1. Einführung

Interaktive Whiteboards sind elektronische Weißwandtafeln unterschiedlicher Größe, die über einen Computer mit einem Projektor verbunden werden. Sie vereinen die Möglichkeiten von Wandtafeln mit den vielfältigen Präsentations- und Arbeitsmöglichkeiten des Computer- und Beamereinsatzes.

Mit Hilfe der Interaktiven Whiteboardsysteme - bestehend aus der Kombination der elektronischen Tafel, einem Computer mit entsprechender Tafelsoftware und einem Beamer - können Lehrveranstaltungen unter Nutzung traditioneller Lehr- und Präsentationsformen auf einfache Art und Weise multimedial gestaltet werden. Am Interaktiven Whiteboard können Tafelbilder in Echtzeit multimedial entwickelt oder als vorbereitete Präsentationen dargestellt und in die aktuelle Tafelarbeit integriert werden. Die  Auf der  Boardoberfläche kann wie auf einer herkömmlichen Tafel oder einem klassischen Whiteboard gearbeitet werden, mit dem Unterschied, dass das erstellte Tafelbild nur in virtueller Form existiert. Tafelbilder werden also nicht real auf das Board gebracht, sondern lediglich in Form von Dateneingaben an den Computer übermittelt. Der Computerbildschirm wird unmittelbar über den Beamer auf die Boardoberfläche projiziert, wodurch der Eindruck eines realen Tafelbildes entsteht. Diese digitalen Tafelbilder lassen sich bei Bedarf abspeichern, wodurch sie jederzeit wieder aufrufbar und auch weiter bearbeitbar sind. Interaktive Whiteboards werden als fahrbare Tafeln oder zur festen Wandmontage geliefert.

Einsatzmöglichkeiten sind dabei allerdings vom verwendeten System abhängig, wobei vor allem die jeweilige Tafelsoftware für den didaktischen Handlungsspielraum von Bedeutung ist. Auch sämtliche andere Computer-Anwendungen (Lernsoftware, Lernspiele, Standardanwendungen wie Präsentations- oder Multimediaprogramme) können vom Board aus bedient werden, jedoch empfiehlt sich dies nur bei Software, die nicht zwingend umfangreiche Eingaben in Maschinenschrift erfordert (z.B. Textverarbeitungsprogramme). Die Hersteller bieten in der Regel für solche Fälle das Einblenden einer virtuellen Tastatur an, die sich jedoch unserer Auffassung nach aufgrund ihrer Bedienung nicht für die Eingabe längere Textpassagen oder Zahlenkolonnen eignet. Manche Hersteller bieten auch eine automatische und/oder nachträgliche Handschrifterkennung an.

Trotz zahlreicher Gemeinsamkeiten unterscheiden sich die auf dem Markt verfügbaren Systeme in mehrfacher Hinsicht. Eine Auseinandersetzung mit den gängigen Technologien sowie der verfügbaren Tafelsoftware erscheint daher sinnvoll, wenn im Hinblick auf spezifische Einsatzbedingungen das geeignetste System ausgewählt werden soll.

2. Technologien interaktiver Whiteboards im Überblick

 Elektromagnetische Whiteboards

Diese verbreitete Technologie basiert auf dem Induktionsverfahren. Hierbei wird mittels spezieller Stifte an einer in der Tafel befindlichen Leiterplatte punktgenau eine Spannung induziert, woraufhin dort ein geringer Strom fließt. Dies wird von der Treibersoftware des Boards wahrgenommen und es werden entsprechende X/Y-Koordinaten berechnet. Die elektrischen Leiterbahnen liegen geschützt im Inneren der Tafel, die Oberfläche wird üblicherweise aus Melamin gefertigt und ist dadurch äußertst robust, kratz- und stoßfest. Mit solchen Boards ist die Verwendung analogen Tafelwerkzeugs (Lineal, Winkelmesser, Zirkel) in Verbindung mit dem aktiven Stift möglich. Diese Technologie wird auch in professionellen Digitalisier- und Grafiktableaus eingesetzt. Man kann die elektromagnetischen Whiteboards anhand der verwendeten Stifte in zwei Gruppen unterteilen:

1. Boards mit aktivem Stift

Der Stift verfügt über eine integrierte Stromquelle (Batterie / Akku), über die permanent schwache Signale emittiert werden. Schon bei einer gewissen Entfernung des Stifts von der Boardoberfläche werden diese Signale aufgenommen und von der Software interpretiert. Somit ist es möglich, Mouse-Over Effekte (schwebender Mauszeiger) zu erziehlen oder die Stiftspitze vor dem Aufsetzen exakt zu plazieren, was u.a. beim geometrischen Konstruieren von großem Vorteil ist. Das Board selbst benötigt keinen eigenen Stromanschluß, sondern wird über das Anschlußkabel zum Computer mit einer sehr geringen Spannung versorgt (passives Board, aktiver Stift).

