Dieses 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.

Viele Themen, die im naturwissenschaftlichen Unterricht behandelt werden, betreffen nicht direkt beobachtbare Aspekte der Welt, wie beispielsweise Strukturen und Prozesse des Mikrokosmos (z. B. Atome) oder des Makrokosmos (z. B. das Sonnensystem). Das aktive Erleben und Manipulieren ist jedoch eine entscheidende Quelle des Lernens, insbesondere für Kinder. Darum besteht ein Bedarf für innovative Lehrmethoden, welche den Zugang zu nicht beobachtbaren Prozessen und Strukturen erleichtern.

Virtual Reality kann den Zugang zu nicht beobachtbaren Prozessen und Strukturen erleichtern und bietet in diesem Zusammenhang ein interessantes Potential für den naturwissenschaftlichen Unterricht, da es die Interaktion mit virtuellen Modellwelten und das Eintauchen (Immersion) in diese ermöglicht. Aus didaktischer und entwicklungspsychologischer Sicht könnten sowohl interaktive als auch immersive Eigenschaften den Lernprozess positiv beeinflussen.

Entscheidend für die Wahl des Unterrichtsgegenstands «der Wasserkreislauf» war, dass er nicht direkt beobachtbare Aspekte der Umwelt beinhaltet, im Lehrplan 21 verankert ist, als Virtual-Reality-Umgebung umsetzbar und von zentraler gesellschaftlicher Relevanz ist.

Im Rahmen dieser Untersuchung vergleichen wir das VR-Lehrmittel mit anderen Bildungsmedien wie Büchern, Videos oder Lern-Games. Wir stellen die Hypothese auf, dass die Interaktion und Immersion (das Eintauchen in eine alternative Realität) mittels VR das Lernen über Prozesse und Strukturen erleichtert, die sonst nicht direkt erfahrbar sind.

Das interdisziplinäre und interinstitutionelle Projektteam entwickelt in Zusammenarbeit mit Lehrerinnen und Lehrern eine virtuelle Unterrichtseinheit zum Wasserkreislauf, welche die bestehenden Lehrbücher/Materialien ergänzt und von Primarschülerinnen und -schüler im Alter von 11 bis 12 Jahren verwendet werden kann.

Originaltitel : Using virtual reality to learn about inaccessible micro- and macrocosmic structures in primary school

Dauer des Projekts

01.05.2020 - 31.12.2024

Mitarbeiter

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Prof. Dr. Corinna Martarelli Projektleiterin, ausserordentliche Professorin an der Fakultät Psychologie, FernUni Schweiz
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Prof. Dr. Trix Cacchione Projektleiterin, Professorin, Institut Primarschule der Fachhochschule Nordwestschweiz
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Prof. Dr. Sebastian Tempelmann Projektleiter, Professor am Institut für Forschung, Entwicklung und Evaluation, Pädagogische Hochschule
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MSc Natalie Schelleis Doktorandin, Fachhochschule Nordwestschweiz
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MA Josua Dubach Doktorand, Pädagogische Hochschule
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Dr. Matthias Probst Experte und Dozent, Pädagogische Hochschule
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Prof. Dr. Katrin Bölsterli Naturwissenschaftsdidaktik (Schwerpunkt Chemie), Pädagogische Hochschule Luzern

Finanzierung

  • Research project funded by Swiss National Science Foundation (NRP77 – Digital Transformation) “Using virtual reality to learn about inaccessible micro- and macrocosmic structures in primary school” Martarelli, C. S., Cacchione, T., & Tempelmann, S. 01.05.2020-31.12.2024 (CHF 582’974).