Virtual-Reality.Schule / Virtuelles Klassenzimmer

www.virtual-reality.schule
Problem-Analyse während des Hackathons
Das löst die virtual-reality.schule

Warum habt Ihr Euch für diese Herausforderung entschieden?

Wir haben zunächst durch mehrere Video-Calls mit Lehrern, Schülern, Medienpädagogen, Eltern sowie Experten aus dem Bildungssektor sowie Tech-Experten den aktuell dringendsten Bedarf nach der Corona Krise ermittelt und Problemstellungen für das kommende Schuljahr analysiert. Die Ideen und Zusammenarbeit haben während des Hackathons an Dynamik gewonnen, sodass aus unserer ersten Idee des Virtual Reality Klassenzimmers final dann die Virtual-Reality.Schule Plattform wurde.

Die dringlichsten Problemstellungen aus unserer Videobefragung teilen sich wie folgt auf:

Das wünschen sich Lehrer für das neue Schuljahr ab September 2020:

Vom Schulträger/Ministerium freigegebene zu verwendende digitale und virtuelle Tools, damit Unsicherheit zu Nutzungserlaubnis beseitigt werden und Lehrer genau informiert sind, mit welchen digitalen und virtuellen Werkzeugen sie ergänzenden Unterricht ermöglichen können; Eine Plattform, auf der sie zusätzliche ergänzende Lerninhalte empfehlen können, die Schülern fürs von zuhause Lernen Spaß machen und mit denen sie versäumte Lerninhalte durch den fehlenden Präsenzunterricht der Lockdown-Phase auch schnell wieder aufholen können; Die virtuelle Lernplattform muss DSGVO-konform sein und die Daten in Deutschland gehostet werden; Die Lerninhalte in Virtual Reality müssen auf den Lehrplan abgestimmt sein

Das wünschen sich Eltern:

Mehr digitale Interaktion mit Lehrern und anderen Schülern, damit ihre Kinder wissen an wen sie sich wenden können bei Fragen - selbst in Lockdownphasen oder Phasen von eingeschränktem Präsenzunterricht; Virtuelle Elternabende auch wenn kein oder eingeschränkter Präsenzunterricht stattfinden kann oder auch im Normalbetrieb, da sich Eltern in virtuelle Elternabende auch von unterwegs/zuhause dazuschalten können, wenn sie z.B. auf Dienstreisen sind o.ä. Abwesenheiten/Zeitengpässen zu Terminen; Eine digitale Plattform zum Austausch mit Lehrern, um Lernbedarfe der Kinder anzeigen zu können (Wissenslücken rechtzeitig vorbeugen durch ergänzende Lernmaterialien in Virtual Reality oder durch Unterricht in Virtual Reality); Die Lerninhalte sollen nicht nur auf Gamification aufgebaut sein, sondern auch pädagogisch wertvoll für Schüler vermittelt werden; Kinder können schon während der Schulzeit für Zukunftskompetenzen fit gemacht werden; Kinder können ihren Kenntnissen entsprechend ihre eigene Bildung mitgestalten; Es können Orte bzw. Länder virtuell besucht werden, die fächerübergreifend behandelt werden, aber in der der Realität eher selten besucht werden z.B. Rom (Latein, Italienisch, Geschichte); Virtuelle Elterngespräche mit Lehrer und Kind könnten virtuell durchgeführt werden

Das wünschen sich Schüler:

Mehr digitalen interaktiven Austausch mit den Lehrern; Treffen mit anderen Schülern in Virtual Reality Schülertreffs; Lerninhalte und Verstandenes selbst gestalten und für andere erklären zu dürfen; Selbst in die Lerninhalt-Entwicklung integriert zu werden und auch in Zukunftskompetenzen wie VR und AR fit zu werden

Das wünschen sich Medienpädagoginnen und Medienpädagogen:

Erschaffung von neuen, digitalen und experimentellen VR-Räumen; Immersive Bildungserfahrungen für Schüler*innen und Lehrer*innen; Erweiterung der Medienkompetenz bei Schüler*innen und Lehrer*innen; Integration der Medienbildung in die virtuellen Lerninhalte; VR/AR sind Zukunftskompetenzen und es bedarf entsprechender Aufklärung über Chancen und Risiken, dies kann auch über VR-Räume vermittelt werden

Was ist aus Eurer Sicht das größte Problem, das es hier zu lösen gibt?

