Virtual-Reality-Experimente: Neueste Entwicklungen - Atomphysik

Abstract

Virtual-Reality-Experimente (VRE) stellen realistische 3D-Simulationen naturwissenschaftlicher Versuche dar. Innerhalb einer realitätsnah modellierten und damit authentischen digitalen Laborumgebung kann mit den Experimenten und den zur Verfügung stehenden Geräten frei und selbstgesteuert experimentiert werden. Dabei werden diejenigen Versuche umgesetzt, deren Beschaffung für die Schule nicht realisierbar ist oder von denen zu hohe Gefahrenpotentiale bei Schülerexperimenten ausgehen. VRE ermöglichen durch ihre digitale Verfügbarkeit neue Partizipationsmöglichkeiten auf Seiten der Schüler:innen, die sonst nicht oder nur sehr erschwert realisierbar sind. Vorgestellt werden die neu entwickelten Experimente der Braunschen Röhre zur Untersuchung bewegter Ladungen in elektrischen Feldern sowie das VRE zum Franck-Hertz-Experiment zur Untersuchung der Energiequantelung als entscheidendem Aspekt der Quantenmechanik. Die Experimente stellen wesentliche Bausteine der Atom- und Quantenphysik dar und bieten essenzielle Lerngelegenheiten in diesem Themengebiet. Als Ausblick wird der Lernbegleiter „Atomi” konzeptionell eingeführt und vorgestellt.