Hendrik Peeters

Der naturwissenschaftliche Unterricht und hierbei insbesondere das Fach Chemie zeichnen sich dadurch aus, dass sich chemische Prozesse häufig nur makroskopisch beschreiben lassen. Tiefergehende Erklärungen für chemische Phänomene müssen jedoch indirekt über die der menschlichen Wahrnehmung unzugänglichen submikroskopischen Ebene generiert werden. Als Hilfsmittel zur Visualisierung und als epistemologische Werkzeuge werden Modelle genutzt, die eine wesentliche Säule der Erkenntnisgewinnung bilden. Dass das Nutzen von Modellen und der damit einhergehende Einbezug der submikroskopischen Ebene zur Erklärung chemischer Phänomene keine triviale Tätigkeit ist, konnte in bisherigen Studien bei der Analyse von Schüler*innenerklärungen aufzeigt werden, da ein Großteil der Erklärungen nicht über die makroskopische Ebene hinausging und somit eher einen deskriptiven Charakter aufwiesen.

Augmented Reality (AR) erscheint in diesem Zusammenhang als ein potenzieller Unterstützungsansatz, denn die Technologie zeichnet sich durch Erweiterung der Realität mit virtuellen Objekten mittels digitaler Medien aus. So können bereits während der Experimentier- und Beobachtungsphase die Vorgänge auf der submikroskopischen Ebene repräsentiert werden. Das Promotionsprojekt verfolgt daher das Ziel, Effekte des Einsatzes von Augmented Reality während des Experimentierens auf die Erklärungen der Lernenden zu untersuchen. Hierzu wird zunächst ein systematisches Literaturreview zum Einsatz von Modellen im Erkenntnisgewinnungsprozess durchgeführt, dessen Ergebnisse in die Entwicklung einer AR-Umgebung einfließen. Diese Umgebung wird zunächst evaluiert und weiterentwickelt, bevor sie in der Hauptstudie eingesetzt wird, die als Prä-Post-Interventionsstudie geplant ist. Die Gestaltung der beiden vorgesehenen Vergleichsgruppen geschieht dabei ebenfalls auf Basis des Literaturreviews.