ARK

AR für Klimadaten


Zielsetzung

Die entwickelte AR-App ermöglicht es, dass globale und regionale Datensätze ohne Verzerrung durch die Projektion auf eine Fläche betrachtet werden können. Sie kann daher gut zur Illustration von Zusammenhängen und Dynamiken auf der Erdkugel genutzt werden, die in zweidimensionalen Karten oft nicht gut dargestellt werden und noch schlechter verstanden werden können. Eine interaktive, dreidimensionale Darstellung erleichtert deutlich das Verständnis von Klimadaten. Die weiterentwickelte AR-App kann sowohl in Präsenz als auch online genutzt und so leicht in die digitale Lehre eingebunden werden. Durch die Möglichkeit eigene Datensätze zu erstellen und einzubinden, können sich Lernende an der Weiterentwicklung der AR-App beteiligen. 


Rahmendaten
Learning Design:Einstieg, Vertiefung, Selbststudium
Sozialform:Individualarbeit, Selbststudium
Zeitlicher Rahmen:Kontinuierlich
Voraussetzungen

Räumliche Datensätze werden oft mit Hilfe von Karten dargestellt. Durch die Projektion, z.B. der Erdoberfläche, auf eine Karte entstehen jedoch Verzerrungen und Ränder, so dass eigentlich nahe bei einander liegende Punkte weit entfernt erscheinen und die Größenverhältnisse nicht mehr intuitiv gegeben sind. Dies geschieht bei der Darstellung auf einem Globus nicht. Im Rahmen der ersten Ausschreibungsrunde von DigiTeLL wurde im Partnership ARK (AR für Klimadaten) der Prototyp einer Augmented Reality (AR) App entwickelt, in der Klimadaten auf einem virtuellen Globus dargestellt und diese Probleme so umgangen werden können. Die eigenständige Erkundung eines Datensatzes auf einer virtuellen Erde ermöglicht eine realistischere Vorstellung der Welt. 


Die entwickelte AR-App ermöglicht es, dass globale und regionale Datensätze ohne Verzerrung durch die Projektion auf eine Fläche betrachtet werden können. Sie kann daher gut zur Illustration von Zusammenhängen und Dynamiken auf der Erdkugel genutzt werden, die in zweidimensionalen Karten oft nicht gut dargestellt werden und noch schlechter verstanden werden können. Eine interaktive, dreidimensionale Darstellung erleichtert deutlich das Verständnis von Klimadaten. Die weiterentwickelte AR-App kann sowohl in Präsenz als auch online genutzt und so leicht in die digitale Lehre eingebunden werden. Durch die Möglichkeit eigene Datensätze zu erstellen und einzubinden, können sich Lernende an der Weiterentwicklung der AR-App beteiligen. 


Evaluationsergebnisse aus der Pilotphase

Der Prototyp der AR-App wurde in der Lehrveranstaltung "Satellitendaten in der Klimatologie" erprobt. Die Veranstaltung wurde von 4 Teilnehmenden besucht. Die Vorlesung beinhaltete einen Teil in Flipped Classroom und endete im November. Danach folgte ein Projektteil bis Ende Januar, in dem studentische Projekte in die AR-App integriert und präsentiert wurden. Eine direkte Evaluation der AR-App wurde nicht durchgeführt, aber es wurde untersucht, welcher Teil der Lehrveranstaltung das Lernen statistischer Methoden als wirksamer empfunden wurde. Eine Befragung der Teilnehmer ergab einen messbaren Wissenszuwachs, insbesondere nach dem Vorlesungsteil, obwohl die Projektphase von den Teilnehmern als lehrreicher empfunden wurde. Der Wissenszuwachs in der Projektphase war wahrscheinlich schwerer mit einem kurzen Test messbar.


DigiTeLL Querschnittsthemen

Diversity

Durch die Möglichkeit, die App auch asynchron auf eigenen oder Leihgeräten zu nutzen wird Lernenden mit wenig zeitlicher Flexibilität, zum Beispiel durch Betreuungsverantwortung oder Krankheit, eine Nutzung erleichtert. Die nötige technische Ausstattung soll möglichst geringgehalten werden, denn die betrachteten Phänomene sind global und betreffen alle.  Ein weiteres Ziel des Partnerships war es, die in Kartenprojektionen immer vorhandenen Verzerrungen zu vermindern, die einige Bereiche stets zu klein oder groß zeigen – und so diskriminierend sein können. Außerdem werden je nach gewähltem Mittelpunkt unterschiedliche Erdregionen betont. Durch die Darstellung auf einem virtuellen Globus werden diese Verzerrungen umgangen.

