Augmented Reality für den Unterricht in den MINT-Fächern am Beispiel elektrischer Stromkreis (Mobilität)

Beschreibung

Augmented-Reality-Applikationen (AR-Apps), mit denen digitale Objekte und Informationen über physische Objekte – beispielsweise Realexperimente – überlagert werden, wird ein grosses Potenzial für die Förderung der naturwissenschaftlichen Denkweise von Kindern und Jugendlichen im MINT-Bereich (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) zugeschrieben. Besonders relevant ist der Einsatz im Bereich der mentalen Modelle.
Das Dissertationsprojekt zielt darauf ab, Gelingensbedingungen und Wirkungen des Einsatzes von AR auf der Volksschulstufe (Primarstufe, Sekundarstufe I) zu ermitteln und diese Erkenntnisse für die (Weiter-)Entwicklung von Lernmaterialien zu nutzen und anderen Personen zur Verfügung zu stellen. Die geplanten drei Teilstudien orientierten sich am Design-Based-Research-Ansatz:

• Fragebogenstudie (TS1) und Videostudie (TS2) zum Einsatz der AR-App zu Stromkreisen in einer außerschulischen Lernsituation
• Folgestudie(TS3) zum Einsatz der AR-App im Schulunterricht

Alle drei Studien fokussieren auf die Förderung des Modelldenkens im Bereich elektrischer Stromkreis, weil insbesondere bei dieser Thematik ein Desiderat zur Verständnisförderung besteht. Die ersten beiden Teilstudien untersuchen die Lerneffekte und förderlichen Bedingungen (individuelle Merkmale der Lernenden, Anleitungsart, verwendetes Stromkreismodell in der AR-App), den Umgang mit dem neuen Lernmedium sowie den Kommunikationsgehalt während der Gruppenarbeit im Hinblick auf die Modelldarstellungen und das Realexperiment. Diese Erkenntnisse bilden die Grundlage für die Folgestudie, die sich auf den gezielten und effektiven Einsatz von AR im Volksschulunterricht konzentriert.
Ein Mixed-Methods-Ansatz in den ersten beiden Teilstudien ermöglicht die Ergänzung quantitativer Ergebnisse zur Kompetenzentwicklung und den Gelingensfaktoren durch qualitative Analysen der Videodaten.