Nutzung von AR - Digitale Kompetenz
beim Modellieren und Experimentieren

Experimentieren und Modellieren sind wesentliche Bestandteile der physikalischen Erkenntnisgewinnung und lassen sich dementsprechend im Kontext des forschenden Lernens im Unterricht wiederfinden. Allerdings fällt Schüler*innen die Entwicklung von Modellen anhand von Experimenten häufig schwer (Winkelmann et al., 2022). Das Potential, diese Schwierigkeiten zu überwinden, bietet der Ansatz der Augmented Reality (AR), bei der physikalische Phänomene (z.B. aus Realexperimenten) in einer digitalen Lernumgebung modelliert werden. 

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Im Projekt „diMEx“ wird ein Aus- bzw. Fortbildungskonzept für (angehende) Lehrkräfte entwickelt, in dessen Rahmen die Nutzung einer dynamischen Modellbildungssoftware im experimentierbasierten Physikunterricht vermittelt werden soll. Neben der Förderung der digitalen Kompetenz der Lehrkräfte stehen didaktische Ansätze zur Einbettung von Experiment und Modellierung in den eigenen Unterricht sowie die Reflexion über den Konstruktionsprozess von Modellen (Hüttemann, 1997; Winkelmann, 2019) im Mittelpunkt des Fort- und Ausbildungsangebotes. 

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Literatur:​

• Hüttemann, A. (1997). Idealisierungen und das Ziel der Physik: Eine Untersuchung zum Realismus, Empirismus und Konstruktivismus in der Wissenschaftstheorie. De Gruyter.

• Winkelmann, J., Freese, M. & Strömmer, T. (2022). Schwierigkeitserzeugende Merkmale des Physikunterrichts. Die Perspektive von Schüler*innen. Progress in Science Education. https://doi.org/10.25321/prise.2022.1168

• Winkelmann, J. (2019). Idealisierungen und Modelle im Physikunterricht. In H. Grötzebauch & V. Nordmeier (Hrsg.), PhyDid B – Didaktik der Physik, Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung des Fachverbands Didaktik der Physik in Aachen 2019, S. 227-231.

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Förderung:

Innerhalb des Verbundprojekts Digi_Gap wird "diMEx"im Rahmen der gemeinsamen
„Qualitätsoffensive Lehrerbildung“ von Bund und Ländern aus Mitteln des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert.

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Ausgewählte Publikationen:

1. Freese, M., Teichrew, A., Winkelmann, J., Erb, R., Ullrich, M., & Tremmel, M. (2023). Measuring Teachers' Competencies for a Purposeful Use of Augmented Reality Experiments in Physics Lessons. Frontiers in Education. 8, https://doi.org/10.3389/feduc.2023.1180266

2. Freese, M., Winkelmann, J., Ullrich, M., Teichrew, A., & Erb R. (2021). Einsatz von Augmented Reality phasenvernetzt und praxisorientiert vermittelt. In M. Kubsch, S. Sorge, J. Arnold & N. Graulich (Hrsg.), Praxishandbuch für die Lehre in den Didaktiken der Naturwissenschaften (S. 237-242 ). Münster: Waxmann.

3. Winkelmann, J., Ullrich, M. & Freese, M. (2020). Physikalische Phänomene erforschen. Zeitgleiches Experimentieren und digitales Modellieren mit Hilfe von Augmented Reality. transfer Forschung – Schule (6),225-227.