App ist live: Das VR-Lehrmaterial für den Wasserkreislauf

Die App wurde im Rahmen des Forschungsprojekts «Der Nutzen von Virtueller Realität im naturwissenschaftlichen Unterricht» entwickelt. Das Projekt zielt darauf ab, die Möglichkeiten und Herausforderungen bei der Entwicklung, Implementierung und Evaluierung eines immersiven Virtual-Reality (VR)-Lehrmittel für den naturwissenschaftlichen Unterricht in Primarschulen zu ermitteln. Es handelt sich um ein Projekt der FernUni Schweiz, der Fachhochschule Nordwestschweiz, und der PH-Bern in Zusammenarbeit mit der Ateo Agentur und wird vom Schweizerischen Nationalfonds (Nationales Forschungsprogramm 77, Digitale Transformation, Förderungsnummer 07740_187327) unterstützt.

Was die App alles kann, wie sie im Unterricht angewendet wird und welche Erkenntnisse sie für die Forschung liefert, haben wir mit Prof. Dr. Corinna Martarelli im Gespräch erfahren.

Was kann die Wasserkreislauf-App?

Die App lässt Kinder in das Teilchenmodell abtauchen und erläutert ihnen auf eine unterhaltsame Art und Weise die Grundlagen des Wasserkreislaufs.

Die Hauptinteraktionselemente, die in der virtuellen Welt enthalten sind, sind mit dem Wasserkreislauf verbunden. Einzelne Wassermoleküle können gefärbt werden und die Temperatur kann manipuliert werden, so dass Kinder mit der Verdunstung experimentieren können. Darüber hinaus kann das Verhalten der Wassermoleküle als Reaktion auf Temperaturänderungen in einer Teilchenmodellumgebung beobachtet werden.

Kinder erleben die Energie der Moleküle durch Vibrationen (Controllers). Weitere Aktivitäten umfassen die Verwendung einer Lupe an einer Forschungsstation, um Kondensationskerne zu beobachten und sie einzufangen, um neue Tropfen zu erzeugen. Oder man kann Wind simulieren, um die Tropfenbildung zu beschleunigen aber auch ein Temperaturregler steht zur Bedienung bereit, um die Wolkenbildung zu studieren.

Die App ist in elf interaktive Lektionen gegliedert und funktioniert mit VR-Brillen (Meta Quest 3, Meta Quest Pro, Meta Quest 2, Meta Quest).
 

Für welche Altersgruppe wurde die App entwickelt?

Für Kinder im Alter von 11-12 Jahren, es ist jedoch auch für jüngere oder ältere Kinder geeignet.
 

Ist es eine Lernhilfe für die Kinder?

Ja. Die Lehrpersonen können die App im Unterricht einbinden. Die App gilt als Ergänzung zum regulären Lehrplan. Zum Beispiel kann der Wasserkreislauf in 11 Lektionen unterrichtet werden, wobei eine Lektion in VR 10 Minuten dauert; für den Rest der Zeit können andere Aktivitäten durchgeführt werden. Neben der Nutzung der VR sind auch viele andere Aktivitäten wichtig für die Kinder, wie zum Beispiel das Beobachten von Wasser in flüssigem und festem Zustand in der Realität. Darüber hinaus können die Kinder nach der Nutzung der App im Klassenzimmer ihre Hypothesen miteinander austauschen, um zu sehen, ob sie sich bestätigen.

Der Wasserkreislauf ist ein schwieriges Thema für Kinder, da nicht alle Strukturen und Prozesse direkt beobachtbar sind. Erfahrungsbasiertes Lernen ist nur teilweise möglich. Die Idee ist, mit VR diese nicht direkt beobachtbaren Prozesse und Strukturen sichtbar zu machen und Interaktionen damit zu ermöglichen.

Für weitere Informationen steht unser Forschungsteam jederzeit zur Verfügung. Prof. Dr. Corinna Martarelli, Projektleiterin, corinna.martarelli@fernuni.ch
 

Kann die App jeder herunterladen oder gibt es Einschränkungen?

Ja, die App kann jeder herunterladen. Vorzugsweise Lehrpersonen oder Eltern, die Kinder im Alter von 11-12 Jahren betreuen, da die App eine Lernhilfe für die Grundlagen des Wasserkreislaufs darstellt.

Wenn man mit einem Meta-Account eingeloggt ist, kann man auf der Meta Store Website oder in der Quest-Brille nach «Wasserkreislauf» suchen. Dann erscheint die App in der Kategorie «AppLab».

Hier können Sie die App direkt installieren.
 

Warum habt ihr diese App konzipiert?

In der ersten Phase des Forschungsprojekts wollten wir herausfinden, welche Aspekte der virtuellen Realität das Lernen des Wasserkreislaufs unterstützen können - ist es die Interaktion oder die Immersion?

In der zweiten Phase des Projekts lag unser Fokus stärker auf der Implementierung. Ein generelles Ziel war es, eine Lernunterstützung für den Wasserkreislauf anzubieten. Daher haben wir die entsprechende Umgebung zur Verfügung gestellt.