Zwischen Beobachtung & Modell: Augmented Reality beim Experimentieren im Chemieunterricht 8. December 2026 | 17:15 h - 18:45 h
Chemische Phänomene werden zwar auf der makroskopischen Ebene beobachtet, ihre Erklärung erfordert jedoch den Rückgriff auf Modelle der submikroskopischen Ebene. Lernende haben häufig Schwierigkeiten, diese Repräsentationsebenen miteinander zu verknüpfen. Augmented Reality (AR) bietet hier ein besonderes Potenzial: Submikroskopische Modelle können räumlich und zeitlich unmittelbar mit dem realen Experiment überlagert und so Beobachtung und modellbasierte Deutung einander angenähert werden.
Der Beitrag gibt Einblick in ein Promotionsprojekt, das untersucht, wie AR diese Verknüpfung beim Experimentieren im Chemieunterricht beeinflusst. Hierzu wurde die AR-App CLEAR (Chemical Laboratory Experiments with Augmented Reality) entwickelt, die Modelle der submikroskopischen Ebene parallel zu ausgewählten Experimenten darstellt. In einer ersten vergleichenden Interventionsstudie mit Schüler*innen der Oberstufe wurde der Effekt dieses Ansatzes auf die Entwicklung von Fachwissen und kognitiver Belastung untersucht. Ergänzende Analysen der von den Lernenden erstellten Erklärungen richten den Blick darauf, wie makroskopische Beobachtungen und submikroskopische Modelle in den Erklärungsprozessen miteinander verknüpft wurden. Darauf aufbauend untersuchte eine zweite Studie mit Lernenden der Mittelstufe, inwiefern die AR-gestützte Lernumgebung durch gezielte Prompts in Form unterstützender Hinweise didaktisch angereichert werden kann.
In der Vorlesung wird auf Grundlage beider Studien diskutiert, inwiefern AR eine Brücke zwischen den Repräsentationsebenen beim chemischen Experimentieren bilden kann. Neben den empirischen Studien wird die App CLEAR als konkrete AR-Lernumgebung vorgestellt und hinsichtlich ihrer Gestaltung sowie ihrer Chancen und Herausforderungen für den Einsatz im Chemieunterricht diskutiert.
Lecturer
Hendrik Peeters