Einsatz von Augmented Reality (AR)-Lernumgebungen im Klassenzimmer und Labor

Immer wieder wird in der Fachliteratur darauf hingewiesen, dass eine naturwissenschaftliche Grundbildung ein wichtiger Bestandteil der Allgemeinbildung darstellt. Durch die zunehmende Digitalisierung von Schule und Unterricht sind für den Erwerb von naturwissenschaftlichen Kompetenzen digitale Medien daher kaum mehr wegzudenken. Die SchülerInnen sollen in der Schule die Möglichkeit erhalten ideal für eine digitalisierte Welt, in der sich die Verarbeitung und Verbreitung von Wissen, Informationen und Daten rasend schnell ändert, vorbereitet zu sein. Deshalb findet auch Augmented Reality (AR, erweiterte Realität) im Bildungsbereich immer mehr Anklang und zeigt sich bereits unter Berücksichtigung geeigneter pädagogischer und technischer Voraussetzung im Unterricht als lernwirksam.

Aus diesem Grund fand am 19.05.2022 eine Lehrerfortbildung zum Thema Technische Innovationen im Chemieunterricht – Einsatz von AR-Lernumgebungen im Klassenzimmer und Labor statt. Dafür kam Melanie Ripsam, wissenschaftliche Mitarbeiterin der TUM School of Social Sciences and Technology (ehem. TUM School of Education) an unsere Schule. Frau Ripsam untersucht im Zuge ihrer Promotion die Wirksamkeit von Augmented Reality (AR) zur Förderung des Stoff-Teilchen-Konzept-Verständnisses in der Lehrerbildung und - fortbildung.

Nach einer kurzen Vorstellungsrunde stellte Frau Ripsam zunächst theoretische Grundlagen dar: Was ist Augmented Reality? Welchen Mehrwert kann eine AR-gestützte Lernumgebung im Schulunterricht bringen? Augmented Reality (AR) bedeutet so viel wie erweiterte oder überlagerte Realität. Diese erweiterte Realität wird mithilfe von Geräten wie Smartphones oder Tablets sichtbar. Der reale Sachverhalt wird in Echtzeit durch die Kamera des benutzten Gerätes festgehalten und digital durch Videos, 3D-Ansichten, Animationen oder Texte ergänzt.

Anschließend bekamen die LehrerInnen die Möglichkeit praktisch mit verschiedenen AR-gestützten Lernumgebungen zu arbeiten. Zum einen erprobten die LehrerInnen eine von Frau Ripsam selbstprogrammierte App zur Elektrolyse von Zinkiodid und reflektierten deren Umsetzbarkeit im Schulunterricht. Zum anderen wurde den Teilnehmern ermöglicht die HoloLens, eine interaktive 3D-Brille, am Beispiel einer Säure-Base-Titration zu testen.

Als abschließendes Beispiel fügte Frau Ripsam den sogenannten Merge Cube an. Der Merge Cube ist ein Schaumstoffwürfel, der als optischer Trigger fungiert. Die dazugehörige App kann ein beliebig ausgewähltes AR-Objekt auf den Würfel projizieren. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit beliebige Gegenstände wie Planeten, DNA-Moleküle oder Fossilien in den Händen zu halten und physische Objekte digital zu überlagern.

Wir bedanken uns sehr herzlich bei Frau Ripsam für den informativen und interessanten Einblick in ihre Forschung und freuen uns auf ein Wiedersehen bei weiteren Projekten.

Fotos und Text: StRin Kristina Schlehahn