Die dringendsten Probleme sind die Genehmigungsprozesse durch Schulträger und Ministerien für Hardware und Software, die DSGVO-konform sein muss und auch für Homeschooling-Zwecke für jedermann und jederzeit von zuhause zugänglich ist. Zudem muss die Virtual Reality Schule in Deutschland gehostet werden. Dafür haben wir aber schon eine Lösung.

Wer ist von dieser Problemstellung betroffen? Eltern, Lehrer und Schüler

Lösungsbeschreibung:

Was ist Euer Lösungsansatz?

Die Virtual-Reality.Schule ist eine gemeinsame Lehr- und Lernplattform für Schüler, Lehrer und Eltern. In Deutschland über Bechtle und eigene interne Server zusätzlich gesichert und gehostet, DSGVO-konform organisiert und von Lehrern und Schülern gestaltet. Virtuelle Lernräume können damit pro Unterrichtsfach individuell gestaltet werden, Lerninhalte basierend auf dem Lehrplan in VR erstellt sowie Nachhilfe-Bedarf z.B. auch von Schülern produziert und online in Virtual Reality zur Verfügung gestellt werden. Zudem werden die Lerninhalte, die von Schülern produziert werden vor Veröffentlichung von Medienpädagogen geprüft. Wir bieten eine WebVR Variante, die ohne VR-Brille zugänglich ist, eine App-Version fürs Smartphone, damit auch günstige VR-Brillen in Kombination mit dem Smartphone verwendet werden können als auch eine Version für Oculus und HTC Vive VR-Headsets.

Von welchen Annahmen geht Ihr bei Eurem Lösungsansatz aus?

Einer grundsätzlichen Aufgeschlossenheit gegenüber Zukunftskompetenzen ist von Schulträger-, Lehrer- und Elternseite eine wichtige Voraussetzung. Schüler sind am ehesten aufgeschlossen, diese neuen Technologien wie Virtual Reality, Augmented Reality und Mixed Reality zu erkunden und auch Eltern sind offen dafür, dass ihre Kinder schon früh zu diesen Zukunftskompetenzen Zugang erhalten.

Wer profitiert von dieser Lösung? Wer nutzt diese Lösung?

Von unserer Lösung profitiert der Bildungsstandort Deutschland, da er damit durch Zukunftskompetenz glänzen kann und durch die Pandemie entstandene Versäumnisse kurzfristig aufholen kann. Eltern, Lehrer und Schüler profitieren gleichermaßen von unserer Lösung der virtual-reality.schule. Homeschooling und Eigeninitiative der Schüler werden so interaktiv gefördert. Eltern können sich beim virtuellen Elternabend mit Lehrern von zuhause aus besprechen. Schüler können eigene Inhalte in VR/AR zur Erklärung an die Klassenkameraden zur Verfügung stellen.

Welchen Einfluss hat Eure Lösung auf die aktuelle Situation?

Aktuell ist das dringendste Problem der Lehrer und Schüler sowie Eltern, dass die Schüler versäumte Lerninhalte aus der Corona-Lockdown-Phase im neuen Schuljahr ab September 2020 nachholen müssen. Der Lerndruck steigt und die Zeit läuft Schülern und Lehrern davon. Es muss eine schnelle und langfristige Lösung her, die diese aktuell vorhandenen Wissenslücken füllt und die Lerninhalte schnell und mit einem hohen Lernerfolg vermitteln kann.

Was ist der langfristige Wert Eurer Lösung?

Die virtual-reality.schule ist eine virtuelle und digitale Plattform, die den Unterricht dauerhaft ergänzen kann, Schüler langfristig in neuesten Technologien fit macht und auch in Krisenzeiten adhoc zur Verfügung stehen kann, um Homeschooling zu unterstützen oder versäumte Lerninhalte nachzuholen.

