Produkt: Professional System 05/2020 Digital
Professional System 05/2020 Digital
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DigitalPakt Schule: Technik im Klassenzimmer

Display oder Projektor im Klassenzimmer?

Dass die analoge Kreidetafel ausgedient hat, ist den Verantwortlichen in Schulen und Kommunen klar. Sie stehen vor der Entscheidung, welche Bildwiedergabetechnik angeschafft werden soll.

Interaktive Whiteboards
Interaktive Whiteboards lösen die Kreidetafel ab. Das Display der Firma Kindermann bietet beispielsweise gewohntes Zubehör mit Höhenverstellung
und Seitenklapptafeln.
(Bild: Kindermann)

Inhalt dieses Education-Artikels:

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Die Antwort auf die Frage nach der richtigen Bildtechnik für Klassen- und Fachräume ist nicht pauschal zu beantworten. Sie hängt von vielen Faktoren ab, und wird manchmal zu leichtfertig beantwortet. Angesichts des tagtäglichen und langjährigen Einsatzes der Technik sollte sie jedoch sehr genau bedacht werden. Zunächst erscheint es sinnvoll, auf die Nutzung zu schauen. Und die ist wesentlich von den Lehrkräften bestimmt. Ihre pädagogischen Ansätze und Lehrmethoden sind die Grundlage für den Einsatz im Klassenraum. Die abzulösende Kreidetafel kam zwar nicht annähernd an die Möglichkeiten digitaler Medien heran, war aber als Medium selbstverständlich und omnipräsent. Eher selten mal, dass eine geografische Karte oder das Periodensystem der Elemente zur Veranschaulichung entrollt wurde oder ein Overhead-Projektor oder gar der Medienwagen mit Fernseher zum Einsatz kam.

Wie viele Stunden haben Schüler in ihrer Schullaufbahn wohl auf die grünlich verschmierte Tafel geblickt? Zwei auf einen Meter in der Mitte, ausgeklappt noch zusätzlich je ein Quadratmeter an den Seiten, formatiert mit Schreiblinien, Rechenkaros und Notenlinien. Alle Inhalte wurden seriell in der zeitlichen Abfolge der Schulstunde erarbeitet, wahrgenommen und hoffentlich auch verinnerlicht. Am Ende der Stunde aber wurde das Arbeitsergebnis unwiederbringlich einfach weggewischt. Möglicherweise hat der eine oder andere Schüler noch schnell ein Handyfoto geschossen, um sich die Ergebnisse zu merken.

Projektion ab 100“
Projektion ab 100“ Die Alternative zum Display ist nach wie vor die Projektionslösung. Insbesondere größere Bildfelder mit 100″ und mehr lassen sich so realisieren. (Bild: Epson)

Der Wechsel auf Display oder Projektor verändert die Darstellungsmöglichkeiten im Klassenzimmer gravierend. Die Methodik des Unterrichtens verändert sich zwangsläufig und wird von den Pädagogen aus neuem Blickwinkel gesehen und multimedialer entwickelt. Es geht nicht nur um einzuspielende Lehrmaterialien und editierte Inhalte, z. B. mittels Touch- oder Stiftfunktion. Mit der neuen Technik können Dokumentenkameras live Laborversuche und Objekte für alle Schüler groß und bestens erkennbar darstellen.

Schüler können das Bild ihres eigenen digitalen Endgerätes direkt über das Display oder den Projektor zeigen, sofern eine BYOD-Struktur (Bring your own device) eingerichtet ist. Gleichzeitig wird der Unterricht weniger „frontal“ abgehalten, die Lehrkräfte entwickeln sich zu Moderatoren und Begleitern, die ihr Wissen teilen, Gruppenarbeit und Interaktion nehmen an Bedeutung zu.

Und längst sind die Schulen zum Ganztagsunterricht übergegangen. Welche Zeit verbringen Schüler zukünftig also mit Tablets und PCs, anstelle von Schulbüchern, im Unterricht? Wie lange schauen die Schüler täglich auf den Großbildschirm oder auf die Projektionsfläche, dorthin, wo vorher die analoge Tafel hing? Welchen Unterschied macht das hinsichtlich Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und Ermüdung, wenn sich die Visualisierung im Unterricht hin zu einer digitalen TV-Anmutung entwickelt?

