Biologie: Immersive 360°-Laborreise für Schüler*innen

Virtuelles Lernen im Biologieunterricht

Dieses Projekt wurde im Rahmen von „fuels – Future Learning Spaces“ in 2024 umgesetzt.

Die immersive 360°-Laborreise bietet ein innovatives und interaktives Lernszenario für Schüler*innen. Dabei wird das Lernlabor Biologie der Technischen Universität Darmstadt virtuell, mit einem VR-Headsets, erlebbar gemacht. Mit diesem neuen Angebot können Schüler*innen bereits in der Schule das Labor als 360°-Umgebung erkunden und in eine realitätsnahe, immersive Lernwelt eintauchen.

Nach der erfolgreichen Entwicklung der Anwendung im Jahr 2023 wurde das Projekt im Frühjahr 2024 in die Schule gebracht. In enger Zusammenarbeit mit Lehrkräften einer unserer Kooperationsschulen, wurde ein didaktisches Konzept entwickelt und in einer Pilotphase getestet.

Pilotprojekt in der Jahrgangsstufe 7

Das Pilotprojekt wurde mit Schüler*innen der Jahrgangsstufe 7 durchgeführt. Die Einbindung der immersiven 360°-Laborreise bietet sich in dieser Jahrgangstufe besonders gut an, da gemäß dem hessischen Kerncurriculum die Einführung von Untersuchungsgeräten zur Erkenntnisgewinnung im Biologieunterricht vorgesehen ist. An der Kooperationsschule wird zudem in dieser Jahrgangsstufe der naturwissenschaftliche Unterricht epochal durchgeführt, was kleinere Klassengrößen ermöglicht und somit praxisorientiertes Lernen fördert.

Um das Projekt nahtlos in den Schulalltag zu integrieren, wurde ein Unterrichtskonzept mit drei aufeinander aufbauenden Terminen entwickelt. Diese erstrecken sich jeweils über eine Doppelstunde. Zur Unterstützung und Ergebnissicherung wurde ein Skript erstellt, das die Schüler*innen durch die einzelnen Unterrichtseinheiten begleitet.

Ablauf des Projekts

Erster Termin: Immersive 360°-Laborreise
Der erste Termin führt die Schüler*innen mithilfe von VR-Headsets in das virtuelle Labor. Diese Doppelstunde ist in drei Abschnitte unterteilt: Onboarding, Tutorial zur Handhabung und die eigentliche 360°-Laborreise. Zunächst wird in einem eigens produzierten Video das VR-Headset und dessen Handhabung vorgestellt. Anschließend nutzen die Schülerinnen das VR-Headset in Zweier-Teams, wobei eine Person die virtuelle Laborreise antritt und die andere als Begleitperson fungiert. Sie dokumentiert die Funktionen der erkundeten Laborgeräte im Skript.
Das Tutorial, welches im VR-Headset startet, hilft den Schüler*innen, sich an die 360°-Umgebung zu gewöhnen und die Funktionsweise der Controller und Schaltflächen zu verstehen. Während der Laborreise werden insgesamt 23 Laborgeräte und deren Einsatzmöglichkeiten mithilfe multimedialer Inhalte, wie Videos und Audio-Dateien, erläutert. Zusätzlich tragen interaktive Elemente, wie Quizzes, zur Gamifizierung bei.

Zweiter Termin: Expertenrunde
Diese Session dient der Sicherung und Vertiefung der Lernergebnisse aus der ersten Session. Zu Beginn wird zur Wissensaktivierung ein Ratespiel durchgeführt, bei dem die Schüler*innen das Skript vervollständigen. Danach präsentieren die Zweier-Teams, mit Hilfe von Postern, ausgewählte Laborgeräte in Kurzvorträgen. Eventuelle offene Fragen werden notiert, um sie am dritten Termin den Expert*innen der Universität zu stellen.

Dritter Termin: Praktische Anwendung
Im letzten Termin wird das theoretische Wissen praktisch angewandt. Das Team der TU Darmstadt bringt verschiedene Kleingeräte mit, die im virtuellen Labor bereits vorgestellt wurden. Die Schüler*innen haben nun die Möglichkeit, mit diesen Geräten zu arbeiten und praktische Erfahrungen zu sammeln.
Bei der Pilotphase zeigte sich eine große Begeisterung für die Arbeit mit den Geräten, wobei viele Schüler*innen die Geräte wiedererkannten und die Handhabung durch das VR-Training erleichtert wurde. Alternativ kann dieser Termin auch durch einen Besuch im Lernlabor ersetzt werden.

Zukunftsaussichten des Projekts

Das Projekt erhielt durchweg positives Feedback von Schüler*innen und Lehrkräften. Aufgrund des großen Erfolgs wird das Angebot nicht nur fortgesetzt, sondern sogar ausgeweitet. Für Januar 2025 ist geplant, das Projekt mit einer gesamten Jahrgangsstufe 7, bestehend aus fünf Schulklassen, durchzuführen.

fuels-Taxonomie

#Size --> Spaces
#Tag --> at school
#Technologie --> 360° in Kombination mit VR Headset
#Didactic --> orientation, serious game, explorativ
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Kontakt

Dr. Guido Klees / Leitung Lernlabor
Dr. Kirsten Santelmann / Lernlabor
Markus Weber / Projektleitung fuels – E-Learning Arbeitsgruppe – TU Darmstadt

In diesem Video erhalten Sie einen Eindruck wie die immersive Biologielaborreise für Schüler*innen funktioniert.