Immersives Medium für die frühzeitige klinische Exposition - Wissenserwerb, räumliche Orientierung und die unerwartete Rolle der Annotation in 360°-VR-Fotos

Aim: 360° VR photos could be a low-threshold possibility to increase early clinical exposure. Apart from granting insights into local routines and premises, the medium should facilitate knowledge acquisition and spatial orientation depending on its design. This assumption, however, is not yet substantiated empirically. Thus, three hypotheses were tested in consideration of Mayer's modality principle: 1) Providing 360° VR photos as visual reference improves retention and comprehension of information. 2) The annotation of text boxes in 360° VR photos compromises spatial orientation and presence. 3) Annotated audio commentary is superior to annotated text boxes in terms of cognitive load and knowledge acquisition.Methods: Using head-mounted displays, students of human (N=53) and dental medicine (N=8) completed one of three virtual tours through a surgical unit, which were created with 360° VR photos. In the first two variants, information about the facilities, medical devices and clinical procedures was annotated either as text boxes or audio commentary comprising 67 words on average (SD=6.67). In the third variant, the same information was given separately on a printed handout before the virtual tour. Taking user experience and individual learner characteristics into account, differences between conditions were measured regarding retention, comprehension, spatial orientation, cognitive load, and presence.Results: Concerning retention and comprehension of information, annotated text boxes outperformed annotated audio commentary and the handout condition. Although annotated audio commentary exhibited the lowest knowledge test scores, students preferred listening over reading. Students with an interest in VR and 360° media reported higher levels of enjoyment and presence. Regarding spatial orientation and presence, no significant group differences were found. Conclusions: 360° VR photos can convey information and a sense of spatial orientation effectively in the same learning scenario. For students, their use is both enjoyable and instructive. Unexpectedly, the ideal mode of annotation is not dictated by Mayer's modality principle. For information like in this study, annotated text boxes are better for knowledge acquisition than the subjectively preferred audio commentary. This finding is probably contingent on the length and the quality of the annotated text. To identify boundary conditions and to validate the findings, more research is required on the design and educational use of 360° VR photos. Zielsetzung: 360°-VR-Fotos könnten eine niedrigschwellige Möglichkeit sein, die klinische Exposition in den frühen Phasen der medizinischen Ausbildung zu steigern. Das Medium soll nicht nur Einblicke in lokale Räumlichkeiten und Abläufe bieten, sondern auch abhängig von der Annotationsform den Wissenserwerb und die räumliche Orientierung fördern. Empirisch belegt ist diese Annahme allerdings noch nicht. Daher wurden unter Berücksichtigung des Modalitätsprinzips nach Mayer drei Hypothesen getestet: 1) Der Einsatz von 360°-VR-Fotos als visuelle Referenz verbessert das Erinnern und Verstehen von Informationen. 2) Die Annotation von Textfeldern in 360°-VR-Fotos beeinträchtigt die räumliche Orientierung und Präsenz. 3) Annotierte Audiokommentare sind annotierten Textfeldern in Bezug auf die kognitive Belastung und den Wissenserwerb überlegen.Methodik: Mittels VR-Brillen absolvierten Studierende der Human- (N=53) und Zahnmedizin (N=8) einen von drei virtuellen Rundgängen durch einen OP-Bereich, die mit 360°-VR-Fotos erstellt wurden. In den ersten beiden Varianten wurden Informationen zu den Räumlichkeiten, medizinischen Geräten und klinischen Verfahren entweder in Form von Textfeldern oder Audiokommentaren mit durchschnittlich 67 Wörtern (SD=6,67) annotiert. In der dritten Variante wurden dieselben Informationen separat vor dem virtuellen Rundgang auf einem gedruckten Handout ausgeteilt. Unter Berücksichtigung individueller Lernereigenschaften und der Benutzererfahrung wurden Unterschiede zwischen den Bedingungen hinsichtlich des Erinnerns, des Verstehens, der räumlichen Orientierung, der kognitiven Belastung und der Präsenz gemessen.Ergebnisse: Hinsichtlich des Erinnerns und Verstehens von Informationen schnitten die annotierten Textfelder besser ab als die annotierten Audiokommentare und die Handout-Bedingung. Obwohl die annotierten Audiokommentare die niedrigsten Werte im Wissenstest aufwiesen, zogen die Studierenden das Hören dem Lesen vor. Studierende mit Interesse an VR und 360°- Medien berichteten über ein höheres Maß an Vergnügen und Präsenz. Hinsichtlich der räumlichen Orientierung und Präsenz wurden keine signifikanten Gruppenunterschiede festgestellt.Schlussfolgerung: 360°-VR-Fotos können Informationen und ein Gefühl der räumlichen Orientierung effektiv in einem Lernszenario vermitteln. Für die Studierenden ist ihre Verwendung unterhaltsam und lehrreich. Die ideale Art der Annotation wird wider Erwarten nicht durch Mayers Modalitätsprinzip vorgeschrieben. Für Informationen wie die in dieser Studie eignen sich annotierte Textfelder besser zum Wissenserwerb als die subjektiv bevorzugten Audiokommentare. Dieses Ergebnis ist wahrscheinlich abhängig von der Länge und Qualität des annotierten Textes. Um Randbedingungen zu identifizieren und die Ergebnisse zu validieren, sind weitere Untersuchungen zur Gestaltung und didaktischen Nutzung von 360°-VR-Fotos erforderlich.