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Konzeptionelle Vorgaben einbeziehen

Der Blick in das medienpädagogische Konzept einer Schule gibt Auskunft über die zu erreichenden Ziele unter Berücksichtigung der digitalen Medien. Pädagogen entscheiden über die Art und Weise des Unterrichts. Für die meisten Lehrkräfte ist der Einsatz interaktiver Medien gesetzt. Für viele ist dabei die Bildwiedergabe auf Displays selbstverständlich. Andere bevorzugen Alternativen wie beispielsweise Ultrakurzdistanz-Projektoren mit Stifteingabe. Zu diesen individuellen pädagogischen Präferenzen kommen eine ganze Reihe weiterer Kriterien im Medienvergleich.

So wird beispielsweise diskutiert, ob das Bild eines Displays aufgrund des hohen Blauanteils bei direkter und ständiger Sicht auf die Lichtquelle auf Dauer die Augen schneller ermüdet oder im Vergleich zur Projektion, bei der „nur“ das reflektierte Licht betrachtet wird, gar schädigt. Deshalb bieten verschiedene Hersteller ihre Displays mit „Anti blue light Filter“ an.

Auf der anderen Seite ist z. B. die Ansicht eines kontrastarm projizierten Bildes in einem zu hellen Raum ebenfalls unangenehm und auf Dauer ermüdend. Hier können geeignete Verdunkelungsmaßnahmen oder „ALR-Bildflächen (Ambient Light Rejection)“ eine Projektion verbessern oder gar erst ermöglichen. Aber in einem Ganztagsschulbetrieb wäre eine Verdunkelungslösung auch nicht förderlich, sondern über Tag ebenfalls eher ermüdend.

Display mit IR-Touch
Display mit IR-Touch Das RS+ Newline-Display mit IR-Touch ermöglicht 20 gleichzeitige Touch-Punkte unter Windows (10 Touch-Punkte mit dem integrierten Android-System) (Bild: Comm-Tec Exertis)

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Die Funktionen der HPI Schul-Cloud

Die „intuitiv bedienbare digitale Lehr- und Lernplattform“ stellt Lehrkräften und Schülern eine umfangreiche Lernumgebung zur Verfügung. Die Funktionen sind in drei Bereichen angesiedelt: „Kommunikation, Kollaboration und Organisation“, „Finden, Erstellen, Teilen und Bewerten von Inhalten“ und „Unterstützen von Lernen und Lehren“. Weitere Open-Source-Software ist modular angebunden, wie z. B. BigBlueButton für den videogestützten Unterricht. „Die HPI Schul-Cloud führt Dienste und Inhalte verschiedenster Anbieter zusammen und vernetzt sie an ihren Berührungspunkten“.

Im Bereich „Kommunikation, Kollaboration und Organisation“ finden sich ein gemeinsamer Kalender mit Stundenplänen, die Dateistruktur mit individueller Datenablage, eine kollaborative Struktur für Teams, „Collabora Office“ für Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Präsentation, eine Übersichtsseite mit tagesrelevanten Informationen sowie das Verwaltungs- und Administrationsmodul.

Interaktive Projektion Schule
Interaktive Projektion Auch die Alternative mit Projektion ist im Bildungsbereich meist interaktiv, z. B. mit einem Epson Ultrashort Distance (UST)-Projektor. Dabei kann die Projektion der gewünschten Bildgröße angepasst werden. (Bild: Epson)

Im Bereich „Finden, Erstellen, Teilen und Bewerten von Inhalten“ bietet der „LernStore“ den zentralen Zugang zu Inhalten von Verlagen, Bildungsinstitutionen, Stiftungen, interaktiven Inhaltsquellen und anderen Open Education Ressources (OER). Eine vereinheitlichte Ansicht erleichtert das Suchen, Auffinden und Vergleichen der Bildungsinhalte. Die Inhalte lassen sich eigenen Kursen und Unterrichtseinheiten zuordnen.

Im dritten Bereich „Unterstützen von Lernen und Lehren“ steht der „Editor“ zur Verfügung, mit dem Selbstlernformate und Unterrichtseinheiten vorbereitet und ausgespielt werden können. Hier lassen sich beispielsweise Themen erstellen, auch mit Inhalten aus dem LernStore. Dabei können die Themen interaktive Tools enthalten. In diesem Bereich sind auch „Aufgaben und Abgaben“ mit Fristen eingebunden. Themen und ganze Kurse lassen sich im Kollegium teilen und per Freigabe Vertretungslehrern zugänglich machen. Das „Digitale Klassenzimmer“ vereinfacht die Zusammenarbeit in der Klasse, Arbeitsergebnisse können gezeigt und ausgetauscht werden, Gruppenarbeit wird mit virtuellen Tafeln unterstützt.

