Der Nutzen von Virtueller Realität im naturwissenschaftlichen Unterricht

Wir, ein Team von Forschenden der FernUni Schweiz, der PH Bern sowie der PH FHNW haben uns zusammengetan, um für Primarschülerinnen und -schüler im Alter von 11 bis 12 Jahren eine virtuelle Unterrichtseinheit zum Wasserkreislauf zu entwickeln und diese zu evaluieren. Entscheidend für die Wahl des Unterrichtsgegenstands 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.

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.

Ziel ist es, neben der Entwicklung eines effektiven Lehrmittels über den Wasserkreislauf, die generellen Chancen und Herausforderungen von VR bezüglich Lernerfolg und praktischer Implementierung im Schulalltag zu untersuchen und zu dokumentieren.

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.

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