Wie bewertet Ihr selbst die Umsetzbarkeit und Skalierbarkeit Eurer Lösung?

Wir haben das Team und die Möglichkeiten die vorgeschlagene Lösung bis September zu realisieren und benötigen die Bereitschaft auf Bundesebene dazu, damit wir diese Anwendung so skalieren können, damit sie ab September bundesweit einsatzbereit sein kann. Parallel dazu stehen wir mit unserem Team zur Verfügung, die Lehrer und Eltern auf Virtual Reality Lernräume und virtuelle Elternabende zu schulen. Unser Team ist deutschlandweit positioniert.

Vorgehen und Fortschritt: Wie ist der Lösungsansatz entstanden?

Die Lösung ist gemeinsam im Rahmen des Hackathons durch Ideen und Feedback von Lehrern, Eltern, Schülern, Medienpädagogen, Entwicklern, VR/AR Experten entstanden.

Was waren die wichtigsten Meilensteine während der Hackathon Woche?

Das Feedback der Eltern, Lehrer, Schüler und Wissenschaftlern, Pädagogen sowie Technologie-Experten in Bezug auf eine zeitnahe Umsetzbarkeit für das neue Schuljahr ab September 2020. Wir haben konkrete Probleme der jeweiligen Zielgruppe abgefragt, strukturiert und gemeinsam Lösungen im Team dafür erarbeitet.

Wenn Ihr auf einer bestehenden Lösung aufgebaut habt: bitte beschreibt den Status am Anfang des Hackathons, so dass wir den Fortschritt während der Woche angemessen beurteilen können.

Es gibt bestehende technische Infrastrukturen für virtuelle Lernräume verschiedenster internationaler Anbieter, auf die aufgebaut werden kann. Das Grundproblem der zugänglichen VR-Software lag zu Beginn des Hackathons darin, dass keiner dieser Anbieter DSGVO-Konformität sowie ein Hosting in Deutschland anbieten kann, da es meist internationale Anbieter mit Sitz in den USA sind, die bisher ähnliche Module im Markt anbieten.

Christoph, in unserem Team für die virtuellen Lernräume zuständig, hatte dafür sofort eine Lösung parat und auch die Bereitschaft zur Umsetzung um mit dem beim Hackathon entstandenen Team weiterzuarbeiten. Die Anforderungen der Lehrer und Schulen hinsichtlich DSGVO-Konformität und Hosting in Deutschland, konnten wir somit noch während des Hackathons abklären und lösen. Zudem kamen durch das Feedback der Lehrer, Schüler und Medienpädagogen noch neue Wünsche an eine virtual-reality.schule ins Spiel, die wir mit der Entwicklung neuer Features für eine virtuelle Lehr- und Lernplattform bedienen können.

Prototyp:

Wenn vorhanden: Wo finden wir Euren ersten Prototypen (Link)? https://spark.adobe.com/page/ZPQQtFL0c9fl9/

Wir haben eine erste Landingpage erstellt, die die Struktur erklärt. Der Prototyp ist derzeit in Virtual Reality zugänglich, aber wir können diesen hier nicht über devpost zugänglich machen.

Wenn vorhanden: Wo finden wir den Code zu Eurer ersten Lösung (Link)? Der Code ist aufgrund des Innovationscharakters unserer Lösung streng vertraulich und wir arbeiten ja noch am Feintuning der Gesamtlösung wie AR/VR Creator und dem Virtuellen Lernraum-Creator für Lehrer, um diesen möglichst nutzerfreundlich für Lehrer zu entwickeln. Daher bitten wir um Verständnis, dass wir den Code nicht veröffentlichen können.

Alternativ: Wie könnte die kleinste nutzbare Version Eurer Lösung aussehen?

Wir haben eine Web-VR Version, die sich interessierte Nutzer ohne VR-Brille direkt vom Desktop oder Smartphone anschauen können.

Nächste Schritte: Wie testet ihr Eure Annahmen?

Durch direkte Zielgruppenbefragungen in Videocalls und Tests in virtuellen Lernräumen über WebVR/Browserversion, Mobile-VR/Smartphone-Version sowie direkt mit dem Oculus VR Headset oder HTC Vive Headset. Für die Realisierungsphase nach dem Hackathon planen wir direkte Nutzerstudien an Schulen noch in den Sommerferien.