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Einstieg leicht gemacht

„Mit Lernen.cloud möchten wir insbesondere Pädagoginnen und Pädagogen dabei unterstützen, schnell an Bord der HPI Schul-Cloud zu kommen,“ schreibt das Hasso Plattner Institut auf der Internetseite lernen.cloud, die den Lehrkräften den Einstieg in die HPI Schul-Cloud so einfach wie möglich machen soll. Die Internetplattform richtet sich zusätzlich auch an Schüler und Eltern. Eine umfangreiche Sammlung von Artikeln, Online-Kursen und Video-Tutorials beleuchtet und erklärt die wesentlichen Funktionen und Merkmale der Schul-Cloud.

Neben der reinen Funktionalität werden auch Aspekte des Datenschutzes und des Urheberrechts behandelt. Gerade diese Themen sind für die Lehrkräfte sehr wichtig, damit sie ihren Unterricht digital und rechtssicher planen können. Diese Ausrichtung war auch den Verantwortlichen der HPI Schul-Cloud ein wichtiges Anliegen, insbesondere angesichts der bundesweiten Skalierbarkeit des Web based Services. Eine nationale Nutzung betrifft nämlich direkt die Bildungshoheit der Bundesländer und muss innerhalb des föderalen Bildungssystems geplant und realisiert werden.

Anti blue light Filter Atlas von Newline
Augenschonend mit „Anti blue light Filter“ Das interaktive Display „Atlas“ von Newline ist in drei Größen (65″, 75″ und 86″) erhältlich und für den Bildungsbereich vorgesehen. Es ist augenschonend mit einem „Anti blue light Filter“ ausgestattet (Bild: Comm-Tec Exertis)

„Erreicht wird dies durch moderne Softwarearchitekturen und einen modularen Aufbau des Systems. Die einzelnen Dienste werden dabei als Microservices bereitgestellt“, so die Intention des HPI. Das bedeutet einen modularen und integrationsfähigen Aufbau mit Schnittstellen, der den unterschiedlichen Anforderungen von 16 Bundesländern gerecht werden kann. Die offene Struktur ermöglicht dabei das Zusammenspiel mit anderen Diensten, Software-Tools und Apps. Jedes Bundeland hat seine eigenen Regeln, beispielsweise für Lernmittel und -materialien, und kann diese in der HPI Schul-Cloud für das eigene Bundesland anwenden. Der erwartete Vorteil des bundesweiten Einsatzes der HPI Schul-Cloud besteht drin, dass Entwicklung, Weiterentwicklung und Administration eines einzigen Cloud-Dienstes deutlich effektiver und kosteneffizienter sind als 16 unabhängig voneinander konzipierte und realisierte bundeslandspezifische Einzelsysteme.

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Betrachtungsabstände und Bildgrößen berechnen

Schulen, die sich früher bereits für einen Nachfolger der Kreidetafel entschieden hatten, investierten häufig in Projektoren. Diese werden nun nach sechs oder sieben Betriebsjahren ausgetauscht, da kommt der DigitalPakt Schule als Förderung gerade passend. Seinerzeit bei der Neuanschaffung gab es keine größere Diskussion zum Bildwiedergabemedium: Ein Großbilddisplay in der Dimension 70″, 80″ oder noch größer war schlichtweg zu teuer, um damit ein oder gar mehrere Klassenzimmer auszustatten.

Inzwischen sind bei Größen von 70″ bis 80″ die Display-Preise stark gefallen und stellen eine Alternative zur Projektion dar. Wer Projektoren als zu wartungsintensiv und zu laut empfand, entscheidet sich bei der jetzigen Erneuerung eher zum Display. Doch ist diese Einschätzung inzwischen Vergangenheit, seit Projektoren mit effizienten und wartungsfreien Lampensystemen ohne nötigen Wechsel des Leuchtmittels arbeiten, bei gleichzeitig sehr leiser Lüftung.

