Virtueller Versuchsablauf

Sie möchten Ihren Studierenden Experimente in einem virtuellen Labor anbieten? Das folgende Konzept soll Ihnen bei der Entwicklung virtueller Experimente als didaktische Orientierungshilfe dienen. Es ist an die traditionelle Labordidaktik angelehnt und berücksichtigt die medienspezifischen Aspekte.

Einstieg

Der Einstieg führt die Studierenden an den Versuch heran. Er dient einerseits zur Motivation der Studierenden und andererseits zur Klärung der Vorkenntnisse bzw. der Defizite. Die Einstiegsphase sollte Informationen zu dem Stellenwert des Versuchs, dem Vorwissen, den Lernzielen, der Zielgruppe, Versuchsdauer und –beschreibung sowie der abschließenden Ausarbeitung vermitteln. Im Rahmen von Blended Learning kann dies in einer vorbereitenden Veranstaltung erfolgen. Handelt es sich jedoch um ein rein internetbasiertes Angebot, müssen alle Materialien, die den Nutzer in die Thematik einweisen, zweckmäßig mit der Versuchsumgebung verknüpft sein. Selbsttests – multiple choice zum Beispiel – helfen den Studierenden ihr Detailwissen einzuschätzen.

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Durchführung

Laborexperimente sind wichtige Bestandteile des Studiums, um abstraktes Fachwissen in berufsrelevanter Handlungskompetenz aufgehen zu lassen. Aus diesem Grund sollten die Aufgaben präzise gestellt werden und konkreten Anwendungskontexten entsprechen. Die Durchführung eines Versuchs erfordert eine andere, intensivere Auseinandersetzung mit den Lerninhalten.

Die Verständnisleistung besteht hier aus der kreativen Anwendung von Wissen, Beobachtungen und dem Festhalten der Ergebnisse. Da eLearning hohe Anforderungen an die Selbstorganisation der Studierenden stellt, sollten sie instruktional unterstützt werden: Sie verfügen online über alle notwendigen Ressourcen für die Bearbeitung der Aufgabe und erhalten bei Bedarf Hilfestellungen von einem Betreuer.

Auswertung

Didaktisch dient die Versuchsauswertung der kritischen Reflexion und Verfestigung des Wissens durch die im Experiment gemachte Erfahrung. Die Studierenden fixieren ihre Ergebnisse schriftlich und veranschaulichen diese durch Messkurven, Tabellen oder Grafiken. In der Regel erfolgt die Ausarbeitung mit Hilfe eines Computers, so dass sich ihre Studierenden auf diesem Weg weitere mediale Kompetenzen erarbeiten können. Die Prüfungsleistung kann aus einem automatisierten Testverfahren oder dem klassischen Laborbericht bestehen. Letzterer entspricht durchaus der Form technischer Berichte, wie sie in Unternehmen erstellt werden.

Bewertung und Evaluation

Für die Bewertung müssen die Studierenden die ausgearbeiteten Ergebnisse zum einen übermitteln. Dies ist prinzipiell als Ausdruck, via E-Mail, Online-Formular oder über eine geeignete Groupware möglich. Sie müssen zum anderen die Berichte korrigieren und beurteilen. Das über den Lernerfolg entscheidende Feedback können Sie im persönlichen Gespräch oder ebenfalls via Internet geben. Sie können für Ihre Veranstaltungen aber auch spezielle Anwendungen wie Lernmanagement-Systeme oder BSCW nutzen. In diese lassen sich nicht nur leicht alle notwendigen Materialien integrieren, sondern sie bieten auch vielfältige Tools für die Kommunikation zwischen Studierenden und Lehrenden und damit für ein interaktives Feedback. Parallel können diese Werkzeuge für die Evaluation verwendet werden. Die Anonymität eines Forums kann hier zum Beispiel sehr förderlich wirken.

Aus der Praxis

  • An der Fachhochschule Konstanz werden die Studierenden mit einer gesonderten Einstiegsseite zum Versuch „Gleichstrommotor“ hingeführt.
  • Über eingebaute Test erhalten die Nutzer virtueller Labore einen Eindruck von ihrem Vorwissen bzw. Lernfortschritt. Tests können ebenso zur Lernkontrolle oder als Prüfung eingesetzt werden. Die Hochschule Ravensburg-Weingarten verwendet in der Regelungstechnik einen Multiple-Choice-Test, um die gelernte Theorie zu überprüfen. Sollte das Ergebnis nicht richtig sein, leitet ein CGI-Script die Stoffwiederholung ein. Ohne alle Fragen richtig beantwortet zu haben, erhält der Studierende keinen Zugang zum nachfolgenden Kapitel.
  • Für die ersten experimentellen Gehversuche von Studierenden sind vorstrukturierte Laborberichte eine sinnvolle Unterstützung. Sie können diese – auch Musterlösungen – als Download anbieten.

Ein mehrstufiges Modell

Traditionelle wie virtuelle Laborpraktika verlangen von den Studierenden gleichermaßen ein gewisses Maß an Fachwissen und Methodenkompetenz. Auf diesem Gebiet professionalisieren sich die Studierenden im Verlauf der Ausbildung zunehmend. Die Versuche sollten daran angepasst sein – auch virtuell:

  • Anfänger: In diesem Stadium folgen die Versuche starren Schemata. Die Studierenden arbeiten eine exakten Anleitung Schritt für Schritt ab und erstellen ein abschließendes Protokoll.
  • Fortgeschrittenere: Die Arbeitsweise sollte sich der späteren Berufspraxis annähern. Die Studierenden können nun ihre Aufgaben und Lösungsansätze deutlich freier gestalten. Die erhöhte Eigenaktivität führt zu einer nachhaltigen Verankerung und flexiblen Anwendbarkeit des erworbenen Wissens.
  • Fortgeschrittene: Höhere Fachsemester sollten durch Versuche zur selbständigen Entwicklung von Problemen, Lösungen und Forschungsstrategien angeregt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Durchführung von Versuchen in (interdisziplinärer) Gruppenarbeit erwiesen. Dadurch erproben sich die Studierenden in Projektmanagement und entwickeln Teamfähigkeiten.

Aus der Praxis

Letzte Änderung: 31.03.2016

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