Was ist aus Eurer Sicht der nächste Schritt in Richtung Umsetzung?

Eine aktive Testphase für Lehrer und Schüler für den Prototypen in den Sommerferien für alle Versionen der virtual-reality.schule sowie weiteres Feintuning und Ausarbeitung der Anwendung und Features für Lehrer, Schüler und Eltern. Darüber hinaus möchten wir Einsteiger-Webinare und Virtual Reality Workshops für diese 3 Zielgruppen anbieten.

Was benötigt Ihr für den nächsten Schritt (Ressourcen, Know-How, Budget)?

Die Manpower und das Know-How disziplinenübergreifender Experten haben wir während des Hackathons auf die Beine gestellt. Für die anschließende Realisierungsphase entstehen jedoch konkret folgende Kosten:

Entwicklerkosten, Lizenzen-,Hostingkosten, Pädagogische Beratung, Content Kreation, Kosten für PR- und Marketing sowie CI müssen abgedeckt werden.

Ganz wichtig für uns: Das “Go” von Schulträgerseite und eine flächendeckende Freigabe zur Realisierung bundesweit.

Seid ihr als Projektteam selbst an der Umsetzung interessiert? Wenn ja, wer hat welche Rolle in Eurem Team?

Ja, auf jeden Fall.

Das Team zur Umsetzung setzt sich wie folgt zusammen:

Realisierung Technologie/Plattform/Hosting/Entwickler-Team:

Christoph Gawel, XR Solution Entwickler, Entwickler interaktiver Lernräume: VR-Workspace CyberCinity mit virtuellen Räumen für kollaborative Zusammenarbeit mit VR-Brillen oder über Browser Interaktive VR-Lernplattform mit didaktisch aufbereiteten Lernmodulen (CyberClassroom) für Browser, als Smartphone-App für Cardboard (mobileVR), Dev-Tool zur Erstellung neuer VR-Lernmodule (evtl. Einbindung der MixedReality Lernplattform CyberLearnIT_school)

Mufti - Entwickler und im Team zuständig für X3D, Web VR, Entwickler von White-Dune https://wdune.ourproject.org/, zuständig für Kreationstool für Schüler für VR/AR Realisierung Kevin Fuchs zuständig für VR Content und 360° Visualisierungen

Lerninhalte / Content Team: Janet Torres Lupp, Medienpädagogin, zuständig für die Medienpädagogische Prüfung von Lerninhalten und Lernräumen Christian Helfricht aus München, Gymnasiallehrer und Filmlehrer / Schule und Film, zuständig für Bewegtbild / Visualisierung, Virtual Reality Netzwerk Kati Upmann aus München- Feedback aus Elternsicht Maya, Luisa, Lena / FHG Schülerteams mit Lehrerin Nina : Feedback zum Prototypen aus Schüler- und Lehrersicht

Netzwerker: Sebastian Wehner, Akademischer Mitarbeiter an einer Hochschule in Baden-Württemberg zuständig für “Menschen connecten* sowie Netzwerk zu Hochschulen, Lehrerbildung und Lehrergewerkschaften und kümmert sich um eine gute Vernetzung der Lehrer auch bundeslandübergreifend. Olaf Sacher, zuständig für VR-Einsatz an Schulen und Unternehmen

Domain und Logo/CI: Patrick Upmann, Digitalberater und Paul Feher, zuständig für Corporate Design und unsere Domain: virtual-reality.schule

Team Captain: Christiane Lesch, Virtual Reality und Digital Marketing Trainerin aus Bayern und dem Saarland -> Team Captain sowie Marketing und PR/Public Affairs, XR-Education-Netzwerk

Wir möchten das Projekt virtual-reality.schule bis September 2020 umsetzen.

Vielen Dank an das Lehrer- und Schülerteam, des Franz-Haniel-Gymnasiums in Duisburg und des Humboldt-Gymnasium in Vaterstetten, die aktiv an unserer Ausarbeitung mitgewirkt haben!