführung Inklusiven Unterrichts in Naturwissenschaften parat. Ein Prototyp ist vorführbereit!
  • Die größtenteils vorführbereiten Prototypen kann man sich wie ein Bausteinsystem vorstellen; es sind zueinander kompatible Funktionsbausteine, die sowohl als System als auch einzeln in Lehr-/Lernsituationen nutzbar sind.
  • Die bereits früher vorgestellten Erfahrungen aus der Umsetzung freier, durch Web3.0-Methoden gestützter Onlineplattformen, gestuften Hilfen, Produktion von Interaktiven Realbildern, Augmented Reality und Bewertung im offenen Unterricht sind konsequent im Kontext mobiler Lernanwendungen umgesetzt worden.

Darauf werden wir hier im Blog nach und nach weiter eingehen. Ein kleines Konzept-Projekt wie dieses muss leider aufpassen, was, wann und wo an Ideen Preis gegeben werden. Deswegen bevorzugen wir die persönliche Präsentation und zeigen der Öffentlichkeit – hier – nur wenig. Die meisten bestehenden Prototypen wurden bereits einigen Interessenten gezeigt; das alleine ist ein kleines Wagnis. Ein Patentanwalt würde nur den Kopf schütteln. Aber ganz ohne Publikation bleiben Erfindungen Kellerprodukte. Das Gegenteil ist hier beabsichtigt. Aus diesem Grund wird mit diesem und suksessive weiteren Artikeln so weit wie möglich beschrieben, welche Features jetzt schon in Schulkontext bestehen, welche in Arbeit sind und welche noch geplant sind.

Foto: Augmented Reality Beispiel (Horn eines Derwischs)

Referenz: Centuplico (2010 – 2011)

Einmal den Grünen Diamanten in Händen halten, in die Seerosen von Monet eintauchen oder die Nofretete berühren: Viele Exponate in Museen würden die Besucher am liebsten aus nächster Nähe kennenlernen. Doch dafür, dass der nötige Abstand zwischen Ausstellungsstück und Betrachter eingehalten wird, sorgen meist Museumspersonal und Alarmanlagen. Das Team von Centuplico – Gwendoline Blumenthal, Sven Harraß und Arne Oberländer – wollen diese museale Distanz nun mit Hilfe von moderner Kommunikation überbrücken.
(Zitat von der Seite der Projektbetreuung durch die Freie Universität Berlin: http://didaktik.physik.fu-berlin.de/projekte/tet/index.html.)

Centuplico, ein vom BMWI mittels EXIST gefördertes Gründungsprojekt hatte den Vorsatz, mit innovativen Ideen Kunden dabei zu unterstützen, Ausstellungen möglichst interaktiv an den Mann und die Frau zu bringen:

  • Besucher können Exponate an Multimediaterminals als Augmented Reality in 3D und 2D erkunden oder ausprobieren.
  • Besonders interessierende Exponate können außerdem vom Besucher mit Hilfe der Eintrittskarte „gemerkt“ werden.

Drei wesentliche Problemlösungen für Museumsbetreiber sind dadurch erzielt worden:

  • Interaktive Installationen sollten zerstörungsfrei anbietbar sein; hier entstehen derzeit immer große Wartungskosten und Frustration.
    Lösung: Die Eintrittskarte eines Besuchers ist in Augmented Reality – Installationen und mittels einfacher Scanvorrichtungen neben den Exponanten dafür verwendbar, mit Hilfe von Kameras berührungslos 3D-Elemente, Filme, szenische Darstellunge usw. auf einem Bildschirm in quasi Echtzeit zu manipulieren (s. Foto unten). Bewegen, Drehen und sogar Interaktionen mit szenischen Darstellungen sind damit herstellbar. Weitere technische Anforderungen an den Besucher gibt es nicht; alle können teilnehmen und benötigen keine (eigene) spezielle Hardware.
  • Ausstellungsbetreiber möchten die „Besucherströme“ in Ausstellungen analysieren, um diese bei Bedarf optimieren zu können.
    Lösung: Die Eintrittskarte dient nicht nur der o. g. interaktiven Steuerung sondern ist gleichzeitig eine ID, so dass , falls der Besucher die Karte wie oben angebenen verwendet, der Besuchsverlauf und damit auch eine Art Interessenslage des Besuchers anonym ausgewertet werden können. Eine personenbezogene Zuordnung der erhobenen Daten findet jedoch ausdrücklich NICHT statt; erst später kann der Besucher auf eigenen Wunsch die Karten-ID seiner Person zuordnen (s. u.).
  • Ausstellungsbetreiber möchten oft ihren besonders interessierten (Stamm-) Besuchern einen Service nach und zwischen Ausstellungen bieten. Interessierte sollen von Zusatzinformationen und neuen Angeboten erfahren.
    Lösung: Der „Post-Visit“-Interessierte kann sich in ein Portal zur Ausstellung mit Hilfe seiner Karten-ID einloggen. Da durch die aktive Anwendung der Karte eine Art Interessensprofil generiert wurde, lässt sich ein darauf bezogenes Angebot automatisch passend empfehlen (Recommender-Lösung). Neue Informationen sowie je nach Umsetzung auch nochmals die interaktiven Installationen der Ausstellung können wie gewünscht abgerufen werden, da sie mit Webtechnologien kompatibel hergestellt werden. Wenn der Besucher dies wünscht, wird auf diesem Portal die ID seiner Eintrittskarte mit persönlichen Informationen wie Emailadresse usw. verknüpft, um weitere Kommunikationswege freizuschalten.
    In angemessener Weise können auch neue Werbe- und andere Refinanzierungsformen auf diesem Weg integriert werden.
Foto: Augmented Reality Beispiel (Horn eines Derwischs)
Foto: Augmented Reality Beispiel (Horn eines Derwischs)

Stand des Projektes „Centuplico“:
Die beiden Teammitglieder Gwendoline Blumenthal und Sven Harraß führen nach aktuellem Stand das Projekt Centuplico prinzipiell weiter. Als Entwickler der Technologien im Bereich Augmented Reality, Mustererkennung, 3D-Interaktivität und Recommender-Lösungen stehe ich gerne für weitere Informationen und Kooperationen zur Verfügung.
Leider ist es zunächst in der Kooperation mit der Stiftung Museen Berlin nicht dazu gekommen, dass eine Finanzierung aufzutreiben war. Das war unverständlich und sehr bedauerlich: in kaum einem meiner bisherigen akademischen Projekte waren die Lösungen so exakt auf den Bedarf eines Kunden zugeschnitten.
Ich wünsche meinen beiden ehemaligen Kollegen weiterhin viel Erfolg.

Erfahrungen aus Centuplico für Schulkontext:
Die technischen Lösungen für Centuplico haben im Zuge der Entwicklung für mobile Hardware vor allem Wissen im Bereich der Programmierung mobiler Anwendungen und Augmented Reality eingebracht.
Performante Mustererkennung, 3D-Interaktion sowie nicht zuletzt eine spezielle CMS- und Recommender-Kombination konnten erfolgreich zur eigenen „Teststellung“ der Interessenten bzw. zur Vorführreife gebracht werden.
So nebenbei entstanden außerdem – zunächst für rein interne Zwecke – neue Verfahren zur Implementierung von Interaktiven Bildschirm Experimenten (IBE) auf (allen wesentlichen) mobilen Systemen.
In Verbindung mit den entwickelten Augmented Reality – Schnittstellen ist die Basistechnologie für ein „Technology Enhanced Textbook“ und andere innovative Ansätze für die Bildung hier bereits Wirklichkeit geworden.
Dazu später mehr im Blog.
Leider kam es zu keiner weiteren Kooperation mit anderen Projekten – wie z. B. mit der Didaktik der Physik der Freien Universität Berlin, die ähnliche Technologien später startend auch entwickeln wollten.

Als Mentor stand bis Prof. Dr. Volkhard Nordmeier vom Fachbereich Physik der Freien Universität Berlin zur Seite.