PUMA : Optiklabor - Optimierungsbedarf in der Optiklehre, Lösungsansätze via WebAR & ein erstes Studiendesign auf der Grundlage von Design-Based Research

Abstract

Die Optiklehre der Sekundarstufe I sieht sich stets mit Schüler(fehl)vorstellungen konfrontiert, die sich aus den Alltagserfahrungen heraus gebildet haben und hartnäckig halten. Zudem müssen die Schülerinnen und Schüler den Umgang mit Modellvorstellungen wie beispielsweise zur Zusammensetzung des Lichts oder der Bildentstehung an Spiegeln und Linsen lernen. Diesen erhöhten Abstraktionsgrad leichter zugänglich, ja sogar die Experimente im heimischen Umfeld haptisch begreifbar zu machen, sind Ziele der webbasierten Augmented Reality Simulation "PUMA : Optiklabor". Das Projekt PUMA (Physik-Unterricht mit Augmentierung) des Lehrstuhls für Physik und ihre Didaktik der Universität Würzburg widmet sich den Chancen des sinnvollen Einsatzes von eigens entwickelten Augmented Reality Applikationen im Physikunterricht. Der Beitrag erörtert Problemfelder der Optiklehre und gibt erste Anwendungsbeispiele für den Einsatz einer AR-Simulation. Aus den identifizierten Problemen wird ein Set von AR-gestützten Experimenten entwickelt, das nach dem Prinzip von Design-Based Research in mehreren Schritten evaluiert und optimiert wird. Im Laufe der Iterationen wird der Teilnehmerkreis von Experteninterviews mit Lehrkräften bis hin zu einer größeren Zahl von Schülerinnen und Schülern erweitert.