Schultafel Alphapicture
Große Distanz erfordert mediengerechte Umsetzung Das Beispiel demonstriert die Ansicht der Schultafel (2 × 1 m) aus ca. 12 m und zeigt, dass eine Betrachtung aus größerer Distanz bei mediengerechter Umsetzung durchaus auch in großen Klassenräumen möglich ist. (Bild: Alphapicture)

So lohnt sich also, bei einem vergleichbaren Investitionsvolumen, ein unvoreingenommener Blick auf Raumgröße, Sitzplatzverteilung und Betrachtungsabstände und auch die Beleuchtungssituation zu werfen, um das passende Bildausgabemedium zu finden. Je größer der Raum, je größer die Anzahl der Betrachter, sprich Schüler, umso größer fallen in der Regel die Betrachtungsabstände aus. Hier gibt es Faustformeln, nach denen die nötigen Bildgrößen berechnet werden können, um eine einwandfreie Betrachtung und Informationsaufnahme bis zum entferntest sitzenden Schüler sicherstellen zu können. Eine problemlose Betrachtung ist normalerweise aus der zwei- bis vierfachen Bilddiagonale möglich.

Beispielsweise kann das Bild eines Displays mit 70″ Bildschirmdiagonale aus einer Distanz von ca. 7 Metern bei mediengerechter Zuspielung noch gut betrachtet werden. Wird ein vergrößerter Betrachtungsabstand jedoch nicht mit einer angepassten vergrößerten inhaltlichen Darstellung kompensiert, reicht mit zunehmendem Abstand die Detailerkennbarkeit nicht mehr aus. Schrift, Zahlen und Formeln können nicht mehr klar erkannt werden, die Informationsaufnahme ist reduziert.

Auch das führt dauerhaft zu einer Ermüdung der Augen, die Konzentration nimmt ebenfalls ab. Auf der Homepage des Projektorenherstellers Epson ist das Ergebnis einer Studie (Radius Research, April 2016, USA) veröffentlicht, nach der „58 % der Schüler und Studenten in den hinteren Sitzreihen Inhalte auf einem 70″-Flachbildschirm nicht richtig erkennen können“. Für Konferenzräume sind die Betrachtungsabstände oftmals kleiner empfohlen, mit der doppelten Bildschirmdiagonale als maximale Betrachtungsdistanz. Angesichts von Business Powerpoint-Präsentationen, die häufig mit Zahlen- und Diagramminformationen überfrachtet sind, ist die knappere Empfehlung nachvollziehbar.

Whiteboard Schule
Einwandfreie Betrachtung dank Anpassung Ein Whiteboard kann zur einwandfreien Betrachtung im Klassenzimmer hinsichtlich der Grafik- und Textgröße angepasst werden, so dass auch aus der letzten Reihe alle Informationen fehlerfrei wahrgenommen werden können. (Bild: Comm-Tec Exertis)

Auf die Schule übertragen stellt sich allerdings mit dieser Vorgabe die Frage, wie in einem großflächigen Klassenzimmer ein ausreichend dimensioniertes Bild installiert werden soll, sofern die Deckenhöhe nicht der einer Aula entspricht, von den aktuellen Möglichkeiten der verfügbaren Display-Größen ganz zu schweigen. Bei einer mediengerechten Umsetzung sind leicht erweiterte Betrachtungsdistanzen durchaus möglich, damit praktikable Lösungen zustande kommen. Ein Vergleich zur klassischen Schultafel, die im zentralen Feld eine Diagonale von etwa 2,25 m aufweist, war Unterricht jahrzehntelang auch in 10, 15 m tiefen Räumen mit weit über 30 Schülern selbstverständlich. Kompensiert wurde das durch eine plakative Schreibweise in wenigen Zeilen über die gesamte Höhe.

Möglicherweise ist die plakative Darstellung eine sehr passende Methodik im Unterricht und sollte auf digitalen Whiteboards, die ausreichend große Strichstärken für die Eingabe zur Verfügung stellen, beibehalten werden? Aber sicherlich ist es ratsam, in großen Klassen- und Fachräumen auf ausreichend große Bildschirmdiagonalen zu achten. 100″ und mehr lassen sich mittels Projektion kosteneffizient abdecken, sofern die Beleuchtungsverhältnisse eine Projektion ermöglichen.

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Helligkeit, Kontrast und Spiegelungen beachten

Während sich Betrachtungsabstände und Bildgrößen noch recht einfach in Relation setzen lassen, ist die Einschätzung von Helligkeiten und eventuellen Störfaktoren durch Tages- und Raumlicht deutlich komplexer. Wie ist die Helligkeit im Raum zu bewerten? Wie stark sind die Helligkeitsschwankungen durch das Tageslicht über Tag? Sind störende Reflektionen oder Spiegelungen zu erwarten? Wie bedeutsam ist der Blickwinkel, unter dem das Bild betrachtet wird? In sehr hellen Räumen sind Projektionen schwierig.

