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Im Rahmen meiner Masterarbeit zur Überprüfung des Nutzens von Virtual Reality (VR) für die Schweizer Volksschule ist der hier vorgestellte Prototyp einer VR-Lernumgebung entstanden. Am Ende der Seite finden Sie die Links für den Download der Applikation.
Vorgehen & Ziele
Abgeleitet aus dem Lehrplan 21 wurde für den Kompetenzbereich NT.3.3 eine aus fünf Blöcken bestehende Lerneinheit zum Thema „Plastik (Kunststoffe) und seine Auswirkungen auf die Umwelt“ erarbeitet (Abbildung 1).
Für jeden Lernblock wurden Vorschläge für mögliche VR-Lernumgebungen erstellt. Der Prototyp wurde für den Anwendungsfall „Umweltproblem Mikroplastik“ entwickelt, dieser ist in Abbildung 2 kurz beschrieben. Die folgenden beiden Lernziele sollen erreicht werden:
- Die Schüler können Umweltprobleme, welche durch den Einsatz von Plastik entstehen, beschreiben.
- Die Schüler analysieren, wie Mikroplastik in den Nahrungsmittelkreislauf gelangt.
Für den didaktischen Aufbau der VR-Lernumgebung wurden die Qualitätsmerkmale des Lehrplans 21 und die Konzepte des erfahrungsbasierten Lernens berücksichtigt.
Aufbau der VR-Lernumgebung
Die Lernumgebung setzt sich aus drei verschiedenen Szenen (analog Levels) zusammen.
Szene 1 – Unterwasser
Beim Start der Lernumgebung befindet sich der Schüler unter Wasser. Die Unterwasserlandschaft ist mit Pflanzen, Felsen, Fischen, einem Autowrack sowie einem Boot ausgestaltet (Abbildung 3). Der Schüler erhält über eine Audioausgabe den Auftrag, den illegal entsorgten Abfall zu suchen. Aufträge können in allen Szenen jederzeit per Knopfdruck eingeblendet werden. Sobald sich der Schüler dem Abfallhaufen nähert, wird der Auftrag spezifiziert. Er soll die Flasche mit der Sauce suchen, welche er normalerweise zu Pommes-Frites verspeist. Die Ketchup-Flasche ist inmitten eines Busches von Seegrashalmen versteckt (Abbildung 4) und emittiert Mikroplastik. Dies wird mit pinkfarbenen Punkten dargestellt, welche vom Flaschenkörper abstrahlen. Über eine Audioausgabe wird dem Schüler erklärt, dass die Partikel von den im Seegras fressenden Karpfen aufgenommen werden. Als nächstes muss der Schüler die Flasche aufheben und ins Labor bringen. Dazu geht er am Autowrack und am Boot vorbei an die Wasseroberfläche. Die Szenerie an Land gleicht dem Ufer eines Bergsees. Vögel kreisen am Himmel, eine Hase und ein Reh sind am Fressen und in der Mitte des Platzes steht eine Holzhütte, welche prominent mit „Labor“ beschriftet ist. Die Akustik hat sich in der Zwischenzeit verändert: Während der Schüler unter Wasser Tauchgeräusche gehört hat, zwitschern nun an Land die Vögel. Mit ausgestreckter Ketchup-Flasche (Abbildung 5) gelangt der Schüler ins Labor und die Szene „Mikrowelt“ wird geladen.
Szene 2 – Mikrowelt
Der Schüler befindet sich innerhalb der Hütte und steht vor einer Wandtafel. Davor sind ein Hecht, ein Egli und die Ketchup-Flasche abgebildet. Eine Roboterstimme erklärt ihm, dass innerhalb des Labors die Fische und die Ketchup-Flasche in der Originalgrösse dargestellt werden (Abbildung 6). Die Grössenordnungen werden auf der Wandtafel angezeigt. Nachdem der Schüler die Gegenstände angeschaut hat, soll er durch die Tür nach draussen in die Mikrowelt gehen. Draussen sieht er ein 1000-fach vergrössertes Egli und eine ebenso grosse Ketchup-Flasche. Auf einem Sockel liegen vier Mikroplastikpartikel (Abbildung 7). Nun soll der Schüler die Partikel mit dem Fisch und der Ketchup-Flasche vergleichen, um ein Gefühl zu erhalten, wie klein Mikroplastik ist (Abbildung 8). Als nächstes soll der Schüler ein Mikroplastikpartikel im Mülleimer entsorgen. Sobald der Partikel den Boden des Mülleimers berührt, erscheint eine Leinwand und ein Button (Abbildung 9). Der Schüler wird aufgefordert, diesen zu drücken. Nun startet ein dreiminütiger Film über Plastik und die Folgen für die Umwelt (Abbildung 10). Nach dem Film wird der Schüler beauftragt, den Ausgang zu suchen (Abbildung 11). Sobald er durch die Tür geht, startet die Szene „En Guetä“.
Szene 3 – „En Guetä“
Der Schüler sitzt an einem Campingtisch, welcher in der Zwischenzeit in der initialen Szene aufgebaut wurde (Abbildung 12). Der Tisch ist gedeckt und auf dem Teller des Schülers liegen zwei Fische. Die Familie des Schülers ist ebenfalls mit dabei. Der Vater sitzt auf dem Stuhl, die Mutter ist am Feuer und der Bruder tanzt zu der Musik, welche aus dem Lautsprecher erklingt. Über eine Audioausgabe erhält der Schüler die Aufgabe, den „richtigen“ Fisch zu essen. Einer der Fische ist mit den pinkfarbenen Punkten gekennzeichnet, welche die Mikroplastikpartikel darstellen (Abbildung 13). Der andere Fisch sieht hingegen normal aus. Nachdem der Schüler den Fisch ohne Mikroplastik zu seinem Mund geführt hat, wird ihm zum erfolgreichen Abschluss der Aufgabenstellung gratuliert. Er wird aufgefordert, sich umzudrehen. Auf einer nun erschienenen Wandtafel steht die Anweisung, die VR-Brille abzulegen.
Hier geht’s zur virtuellen Lernumgebung
|Anwendung (zip, 449 MB)||Prototyp_Lernumgebung Umweltproblem Mikroplastik (zip)|
|Systemvoraussetzungen||

|Anleitung, Rechte und Regeln|
|Leseauftrag (falls nicht die komplette Lerneinheit durchgeführt werden kann)|
Philipp Glauser
ZHAW
Studiengang MSc Wirtschaftsinformatik
25.05.2018