Diese Arbeit bietet eine theoretische Grundlage und einen fachlichen Hintergrund für die immer aktueller und weitreichender werdende Diskussion zum Einsatz von digitalen Medien, insbesondere Tablets und Augmented Reality (AR), im Sachunterricht der Grundschule. Dazu werden in dieser Arbeit bereits existierende Applikationen zur Augmentierten Realität daraufhin untersucht, in wie weit diese Anwendungen sinnvoll in Lehr- und Lernsituationen des Sachunterrichts, mit Blick auf die Kriterien und Ziele medialen Lernens, einsetzbar sind.
Um diese Fragestellung fundiert zu unterstreichen, werden zuerst theoretische Begrifflichkeiten geklärt und ausgewählte empirische Befunde dargelegt. Anhand eines didaktischen Konzepts und konkreten Materials am Beispiel "Abfallverwertung", soll die Anwendbarkeit von aktuellen AR-Applikationen untersucht werden. Das Thema "Abfallverwertung" greift dabei ein aktuelles Problem der Gesellschaft auf, dass sowohl im Bildungsplan verankert ist, als auch einen hohen Lebensweltbezug für Schülerinnen und Schüler darstellt. Abschließend mündet die Arbeit in einer Bewertung aktueller und eine Forderung an kommende Versionen von AR-Applikationen, so dass diese ihr Angebot hinsichtlich der Einsetzbarkeit im pädagogischen Bereich optimieren können.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Theoretischer Rahmen - Digitale Medien in der Grundschule
2.1 Mobile Learning und E-Learning in der Grundschule
2.2 Medienkompetenz und Medienbildung im Sachunterricht
2.2.1 Mediales Lernen im Sachunterricht
2.2.2 Interaktives Lernen im Sachunterricht
2.3 Augmented Reality und Tablets in der Grundschule
2.3.1 Das Tablet als Lernmedium – Möglichkeiten und Erfahrungen
2.3.2 Augmented Reality – Anwendungen im Bildungsbereich
3. Didaktische Konzeption und Entwicklung einer augmentierten Lernumgebung (AR) – Wohin mit dem Getränkekarton?
3.1 Fachlicher Hintergrund und Sachkontext
3.2 Didaktische und methodische Überlegungen
3.3 Technische Aspekte und Gegenüberstellung der Tools
3.4 Gestaltung und Umsetzung
3.4.1 Erste Überlegungen mit Blick auf die Entwicklung
3.4.2 Erster Optimierungszyklus
3.4.3 Zweiter Optimierungszyklus
4. Forschungsdesign – Zielsetzungen und methodisches Vorgehen
4.1 Zielsetzungen und Fragestellung
4.2 Methodisches Vorgehen
4.3 Auswertung und Analyse der Ergebnisse
5. Diskussion der Ergebnisse (Weiterentwicklung)
6. Ausblick
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist die didaktische Konzeption und Entwicklung einer augmentierten Lernumgebung zum Thema „Abfallverwertung“ am Beispiel des Getränkekartons. Die Arbeit untersucht dabei insbesondere die Potenziale und Herausforderungen beim Einsatz von Augmented Reality (AR) und Tablets in der Grundschule und evaluiert die Erfahrungen von Lehramtsstudierenden mit dieser Technologie.
- Digitales Lernen und Medienkompetenz in der Grundschule
- Einsatz von Tablets als Lernmedium
- Grundlagen und Potenziale von Augmented Reality
- Entwicklung einer AR-Lernumgebung für den Sachunterricht
- Evaluation der Akzeptanz und Nutzbarkeit durch angehende Lehrkräfte
Auszug aus dem Buch
3.4 Gestaltung und Umsetzung
Ausgehend von den Ergebnissen der Gegenüberstellung, erfolgte die Gestaltungsplanung mit Hinblick auf die App Zappar und das dazugehörige Programm ZapWorks Studio. Als Arbeitsgrundlage wurde ein Apple iPad Pro (2019) mit 11 Zoll und ein Windows Computer mit 16GB Arbeitsspeicher einem I5-7700K Prozessor und einer Nvidia GTX1080 Grafikkarte verwendet.
3.4.1 Erste Überlegungen mit Blick auf die Entwicklung
Im Rahmen von ersten didaktischen Überlegungen zum Einsatz von Tablet-Computern und Augmented Reality entstand ursprünglich die Idee, mit Schülerinnen und Schülern eine Stationenarbeit zu durchlaufen. Einen Teil dieser Stationenarbeit sollte eine App darstellen, mit der die Kinder die Materialbeschaffenheit einzelner Gegenstände erforschen und einordnen können. Dies sollte auch zur Kontrolle der eigenen Vermutung zum Material und dem entsprechenden Entsorgungsweg dienen. Ausgangslage für diese Überlegungen boten bereits existierende Apps, wie PlantNet oder Plantsnap, die zur Erkennung und Bestimmung von Pflanzen herangezogen werden können. Diese Apps beruhen auf Datenbänken, in denen jegliche zu bestimmende Objekte erfasst sind. Diese Vorgehensweise wäre für die Erkennungsapp für Müllgegenstände auch denkbar gewesen, jedoch bestand mit Hinblick auf die Recherche und das Einpflegen der Daten ein Zeit- und Kostenfaktor, der im Rahmen dieser Arbeit nicht abgedeckt werden könnte.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die Relevanz digitaler Medien und mobiler Endgeräte wie Tablets in der Grundschulbildung und führt die Fragestellung nach einer sinnvollen Integration von Augmented Reality im Sachunterricht ein.