Bekannter Vertreter: Interwrite Board der Firma Interwrite/eInstruction 

2. Boards mit passivem Stift

Der passive Stift ist mit einer Magnetspule ausgestattet und hat keine Stromversorgung (Batterie / Akku). Drückt man die Stiftspitze auf das Board wird ein interner Schalter betätigt und eine Induktionsspannung erzeugt. Diese wird wiederum am Board bzw. über dessen unter schwacher Spannung befindlichen Leiterbahnen registriert und an die Software zur Interpretation der Mausposition weitergegeben. Auch mit dem passiven Stift lässt sich so sehr genau arbeiten, allerdings sind Mouse-Over Effekte nicht möglich und die Spitze muss in jedem Fall auf die Tafeloberfläche gedrückt werden. Bei dieser Technologie wird die Tafel separat mit Strom versorgt (aktives Board, passiver Stift).

Bekannter Vertreter: ACTIVBoard der Firma Promethian (Boards werden nicht mehr hergestellt und vertrieben)

Analog resistive (berührungssensitive) Whiteboards

Analog resistive Boards funktionieren von ihrer Bedienung wie große Touchscreens. Sie beruhen auf dem Prinzip der Widerstandsmessung. Ihre Oberfläche besteht aus zwei Kunststofffolien, die mit einem Gitternetz aus Leiterbahnen beschichtet und durch eine dünne Isoliermembran voneinander getrennt sind. Durch die Leiterbahnen fließt ein schwacher permanenter Strom, der einem bestimmten Widerstand ausgesetzt ist. Wird auf die Oberfläche Druck ausgeübt, entsteht an dieser Stelle ein Kontakt zwischen den beiden Folien und es kommt zu einer Widerstandsänderung. Diese wird erfasst und von der Boardsoftware als Eingabe gewertet. Daher können sämtliche Programmfunktionen per Fingerdruck ausgeführt werden. Auch das Schreiben und Zeichnen ist prinzipiell mit dem Finger möglich, hierfür stehen dem Anwender jedoch auch "virtuelle" Stifte zur Verfügung. Weil ein Kontakt zur Boardoberfläche unabdingbar ist, können mit dieser Technik keine schwebenden Mauszeiger (z. B. um Tooltips anzuzeigen) erzeugt werden. Auch eine Benutzung des analogen Tafelwerkzeugs ist nicht möglich.

Bekannter Vertreter: SMARTBoard der Firma Smart Technologies (Boards werden nicht mehr hergestellt und vertrieben)

Trigonometrische (optische) Whiteboards

Trigonometrische Boards beruhen auf der Technik von Ultraschall und Infrarot oder Laser. Auch hier wird - wie bei den elektromagnetischen Boards - ein spezieller Stift zur Bedienung benötigt. Dieser sendet Ultraschall-Signale an den Sensor des Boards, worüber die Entfernung des Stiftes zum Sensor bestimmt wird. Der Sensor wiederum sendet ein Infrarot-Signal an einen integrierten Reflektor, dieser wirft das Signal zurück. Beim Sensor gehen also aus verschiedenen Richtungen sowohl ein Infrarot- als auch ein Ultraschall-Signal ein. Über den Winkel der eintreffenden Signale in Kombination mit dem errechneten Abstand kann die Position des Stiftes bestimmt werden, deshalb der Name "Trigonometrische Boards". Zur Erhöhung der Genauigkeit reflektiert auch der Stift das vom Sensor ausgesendete Infrarot-Signal. Über die sich ergebende Laufzeitdifferenz von Ultraschall- und Infrarot-Signal wird eine noch exaktere Positionsbestimmung möglich.

Abgesehen vom integrierten Sensor besitzt ein trigonometrisches Board keinerlei technische Funktion. Das Board somit sehr robust, da außer dem Sensor und dem Stift nichts zerstört werden kann, was zu einer Funktionsunfähigkeit führen könnte. Sollte eine dieser Komponenten beschädigt werden, lässt sie sich für einen vergleichsweise geringen Preis austauschen. Es gibt sogar Systeme, die auf ein eigenes Board verzichten. Hier kann jede Oberfläche genutzt werden, die sich zum Präsentieren eignet.

Darüber hinaus kann die Board-Oberfläche auch magnetische Eigenschaften besitzen, wodurch das Board zusätzlich zu einer Magnethafttafel wird, an die beispielsweise Notizen in Papierform angeheftet werden können. Beim StarBoard der F-Serie von Hitachi wird die magnetische Eigenschaft des Boards für den optionalen Einsatz einer Magnetfolie genutzt, die bei der Verwendung von "realen" Stiften (= Dry Erase Pens) als Schreiboberfläche auf das Board geheftet wird. Dadurch können dauerhafte Farbrückstände auf der Board-Oberfläche vermieden werden.

Aufgrund des Funktionsprinzips muss bei Boards dieser Technologie darauf geachtet werden, dass eine freie Verbindung zwischen Stift und Empfänger existiert, sonst kann keine Positionsberechnung erfolgen.