Barrierefreiheit

Die Augmented Reality App ist in ihrer Eigenschaft als Darstellungshilfe für Kartendaten ein visuelles Produkt und daher nur eingeschränkt barrierefrei. Es fanden mehrere onlinetreffen statt, um eine möglichst barrierearme AR-App zu erreichen. Es wurden mehrere Optionen diskutiert, aber noch nicht umgesetzt. Die Möglichkeiten wären zum einen eine klassische Screenreaderausgabe, die Koordinaten und den jeweiligen Wert am Punkt ausgibt, zum anderen andere Darstellungsformen wie zum Beispiel mittels haptischer Ausgabegeräte wie Stiften oder Handschuhen.

Kompetenzorientiertes Prüfen

In dem zur Erprobung genutzten Learning Design "Satellitendaten in der Klimatologie" werden mit der Planung und Realisierung eigener Projekte und Datenprodukte, Projektjournalen zur Dokumentation und Präsentationen Kompetenzen geprüft, die auch während der Masterarbeit, Promotion und vielen Berufsfeldern benötigt werden. Die Lernziele und wie sie erreicht und geprüft werden wurde in der Lehrveranstaltung transparent dargestellt und mit den in späteren Berufsfeldern benötigten Kompetenzen erklärt.

Vernetzung, Kooperation Transfer

Diversity

Durch die Möglichkeit, die App auch asynchron auf eigenen oder Leihgeräten zu nutzen wird Lernenden mit wenig zeitlicher Flexibilität, zum Beispiel durch Betreuungsverantwortung oder Krankheit, eine Nutzung erleichtert. Die nötige technische Ausstattung soll möglichst geringgehalten werden, denn die betrachteten Phänomene sind global und betreffen alle.  Ein weiteres Ziel des Partnerships war es, die in Kartenprojektionen immer vorhandenen Verzerrungen zu vermindern, die einige Bereiche stets zu klein oder groß zeigen – und so diskriminierend sein können. Außerdem werden je nach gewähltem Mittelpunkt unterschiedliche Erdregionen betont. Durch die Darstellung auf einem virtuellen Globus werden diese Verzerrungen umgangen.

Barrierefreiheit

Die Augmented Reality App ist in ihrer Eigenschaft als Darstellungshilfe für Kartendaten ein visuelles Produkt und daher nur eingeschränkt barrierefrei. Es fanden mehrere onlinetreffen statt, um eine möglichst barrierearme AR-App zu erreichen. Es wurden mehrere Optionen diskutiert, aber noch nicht umgesetzt. Die Möglichkeiten wären zum einen eine klassische Screenreaderausgabe, die Koordinaten und den jeweiligen Wert am Punkt ausgibt, zum anderen andere Darstellungsformen wie zum Beispiel mittels haptischer Ausgabegeräte wie Stiften oder Handschuhen.

Kompetenzorientiertes Prüfen

In dem zur Erprobung genutzten Learning Design "Satellitendaten in der Klimatologie" werden mit der Planung und Realisierung eigener Projekte und Datenprodukte, Projektjournalen zur Dokumentation und Präsentationen Kompetenzen geprüft, die auch während der Masterarbeit, Promotion und vielen Berufsfeldern benötigt werden. Die Lernziele und wie sie erreicht und geprüft werden wurde in der Lehrveranstaltung transparent dargestellt und mit den in späteren Berufsfeldern benötigten Kompetenzen erklärt.

Vernetzung, Kooperation Transfer

Neuigkeiten

Im Rahmen des Folgeprojekts DigiTeLL-ARK2 – Augmented Reality für Kartendaten soll die AR-App in weiteren Fachbereichen und Anwendungsgebieten erprobt und den entsprechenden Bedarfen angepasst werden, da sie bisher nur in der Klimatologie erprobt wurde. 

Team

Dr. Anika Obermann-Hellhund

Projektleitung

FB 11 Geowissenschaften/Geographie Institut für Atmosphäre und Umwelt


Telefon: +49 (0)69 798 40234

E-Mailobermann@iau.uni-frankfurt.de