AR/VR unterstützte Lehr(kräfte)-Versuche an der Schnittstelle zwischen Natur-und Ingenieurwissenschaften

Hintergrund

Insbesondere bei der Vermittlung von Lehrinhalten in den Fächern Biologie, Chemie und Physik gelangen Lehrkräfte im Bereich der Experimente oftmals an verschiedene Grenzen. Die apparative Ausstattung der Schulen ist oftmals mangelhaft, Sicherheitsbestimmungen ermöglichen nur noch eine begrenzte Auswahl an Experimenten an den Schulen und im Bereich innovativer, schnelllebiger Technologien fehlt das notwendige Wissen. Aber gerade in den genannten Schulfächern ist der experimentelle Umgang auch mit aktuellen Themen für das Begreifen der (natur-) wissenschaftlichen Zusammenhänge unabdingbar. Nur durch das Experimentieren können Schüler*innen nachhaltig für diese Materie begeistert werden, was sich im späteren Verlauf auch auf die Auswahl eines Studienganges auswirken kann. Es ist somit unabdingbar, dass Lehrer*innen Möglichkeiten gegeben werden, sich fortlaufend über aktuellen Fragestellungen auch im Rahmen von praktischen Fortbildungsveranstaltungen zu informieren. Digitale Medien bieten hier vielfältige Einsatzmöglichkeiten und werden auch bereits intensiv eingesetzt. Durch die Einkopplung von AR/VR sind nunmehr auch Kombinationen von realen und virtuellen Experimenten möglich, die völlig neue Lehr- und Lernhorizonte ermöglichen, die mit den schulischen Laborausstattungen nicht möglich sind.

 

Ziele

Im Rahmen dieses Projektes sollen die vorhandenen Lehr- und Lernmaterialien in den Bereichen Katalyse, Bioraffinerie, Verfahrenstechnik und Bioverfahrenstechnik mit Hilfe von Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) -Methoden weiterentwickelt und neue Materialien entwickelt werden.

 

Vorgehen im Teilprojekt

Bei der Umsetzung des Projekts sind folgende Schritte vorgesehen:

  • Entwicklung von AR/VR-unterstützen Versuchen unter Einbindung der Technologieplattformen Smartphone, Smartglass und Tablet (aus Vorläuferprojekten vorhanden), die neben dem reinen Versuch weiterführende Informationen und in-silico Experimente zu den Themenfeldern (Bio)Verfahrenstechnik, Bioraffinerie und Katalyse bieten.
  • Aufbau und Durchführung von Lehrkräftefortbildungen (inkl. der dafür notwendigen Materialien)
  • Entwicklung und Bereitstellung von einem AR/VR-Experimentierkoffer
  • In Kooperation mit den Fachdidaktiken Evaluierung der Maßnahmen

Bestimmung des Algenwachstums mittels modularem Photometer

Quelle: BioVT, Lena Geuer - Photometer von Desklab

Blasensäule zur Kultivierung der Mikroalge

 

Assoziiertes Projekt: iLAB-Forscherkiste

Der Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik hat unter der Leitung der BioVT in Kooperation mit den Kinderforschern aus Hamburg vier Forscherkisten (Experimentierkisten) unter dem Motto "iLAB-Explore mechanical & process Engineering" entwickelt. Hierzu gibt es nun Videos mit Informationen zu den Forscherkisten für Lehrkräfte.

Video der iLab Forscherkiste zum Thema "Algen" für Lehkräfte

Weitere Infos

Koopereation mit TU-Net MINT Schule

Wir bedanken uns bei der TU-Net MINT Schule, dem Siebenpfeiffer Gymnasium in Kusel, für die Unterstützung unserer Studie.

Hier geht`s zum Bericht.

FÖRDERPHASE 2

TEILPROJEKTLEITUNG

Prof. Dr. Roland Ulber

WISSENSCHAFTLICHE MITARBEITERIN
Lena Geuer

WEITERE PROJEKTBETEILIGTE

apl. Prof. Dr. Gabriele Hornung

Prof. Dr. Christoph Thyssen

Prof. Dr. Jochen Kuhn

Online Workshop

21.09.2022, 14 Uhr: "Augmented Reality - intelligente Erweiterung des realen Experimentes im digitalen MINT-Unterricht" Veranstaltungsflyer

Fortbildungsnummer: 22KOV17051

Studentische Arbeiten in der BioVT

Am Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik laufen aktuell Arbeiten zur Entwicklung von bioverfahrenstechnischen Experimenten für Lehr-Lern-Szenarien in Kombination mit Augmented Reality. Im Rahmen des Forschungsvorhabens können fortlaufend Forschungsarbeiten (B.SC. / M.SC.) Bachelorarbeiten Masterarbeiten durchgeführt werden. Die Möglichkeit zur Projektbeteiligung im Rahmen einer Bachelor- /Masterarbeit besteht auch für Lehramtsstudierende.

Mehr Infos und Kontakt