Konzeption und Gelingensbedingungen des Lernens mit AR Smartglasses beim Experimentieren im elektrotechnischen Grundlagenlabor für LA BBS & im naturwissenschaftlich-technischen Unterricht

Ausgangslage

Augmented Reality (AR)-Anwendungen sind mittlerweile sowohl auf mobilen als auch auf nicht-mobilen Geräten verwendbar. Es gibt mittlerweile Studien zum AR-Einsatz in Schule und Hochschule, die erste positive Effekte zeigen. Die Forschungsarbeiten weisen aber auch auf die mit AR verbundenen Einschränkungen hin. Es besteht also ein erheblicher Forschungsbedarf zum Lernen mit AR, um Potenziale und Grenzen des Einsatzes von AR in Lehr-Lernkontexten in Schule und Hochschule abzuschätzen.

Ziele

Ziel ist die Analyse der Veränderung von Lernprozessen durch AR beim Experimentieren im elektrotechnischen Grundlagenlabor und im zugehörigen Schulunterricht berufs- und allgemeinbildender Schulen sowie die Identifikation spezifischer Herausforderungen und Potenziale. Wir augmentieren den realen Experimentierprozess mit multiplen Repräsentationen, indem mittels Smartglasses Messwerte des Experimentes oder unterstützende Darstellungen wie Zusatzinformationen, Symboliken, Herausstellungen, Gefahrenhinweise in Echtzeit visualisiert werden. Dadurch können Lernende Zusammenhänge zwischen naturwissenschaftlichen Experimenten, experimentellen Daten oder unterstützenden Visualisierungen und Handlungen herstellen, ohne während der Durchführung des Experiments abgelenkt zu werden (s. Foto). Die Experimente werden technologisch von der Gruppe EMS des Fachbereichs Elektrotechnik und Informationstechnik (FB EIT) entwickelt und im Rahmen des elektrotechnischen Grundlagenlabors im FB EIT (für BBS-Lehramtsstudierende) sowie in den zugehörigen Schüler*innenlaboren der FB EIT und Physik umgesetzt.

Vorgehen im Teilprojekt

Schritt 1: Technologiebasierte Konzeption von Schulversuchen

Schritt 2: Integration der Versuche in Physik-Lehramtsveranstaltungen

Schritt 3: Empirische Untersuchung der Veränderung von Lernprozessen durch AR beim Experimentieren.

Schritt 4: Evidenzbasierte Adaption der Versuche und Materialien