Eine weitere, ebenfalls zu dieser Technologie zählende Lösung ist die Verbindung aus einem Beamer mit integrierter Kamera und einem dazu gehörenden Infrarot-Stift, den die Kamera erkennt und dessen Position sie an die Software weitergibt (beispielsweise Epson, Kindermann).

Bekannter Vertreter: StarBoard der Firma Hitachi

Kapazitive Whiteboards 

Die Funktionsweise ist ähnlich wie bei den berührungsempfindlichen Touchpads oder Touchmonitoren. Durch Berührung der Oberfläche mit dem Finger bewirkt der Anwender einen geringer Ladungstransport, der in Form eines schwachen Stroms gemessen und an einen angeschlossenen C weitergegeben wird. Das Board erkennt die Berührungen mit dem Finger, kann aber auch über einen speziellen, kapazitiven Stift bedient werden.Einen guten Überblick über gegenwärtig verwendete Technologien finden Sie auf der Web-Seite von Jürgen Schlieszeit. oder in seiner Publikation "Mit Whiteboards unterrichten", Beltz 2011, dass auch erste Hinweise für die Nutzung interaktiver Boards im Unterricht aufführt. 

Bekannter Vertreter: Panasonic, Panaboard (Boards werden nicht mehr hergestellt und vertrieben)

IR- Whiteboards

Diese Boards bestehen aus einem analogen Whiteboard, das von einem Infrarotsensor umrahmt wird. Die Oberfläche des analogen Whiteboards besteht aus pulverisiertem Stahlblech oder einer E3-Keramikoberfläche, die besonders pflegeleicht ist. Der IR-Rahmen legt über das Whiteboard einen nicht sichtbaren IR-Lichtschatten, der Bewegungen durch Stift oder Finger erkennt und an den Steuer-PC weitergibt. Die Signalübertragung läuft über HDMI oder USB.  Die Infrarot-Technologie der Interaktiven Whiteboards reagiert schnell, zuverlässig und punktgenau und ermöglicht, dass das Interaktive Whiteboard sowohl mit Stiften als auch mit den Fingern bedient werden kann. 

Bekannte Vertreter: Activ Touchboard 88" Triumphboard 89" 

DViT- Whiteboards

Die Digital Vision Touch-Technologie arbeitet ebenfalls mit Infrarotlicht. Die Berührungserkennung auf dem Whiteboard erfolgt durch in den Ecken angebrachten Kameras.  

Bekannter Vertreter: SMART Board

3. Einsatz interaktiver Whiteboards im Unterricht

Einen sachgerechten und sehr umfangreichen Einstieg in das zahlreiche Aspekte umfassende Thema "Interaktive Whiteboards in der Schule" bietet Stefan Aufenanger und Petra Bauer als Hrsg. für die Publikation 2010: Interaktive Whiteboards, Computer und Unterricht 78.

Unter der Überschrift "Die elektronische Supertafel?" setzt sich Dr. Clemens Bohrer mit Interaktiven Whiteboards als Medium im Unterricht auseinander (erschienen L-News | 01/11). Der Artikel unterstreicht die Notwendigkeit von Schulungen für LehrerInnen anhand geeigneter Lehr- und Lernszenarien für den methodisch und didaktisch angemessenen Einsatz des interaktiven Whiteboards im Unterricht.

Für den praktischen Umgang mit interakivn Whiteboards empfehlenswert ist das von Christian Kohls: "Mein Smart Board - Ein Praxishadbuch mit vielen Unterrichtsideen", erschienen bei KIDS Interactive GmbH, Erfurt 2011, herausgegebene Buch, das methodisch-didaktische Einsatzscenarien interaktiver Whiteboards für den Praktiker vorstellt.

Weitergehende theoretische Auseinandersetzungen mit neuen multimedialen Lernformen ermöglichen die nachfolgenden Publikationen:

Norbert M. Seel und Dirk Ifenthaler: Online lernen und Lehren

Hrs.: D.H. Rost: Anja Zwingenberger: Wirksamkeit mltimedialer Lernmaterialien, Waxmann,
      Münster/München/New Yorc/Berlin 2009

s. Mediepädagogische Literatur (Empfehlungen Konzept...GmbH)

Ausblick

Gegenwärtig werden die interaktiven Whiteboards gerne durch interaktive Displays ausgetauscht, die durch höhere Auflösungen (FH oder 4K) bestechen und den oftmals als störend empfundenen Austausch von Lampen des benötigten Beamers überflüssig machen. Der Einsatz der interaktiven Whiteboards erscheint dennoch nicht überholt, da es einige Vorteile bei diesen Systemen gibt, die den interaktiven Boards eine Daseinsberechtigung für den Schuleinsatz ermöglicht. Zu nennen sind:

• der multifunktionaler Einsatz als Pinwand, Maker-Schreibfläche, Projektionsfläche
• die Nutzung in der Klasse durch in der digitalen Technik wenig erfahrene Lehrkräfte
• die leichte Plege und der langlebige Einsatz dieser Systeme
• die Robustheit und die günstigeren Kosten