3D Projektion in der Bildung Einfluss von 3D auf das Lernverhalten von Schülern

Transkript

1 3D Projektion in der Bildung Einfluss von 3D auf das Lernverhalten von Schülern Peter Roller-Kalker Regional Sales Manager / Channel Germany

2 Agenda LiFE Learning in Future Education Erläuterungen zur LiFE Studie 1-Chip DLP 3D-Technik, Einblick in die 3D Doppelprojektion 3D Inhalte und NEC Starterkit Hintergrund und Ergebnisse der Studie Video mit Erkenntnissen einer Schule

3 Erläuterungen zum LiFE Projekt Im Rahmen des Projektes LiFE untersuchte eine Forschergruppe unter Leitung von Professor Dr. Anne Bamford (Leiterin der international Research Agency, UK) detailliert die Auswirkung von 3D auf den Lernerfolg von Schülern. Ziel des LiFE 1-Projektes war es, die effektivste Art der 3D- Darstellung im Unterricht zu ermitteln sowie die Messung des Mehrwerts und der Effekt dieses Erlebnisses auf den Lernerfolg und die Leistungen der Schüler. NEC begleitete die Pilotprojekte in Deutschland, Schweden und den Niederlanden mit 1-Chip DLP Projektoren.

4 1-Chip DLP 3D-Technik Bereits in den 1960-er Jahren wurden die ersten computergenerierten Animationen entwickelt. Die erste kommerzielle Anwendung für dreidimensionale Animation stellte einen Menschen dar bekannt als der Boeing Mann. Größere Verbreitung in der Unterhaltungsindustrie fand die 3D- Technik jedoch erst in den 1990er-Jahren. Der Film Avatar sprengte alle Rekorde. Der Einsatz der 3D-Technik mit DLP Projektoren im Klassenzimmer ist seit den letzten 2 Jahren auf dem Vormarsch und bietet ein enormes Potential für Lehre und Lernen.

5 1-Chip DLP 3D-Technik Bei der DLP 3D-Technik erzeugen Millionen mikroskopisch kleiner Spiegel das Bild mittels Lichtreflexion. Dieses Verfahren ist so schnell, dass es sogar zwei Bilder gleichzeitig darstellen kann. Eins für das linke Auge und eins für das rechte. Eine 3D-Brille kombiniert diese Bilder und erzeugt so den 3D- Effekt.

6 1-Chip DLP 3D-Technik Das Herz des Digital Light Processing (DLP) ist das Digital Micromirror Device (DMD), das eine Vielzahl von kleinen Spiegeln enthält, die einzeln angesteuert werden gab es bereits VGA und SVGA Auflösungen.

7 1-Chip DLP 3D-Technik

8 1-Chip DLP 3D-Technik DMD Chip Projektionsoptik Leinwand Linsen Farb- Filter Lampe 1-Chip DLP System

9 1-Chip DLP 3D-Technik Weiß-Segment

10 NEC Produktportfolio Mobil Mobil/Allround Premium Advanced High End Light LED L51W NP64 Value V260/230X V260X/260W V300X/300W Multi M230X/260X/260W M300X/300W/350X/420X M260XS/260WS M300XS/300WS/350XS U250X/260W U300X/310W Professional Advanced P420X/350W PA500X/600X PA550W/500U GCT Professional extreme NP4100/4100W PX800X / PX700W /PX750U GCT Professional Highlight PH1000U GCT

11 NEC Produktportfolio mit 1-Chip DLP Technik Mobil Mobil/Allround Premium Advanced High End Light LED L51W NP64 Value V260/230X V260X/260W V300X/300W Multi M230X/260X/260W M300X/300W/350X/420X M260XS/260WS M300XS/300WS/350XS U250X/260W U300X/310W Professional Advanced P420X/350W PA500X/600X PA550W/500U GCT Professional extreme NP4100/4100W PX800X / PX700W /PX750U GCT Professional Highlight PH1000U GCT

12 3D Interaktive Whiteboards mit U310W Kann selbstverständlich auch als normales interkatives Whiteboard eingesetzt werden, höhenverstellbar.

13 3D Stereo Projektion mit 2 Projektoren 3D Doppelprojektion Kombination von 2 oder 4 Geräten der PA-, PX- oder PH-Serie Einfaches Setup Hohe Lichtleistung bis zu Ansi Lumen Mit Polarisationsfilter Mit INFITEC Filter Silberleinwand wird benötigt Passive günstige Polarisationsbrillen Keine Silberleinwand erforderlich Hochwertige passive 3D-Brillen von INFITEC notwendig

14 Digitales 3D-Kino Arbeitet sowohl mit Dolby 3D Technologie als auch Polarisation oder aktiven Shutterbrillen. Digitale Kinoprojektoren bis 32 Meter Leinwandbreite Ansi Lumen

15 3D Inhalte und Starterkit Das Starterkit enthält eine 3D Brille und 3D Inhalte sowie Programme für den ersten Einstieg in 3D und eine Vollversion des Stereoscopic Player. Viele Demovideos in Top / Bottom 60Hz Darstellung Software Partner: Visenso, Amazing Interactives, EON reality, Gaia, 3D Hub

16 3D Inhalte und Starterkit Visenso

17 3D Inhalte und Starterkit Amazing Interactives

18 3D Inhalte und Starterkit Eon Reality

19 3D Inhalte und Starterkit 3D Hub und Gaia

20 Hintergrund der Studie Die Studie wurde im Zeitraum Oktober 2010 bis Mai 2011 in 7 Ländern in Europa durchgeführt. Der Schwerpunkt der Studie lag auf Schüler im Alter zwischen 10 und 13 Jahren mit naturwissenschaftlichem Unterricht. An dem Forschungsprojekt nahmen 740 Schüler, 47 Lehrer und 15 Schulen in Frankreich, Deutschland, Italien, den Niederlanden, Türkei, Vereinigtes Königreich und Schweden teil.

