Erkenntnisse zum Lernen mit traditionellen Medien konnten bis heute einige gewonnen werden (z.B. Weidenmann, 1993). Mit Orientierung auf Virtuelle Realitäten (VR) als Trainingsmedium hingegen gleicht die Erkenntnislage einem undurchsichtigen Urwald. Empirische Untersuchungen zu VR als Trainingspool wurden bisher nur in einzelnen Ansätzen vorgenommen...
In der vorliegenden Arbeit soll versucht werden, aus bisher gewonnenen Erkenntnissen zu VR jene zu abstrahieren, die für Lern- und Trainingsprozesse in virtuellen Realitäten von Bedeutung sind, um so einen Leitfaden für die effektive Gestaltung, die Wahl der benötigten VR und den richtigen Umgang mit VR zu entwickeln. Im zweiten Schritt wird anhand von Beispielen aufgezeigt, inwieweit sich Ausbildungseinheiten des amerikanischen sowie des deutschen Militärs VR-basierte Ausbildungssysteme zunutze machen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Virtuelle Realitäten – Grundlagen und Begrifflichkeiten
3 Lernen und trainieren in virtuellen Realitäten
3.1 Lernen in und mit virtuellen Lernwelten
3.2 Trainieren in virtuellen Trainingswelten
3.3 Leitlinien für den Umgang mit virtuellen Realitäten
3.3.1 Leitlinien für den Umgang mit virtuellen Lernwelten
3.3.2 Leitlinien für den Umgang mit virtuellen Trainingswelten
3.3.3 Wissenserwerb vs. Fertigkeiten – Auswahl der geeigneten VR
3.4 Simulator-Sickness und more – Nebeneffekte von VR
3.5 Transfer von in VR erlernten Fertigkeiten und Wissen auf reale Situationen
3.5.1 Transfer von in virtuellen Lernwelten erlerntem Wissen
3.5.2 Transfer von in virtuellen Trainingswelten erlernten Fertigkeiten
3.6 Erwartungen und Grenzen
4 Einsatz virtueller Realitäten in der militärischen Ausbildung
5 Diskussion
6 Literatur
Anhänge
Anhang A: Formen der Veranschaulichung in Virtuellen Realitäten
Anhang B: Technologische Determinanten der Telepresence
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit untersucht die Potenziale und Grenzen von virtuellen Realitäten (VR) als Medium zur Wissensvermittlung und Fertigkeitsausbildung, wobei ein besonderer Fokus auf dem Transfer von in virtuellen Umgebungen erworbenen Kompetenzen auf reale Anwendungssituationen, insbesondere im militärischen Kontext, liegt.
- Differenzierung zwischen virtuellen Lernwelten (VLW) und virtuellen Trainingswelten (VTW)
- Analyse kognitiver Belastungsprozesse beim Lernen mit virtuellen Medien
- Erstellung von Leitlinien für die Gestaltung effektiver virtueller Trainingsumgebungen
- Untersuchung von Nebenwirkungen wie der "Simulator-Sickness"
- Evaluation des Transfers von VR-Training auf reale Einsatzszenarien im Militär
Auszug aus dem Buch
3.2 Trainieren in virtuellen Trainingswelten
Ziel von virtuellen Trainingswelten ist im Allgemeinen die Ausbildung von Fertigkeiten. „Mit dem Begriff ‚Fertigkeit‘ wird gewöhnlich ein Verhalten bezeichnet, das aus einer komplexen Folge von Handlungen besteht und in festgelegter Weise wiederholt ausgeführt wird“ (Mandl, Friedrich & Hron, 1993, S.173). Dabei kann es sich einerseits um psychomotorische Fertigkeiten und andererseits um kognitive Fertigkeiten handeln. Psychomotorische Fertigkeiten beziehen sich auf die Ausbildung des Bewegungsapparates und dessen periphere und zentralnervöse Aspekte. Kognitive Fertigkeiten beziehen sich auf rein mentale Prozesse, die bereits vorhandenes Wissen nutzen, z.B. zum Problemlösen. Mandl et al. zufolge ergeben sich für beide Arten von Fertigkeiten gleiche Lernverläufe und das dafür notwendige Wissen wird als prozedurales Wissen bezeichnet. Mithilfe von VTW wird prozedurales Wissen ausgebildet, welches die Ausführung der Fertigkeiten steuert und in der Regel dem Individuum nicht bewusst ist.
