Augmented-Reality-Applikation zum Einsatz bei Schülerexperimenten im Elektrizitätslehreunterricht der Sekundarstufe I

Abstract

Mithilfe von Augmented Reality (kurz: AR) können reale Situationen (z.B. physikalische Experimente) durch virtuelle Objekte und Texteinblendungen ergänzt werden. Die hier vorgestellte Applikation erweitert als Schülerexperimente aufgebaute Stromkreise um die virtuelle Darstellung des physikalischen Elektronengasmodells (Burde, 2018) inklusive der Innenansichten verschiedener Bauteile wie Lampen und Widerständen. Dadurch ergeben sich für die Unterrichtsgestaltung neue Möglichkeiten der Verzahnung von Theorie und Experiment. Die Lernenden können mithilfe der Applikation direkt am Experiment qualitative und halb-quantitative Kenntnisse zu den Grundgrößen Stromstärke, Spannung, Potential und Widerstand sowie zu den Gesetzmäßigkeiten in Reihen- und Parallelschaltungen erwerben. Ausgehend von der Cognitive Load Theory (Plass, 2010), der Cognitive Theory of Multimedia Learning (Mayer, 2014) und der Self Determination Theory (Ryan, 2016) vermuten wir, dass durch diese Erarbeitung der theoretischen Inhalte direkt am Experiment (anstelle des üblichen Lehrervortrags) ein erhöhter Wissenszuwachs und eine Steigerung der unterrichtsbezogenen Motivation erzeugt wird. Außerdem wird untersucht, ob sich dadurch die Möglichkeit ergibt, direkter und effektiver auf falsche Schülervorstellungen einzugehen.

Im Beitrag werden die sich in der Entwicklung befindende Applikation vorgestellt sowie die geplanten Studien skizziert.