21 Hintergrund der Studie In jeder Schule gab es eine Kontroll-Klasse und eine 3D-Klasse. Beide Klassen hatten dieselben Anweisungen, der 3D-Klasse standen jedoch auch 3D-Ressourcen zur Verfügung. Dr. Michael Kirch (wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Grundschulpädagogik der LMU) begleitete das Projekt an der Grundschule an der Simmernstraße in München.

22 Hintergrund der Studie Auf die Frage nach Ihren Erfahrungen mit 3D gaben 90% der Schüler an, bereits einen 3D-Film gesehen zu haben, wobei die meisten Schüler bereits drei oder mehr 3D-Filme gesehen hatten; oder Zuhause bereits ein 3D-Fernseher vorhanden ist.

23 Hintergrund der Studie Was macht 3D so wichtig? Für Kinder und Jugendliche ist es schwierig, etwas zu verstehen, das nicht sichtbar ist.visuelles Lernen unterstützt das Verständnis für Funktionalität. Komplexe Zusammenhänge werden leichter verständlich, wenn sie auf ein Bild reduziert werden. Die Ergebnisse legten nahe, dass sich Informationen mit animierten 3D-Modellen am wirtschaftlichsten darstellen lässt, um das Lernen und das Verständnis zu erleichtern. 3D-Animationen ermöglichten den Schülern dabei den schnellen Übergang von einer Gesamtstruktur zu Einzelelementen.

24 Ergebnisse der Studie Unter experimentellen Bedingungen verbesserten sich 86% der Schüler in der Klasse, in den 3D eingesetzt wurde, vom Eingangstest auf den Ausgangstest. Dies war jedoch nur in 52% der 2D-Klassen der Fall. Bei den Personen, die sich verbesserten, war der Grad der Verbesserung in den 3D-Klassen ebenfalls deutlich höher. In den 3D-Klassen verbesserten sich die Testergebnisse der einzelnen Schüler zwischen Eingangs- und Ausgangstest um durchschnittlich 17%. In den 2D-Klassen hingegen nur um 8%. 100% der Lehrer stimmten zu, dass die Schüler durch den Einsatz von 3D-Animationen im Klassenzimmer Sachverhalte besser verstehen.

25 Ergebnisse der Studie Die Wahrscheinlichkeit, sich an Details und Abfolgen von Prozessen zu erinnern, war in der 3D-Gruppe höher. Sowohl Schüler als auch Lehrer gaben an, dass das Lernen mit 3D realer wird und dass diese konkreten, realen Beispiele Verständnis und Leistung fördern. Die 3D-Schüler wiesen eine höhere Wahrscheinlichkeit auf, Gesten und Körpersprache bei der Beschreibung von Konzepten zu verwenden. Die Schüler in den 3D-Klassen erinnerten sich nach 4 Wochen an mehr Inhalte als die Schüler in den 2D-Klassen. Die Unterschiede zeigten sich nich nur in der Menge des Materials in der Erinnerung, sondern die 3D-Schüler wiesen auch eine eher systematische Erinnerung auf.

26 Ergebnisse der Studie 100% der Lehrer sind der Meinung, dass die Schüler in 3D- Stunden aufmerksamer sind als in anderen Stunden, und 70% der Lehrer stellen eine Verbesserung im Verhalten der Schüler fest. Der Hauptfaktor schien darin zu liegen, dass der Aufmerksamkeitgrad direkt während und unmittelbar nach der 3D-Erfahrung erhöht war. Im Durchschnitt zeigten während der 2D-Phase der Schulstunde lediglich 46% Schüler in Tests eine Aufmerksamkeitsspanne von 5 Minuten. Während der 3D-Anteile der Stunde 92%. Nach Ende des 3D-Anteils der Stunde blieben 96% der Schüler weiterhin aufmerksam. Jungen und Schüler mit Aufmerksamtkeitsstörungen zeigten die positivsten Veränderungen beim Aufmerksamkeitsgrad und in der Kommunikation im Vergleich zwischen 2D und 3D.

27 Ergebnisse der Studie Die Lehrer in den 3D-Stunden wiesen im Vergleich zur 2D-Gruppe eine stärkere Tendenz zur Umsetzung verschiedener pädagogischer Ansätze auf. Die Lehrer förderten in den 3D- Klassen die Kommunikation und Zusammenarbeit mit den Schülern in stärkerem Maße, und die Schüler empfanden ihre Lehrer mit 3D als besser und netter.

28 Video mit Erkenntnissen einer Schule Video Studie Gärsnäs Schule in Simrishamn, Schweden

29 LiFE 1 liefert einzigartige Einblicke in die Auswirkung einer immersiven und interaktiven Lernumgebung. Vielen Dank! Quellenhinweis: NEC Whitepaper: 3D in der Lehre; von Professor Dr. Anne Bamford, Leiterin der International Research Agency