Digitales Lernen in der naturwissenschaftlichen Lehramtsbildung – Potenziale und Synergien zwischen Augmented Reality und Gamification in innovativen Lehr-Lernszenarien

Abstract

Die vorliegende kumulative Dissertation widmet sich der Erforschung digitaler Medien in der naturwissenschaftlichen Bildung, mit einem besonderen Fokus auf Augmented Reality (AR). Sie liefert somit eine tiefgehende Untersuchung zur Integration von AR in den naturwissenschaftlichen Unterricht. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Grundlagenforschung zu diesem Themenbereich sowie der Entwicklung prototypischer AR-Lehr-Lernszenarien (AR-LLS) und eines Seminarkonzepts für Studierende der naturwissenschaftlichen Fächer Biologie, Chemie und Physik. Die Dissertation beginnt zunächst mit einer umfassenden Analyse der AR-Technologie im naturwissenschaftlichen Bildungskontext, wodurch die theoretischen Grundlagen für den darauffolgenden Forschungsprozess gelegt werden. Im weiteren Verlauf beschäftigt sich die Arbeit mit der Konzeption, Erstellung und Evaluation von AR-LLS. Mithilfe des Design-Based Research Ansatzes und einer Form von Aktionsforschung werden prototypische AR-Anwendungen entwickelt, welche sich durch die Verknüpfung von fachdidaktischen und mediendidaktischen Forschungsergebnissen sowie der Technologie AR und der Thematik der Gamifizierung auszeichnen. Die Evaluation der Szenarien erfolgt anhand verschiedener methodischer Ansätze und legt den Fokus auf Motivation, Selbstwirksamkeitserwartung, Selbstregulation und Technologieakzeptanz. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Dissertation liegt in der Planung, Durchführung und Evaluation eines Fachdidaktik-Seminars. Dieses Seminar zielt darauf ab, angehenden Lehrpersonen in den naturwissenschaftlichen Fächern die erforderlichen Informationen und Kompetenzen für den Einsatz und die Erstellung didaktisch wirksamer AR-LLS zu vermitteln. Die Seminarstruktur sowie die Ergebnisse der Evaluation werden ausführlich beschrieben und tragen zur Entwicklung zukünftiger Lehr-Lernansätze bei.