2. Theoretischer Rahmen - Digitale Medien in der Grundschule: Dieses Kapitel verortet mobiles Lernen und Medienbildung im Grundschulkontext, reflektiert den aktuellen Forschungsstand zu Tablets und expliziert die Potenziale von Augmented Reality.
3. Didaktische Konzeption und Entwicklung einer augmentierten Lernumgebung (AR) – Wohin mit dem Getränkekarton?: Hier wird die praktische Umsetzung der Lernumgebung beschrieben, inklusive der Auswahl geeigneter Software-Tools und der iterativen Optimierungsprozesse bei der Erstellung des 3D-Modells.
4. Forschungsdesign – Zielsetzungen und methodisches Vorgehen: Dieses Kapitel stellt das forschungsmethodische Vorgehen vor, bei dem Lehramtsstudierende die entwickelte AR-Lernumgebung erprobten und ihre Erfahrungen mittels Fragebogen evaluierten.
5. Diskussion der Ergebnisse (Weiterentwicklung): Die Diskussion interpretiert die (aufgrund der kleinen Stichprobe tendenziellen) Ergebnisse der Befragung und leitet daraus Überlegungen zur Weiterentwicklung der Lernumgebung sowie zur notwendigen technischen und didaktischen Unterstützung für Lehrkräfte ab.
6. Ausblick: Der Ausblick fasst die Chancen und Hürden von Augmented Reality in der Grundschule zusammen und regt weiterführende Langzeituntersuchungen zu Motivation und Lernleistung an.
Schlüsselwörter
Augmented Reality, Sachunterricht, Grundschule, Tablets, Mobile Learning, Abfallverwertung, Getränkekarton, Mediendidaktik, Medienbildung, Lernumgebung, Unterrichtsentwicklung, 3D-Modell, Technologieakzeptanz, Digitalisierung, Lehrkräftebildung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Integration digitaler Technologien, speziell Augmented Reality (AR) und Tablets, in den Sachunterricht der Grundschule am Beispiel der fachgerechten Mülltrennung.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die Arbeit verknüpft die mediendidaktischen Grundlagen des mobilen Lernens mit der praktischen Entwicklung einer AR-Lernumgebung für das Thema Abfallentsorgung.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist die Konzeption und Entwicklung einer AR-Lernumgebung sowie die Untersuchung, wie Lehramtsstudierende diese Technologie bewerten und wie hoch ihre Bereitschaft ist, solche Materialien selbst im Unterricht einzusetzen.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Es wurde eine empirische Untersuchung in Form eines strukturierten Online-Fragebogens durchgeführt, der auf dem Technologieakzeptanzmodell (TAM) basiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in einen theoretischen Teil über Medien im Unterricht und einen praxisorientierten Teil, in dem die Entwicklung des AR-Prototyps in verschiedenen technischen Optimierungszyklen detailliert dargelegt wird.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Augmented Reality, Sachunterricht, Mobile Learning, Medienkompetenz und didaktische Konzeption geprägt.
Warum wurde ausgerechnet der "Getränkekarton" als Fallbeispiel gewählt?
Der Getränkekarton eignet sich ideal, da er als Verbundstoff ein reales Alltagsproblem der Mülltrennung darstellt und durch seine Schichtenstruktur die Visualisierungsmöglichkeiten von AR (Innenschau) sinnvoll nutzt.
Welche technischen Hindernisse traten bei der Entwicklung auf?
Herausforderungen waren unter anderem die Dateigröße der Avatare, die Kompatibilität zwischen verschiedenen Zeichenprogrammen und die Notwendigkeit, ein trackingfähiges 3D-Modell für die AR-App zu erstellen.
Welches Fazit ziehen die befragten Lehramtsstudierenden?
Die Befragten sehen einen klaren Mehrwert durch die Visualisierung, betonen aber, dass der Vorbereitungsaufwand für Lehrkräfte gering gehalten werden muss und bevorzugen fertige Lernumgebungen.
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- Denise Friedrich (Author), 2020, Augmented Reality im Sachunterricht der Grundschule. Eine Untersuchung zweier Applikationen am Beispiel Abfallverwertung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/987992