Der Erwerb von Fertigkeiten basiert, wie der Wissenserwerb auch, auf fortlaufenden Übungen und Wiederholungen. Eventuelle Einschränkungen sehen Mandl et al. (1993) durch das Alter, den Zustand des Bewegungsapparates oder der involvierten Muskulatur sowie der Motivation der Trainees. Den Autoren zufolge werden Fertigkeiten über drei verschiedene Stufen hinweg ausgebildet. In der ersten Stufe erwirbt der Lernende das Wissen über den genauen Ablauf der Fertigkeit und dessen Ausführung. Dieses Wissen (auch deklaratives Wissen genannt) wird im Kontext anderer Fertigkeiten bewertet, angewandt und in stetiger Übung darin integriert. In der zweiten Stufe wird die Fertigkeitsausführung flüssiger und hierfür gelerntes Wissen muss nicht mehr ständig vergegenwärtigt werden (Prozess der Wissenskompilation). In der dritten Stufe kommt es zur Automatisierung der Fertigkeit, die Ausführung wird schneller und exakter. Allerdings gibt es auch Fertigkeiten, die nicht auf Basis der ersten, kognitiven Stufe erworben werden, wie z.B. die Kontrolle des muskulären Apparates und weitere Fertigkeiten, die im frühkindlichen Stadium erworben werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die historische Entwicklung der Simulationstechnik ein und formuliert das Ziel, Erkenntnisse für die effektive Gestaltung von Lernprozessen in virtuellen Realitäten zu gewinnen.
2 Virtuelle Realitäten – Grundlagen und Begrifflichkeiten: Hier werden Definitionsversuche von VR diskutiert und die verschiedenen Systemarten sowie deren Einfluss auf die menschliche Wahrnehmung dargelegt.
3 Lernen und trainieren in virtuellen Realitäten: Dieses Kapitel unterscheidet zwischen der Vermittlung von Wissen in Lernwelten und dem Training von Fertigkeiten in Trainingswelten, einschließlich der Gestaltung und physiologischen Auswirkungen.
4 Einsatz virtueller Realitäten in der militärischen Ausbildung: Hier wird die praktische Anwendung von VR in militärischen Ausbildungsbereichen anhand konkreter Beispiele und Simulationssysteme analysiert.
5 Diskussion: Das Kapitel reflektiert die Stärken und Schwächen der VR-Nutzung und identifiziert Forschungsbedarf hinsichtlich der Effektivität und Strukturierung von Trainingsprogrammen.
6 Literatur: Umfassendes Verzeichnis der in der Arbeit zitierten wissenschaftlichen Quellen.
Anhänge: Ergänzende tabellarische Übersichten zu Veranschaulichungsprinzipien und technologischen Faktoren der Telepresence.
Schlüsselwörter
Virtual Reality, VR, Virtuelle Trainingswelten, VTW, Virtuelle Lernwelten, VLW, Wissenserwerb, Fertigkeitsausbildung, Simulator-Sickness, Telepresence, Immersion, Transfer, Militärische Ausbildung, Cognitive-Load-Theory, Prozedurales Wissen
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert, wie virtuelle Realitäten effektiv für Lern- und Trainingsprozesse eingesetzt werden können, mit einem besonderen Fokus auf die militärische Ausbildung.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die zentralen Themen umfassen die medienpsychologischen Grundlagen von VR, die Gestaltung virtueller Lern- und Trainingsumgebungen, die physiologischen Nebenwirkungen von Simulationen sowie den Transfer erlernter Fähigkeiten in die Realität.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, aus existierenden Erkenntnissen einen Leitfaden abzuleiten, der dabei hilft, die Auswahl der benötigten VR-Technologien zu optimieren und Lernprozesse effektiver zu gestalten.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Die Arbeit stützt sich auf eine fundierte Literaturrecherche und die theoretische Analyse kognitionspsychologischer Modelle, ergänzt durch die Auswertung von Fallbeispielen aus dem militärischen Training.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Differenzierung von Lern- und Trainingswelten, die Aufstellung von Gestaltungsleitlinien, die Analyse von Nebenwirkungen wie der Simulator-Sickness und die Untersuchung des Transfererfolgs auf reale Situationen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Virtuelle Realität, Immersion, Transfer, prozedurales Wissen, Simulator-Sickness und militärische Ausbildung geprägt.
Warum wird in der Arbeit zwischen Lernwelten und Trainingswelten unterschieden?
Die Unterscheidung ist notwendig, da der Wissenserwerb (Lernen) und der Erwerb von Fertigkeiten (Training) unterschiedlichen kognitiven Prozessen unterliegen und somit spezifische Anforderungen an die VR-Umgebung stellen.
Welche Rolle spielt die Cognitive-Load-Theory in dieser Arbeit?
Die Theorie wird genutzt, um zu erklären, wie eine zu komplexe mediale Darstellung die kognitiven Ressourcen überlasten und damit den Lernerfolg mindern kann, weshalb mediale Gestaltung moderat erfolgen muss.
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- Manon A. Priewisch (Autor), 2010, Lernen und trainieren in virtuellen Realitäten, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/174727