Hier spielen Displays ihre Vorzüge aus. Allerdings sollten Spiegelungen im Bild vermieden werden, die eine Betrachtung sehr erschweren können. Bei großen Einblickwinkeln im Klassenzimmer müssen störende Spiegelungen für jeden Sitzplatz vermieden werden. Ggf. muss in der Planung auf Displays mit entspiegelter Oberfläche und ausreichend spezifizierten Einblickwinkeln geachtet werden, um ein einwandfreies Ergebnis erzielen zu können.

Epson-Projektoren an der Grundschule am Entenbach in Bingen-Büdesheim
Flexible Bildgrößen Alle 18 Klassenräume der Grundschule am Entenbach in Bingen-Büdesheim sind mit lichtstarken Epson-Projektoren ausgestattet. Wichtiges Kriterium bei der Technikfestlegung war die flexible Bildgrößenwahl, die für jedes Klassenzimmer optimal eingestellt werden konnte. (Bild: Epson)

Ist im Klassenzimmer eine Projektion gewünscht, darf auf der Bildfläche das Umgebungslicht, also das sogenannte Streulicht, nicht zu hoch sein. Diese Helligkeit begrenzt für das projizierte Bild die Schwarzwerte, auf die sich das projizierte Licht des Projektors aufaddiert. Ist das Streulicht zu hoch, wirkt das Bild entsprechend kontrastarm. Eine Erhöhung der Projektorenleistung hat nur Einfluss auf die maximale Helligkeit des Bildes, aber nicht auf die Schwarzwerte.

Das Material der Oberfläche sollte projektionstauglich und stabil sein. Je nach Schule und Jahrgangstufe kann ein „Wurfgeschoss“ auch schon mal im Bild landen. Eine robuste Oberfläche, wie bei der guten alten Kreidetafel ist von Vorteil. Problematischer sind „Einschläge“ auf Displays. Irreversible Schäden auf der Oberfläche beeinträchtigen die Bildqualität, bis hin zur schlimmsten Beschädigung, dem Totalausfall.

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Display oder Projektion?

Viele Kriterien und Anforderungen sind bei dieser Entscheidung zu bewerten. So, wie die inhaltlichen und pädagogischen Rahmenbedingungen von den Lehrkräften entwickelt werden, sollten Planung und Installation der passenden Medientechnik in den Klassenzimmern von Fachplanern und AV-Integratoren realisiert werden. Auf diese Weise kann eine dauerhaft zufriedenstellende Lösung sichergestellt werden. Soll die Medientechnik beispielsweise über den DigitalPakt Schule angeschafft werden, sind noch weitere Kriterien von Interesse. Die Förderanträge werden vom Schulträger gestellt. Er sammelt dazu die medienpädagogisch begründeten Anforderungen aller Schulen aus der Kommune und richtet sein Augenmerk auch auf eine mögliche Standardisierung und Vereinheitlichung der Technik im Sinne einer möglichst hohen Kosteneffizienz.

Das sollte unter Berücksichtigung räumlicher Gegebenheiten und pädagogischer Konzepte erfolgen, damit die Nutzer in den Schulen die installierte Technik vor Ort akzeptieren und anwenden.

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Produkt: Professional System 05/2020 Digital
Professional System 05/2020 Digital
DigitalPakt Schule: Michael Hilpert bereitet ein chemisches Experiment mit Hilfe einer Dokumentenkamera vor. +++ Leyard Optoelectronics: Showroom der Leyard EMEA entdecken +++ Praxischeck Barco Clickshare Conference: CX-50 Basistation mit ClickShare Buttons +++ Collaboration Headset: Die „Traveller“-Version von beyerdynamic LAGOON ANC +++ Stadthalle Tuttlingen: RGB-Stimmungslicht und Außenbeleuchtung +++ EST & Messung: 4-Kanal Endstufe Crestron AMP-X300
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Kommentar zu diesem Artikel

  1. Die Aussagen zu Bildgröße und Betrachtungsabstand sind in diesem Artikel irgendwie so schwammig und man könnte den Eindruck haben, dass man hier immer aus dem Bauch heraus entscheiden müsse. Seit einigen Jahren hat sich hier der DISCAS-Standard etabliert.
    https://www.avixa.org/de/standards_old/über-discas

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