Virtuelle Laborübungen anbieten Vermitteln
Kontext:
Das praktische Experimentieren in Laboren als Teil der Hochschullehre ist vor allem in ingenieur- und naturwissenschaftlichen Studiengängen fest verankert.
Problem:
Die Umsetzung wird durch die steigende Heterogenität Studierender sowie durch fehlende personelle und materielle Ressourcen erschwert. Zudem ist es Studierenden aus diversen Gründen nicht immer möglich eine Vor-Ort Teilnahme zu gewährleisten. So gibt es zu Semesterbeginn beispielsweise für internationale Studierende des Öfteren Verzögerungen.
Lösung:
Virtuelle Labore flexibilisieren den Lernprozess. Dies begünstigt den nahtlosen Wissenstransfer in das reale Laborsetting. Insbesondere die Vor- und Nachbereitungen praktischer Laborübungen lassen sich durch virtuelle Szenarien gut abdecken und können so ressourcenschonend, orts- und zeitunabhängig beliebig oft durch die Studierenden erprobt werden.
Tipps für die Praxis
Wir empfehlen Ihnen die Nutzung von OER-Materialien zur Einbindung von interaktiven Simulationen (z.B. PhET oder Walter Fendt oder Geogebra).
Für die Erstellung eigener Simulationen und interaktiver Materialien können Sie in Moodle den Inhaltsspeicher nutzen und über diesen mit der Aktivität „H5P“ Ihre Lehr-/Lernmaterialien interaktiv anreichern („Interaktive Lerninhalte mit H5P in Moodle“). Beispiele für Interaktionen finden Sie auf der H5P-Webseite oder in der Aufzeichnung unseres Online-Seminars. Gut geeignet für den Kontext der Laborübungen sind beispielsweise interaktive Videos, Branching Szenarios oder virtuelle 360° Touren mit Hotspots.
Beispiele aus der Praxis
- Interview mit Dr. Jörg Böllmann zum Projekt: "DAMIT SIE WISSEN, WAS SIE TUN" (Vorbereitung auf ein Laborpraktikum an der BTU)
- Interview mit Dr. R. Uhlig zum Projekt: "DEN STUDIERENDEN EINE LEKTION ERTEILEN"
- Video: "EIN VIRTUELLES 360°-LABOR FÜR DIE ZELLBIOLOGIE"
Eine Auswahl an Einblicken externer Lehrender
- Tatjana Radowitz (Hochschule Bonn-Rhein-Sieg):
"Wir haben die Praktika insofern digitalisiert, als dass wir die Versuchsanleitungen für die Studierenden um die Fakten und Ergebnisse, die man normalerweise im Praktikum erlernt, ergänzt haben. Die Studierenden bekamen die Ergebnisse also vorgegeben, haben aber die Auswertung übernommen. (…) [Sie] waren gefordert, selbstständiger zu recherchieren und mit Quellen zu arbeiten. (…) Natürlich hat gefehlt, dass die Studierenden die Proben und das Gerät anfassen und die Einstellungen selbst vornehmen konnten. (…) Ansonsten fand ich einiges sogar deutlich besser.“ Weiter zum ganzen Interview!
- Dr. Antje Havemeyer (CAU Kiel):
„Eine weitere Übung sind die „Gruppennachweise“, bei denen Salzmischungen identifiziert werden müssen. Anstatt im Praktikum selbst die dazu nötigen Versuche durchzuführen und richtig zu interpretieren, erhalten die Studierenden „Labornotizen“ von fiktiv durchgeführten Experimenten. Anhand dieser Experimente sollen die Salze identifiziert werden. Häufig sind die Studierenden dabei aber auch gefordert, die Notizen kritisch zu reflektieren und Vorschläge für weitere Experimente zu machen.“ Weiter zum Beitrag!
- Nico Laur und Attila Duyar (Hochschule Furtwangen):
„(…) die Studierenden [erstellten] eine Art „Kochrezept“, d. h. sie sagen uns anhand einer Checkliste, was zu tun ist und welche Geräteeinstellungen wir vornehmen müssen. Diese Einstellungen übertragen wir auf die Testgeräte in unserer Firma und starten anschließend den Lauf. Das Ergebnis bekommen die Studierenden über unser Learning Management System mitgeteilt. Anschließend folgt eine Online-Diskussion (…) die Studierenden erarbeiten wiederum ein Optimierungsprogramm, welches anschließend auf die Geräte übertragen wird. Den Studierenden wird anschließend das Ergebnis online mitgeteilt.“ Zum vollständigen Bericht!
Weitere Beispiele für gut aufbereitete Laborprozesse mit Bild, Text, Anwendungsbeispielen und Möglichkeiten des virtuellen Experimentierens durch Simulationen finden Sie bei e-teaching.org, im Projekt openMINTlabs der Hochschulen Kaiserslautern, Koblenz und Trier, und auf der Webseite der Beuth Hochschule.