Wie der VR-Unterricht die Ergebnisse von Chemietests in einem führenden estnischen Gymnasium um 68 % verbesserte

2022-08-31

Fallstudie

Klassenzimmer

VR in education

Virtual Reality (VR) wird im Bildungsbereich immer beliebter, da immer mehr Schulen diese Technologie einsetzen. Katrin Soika, Chemielehrerin am Gustav-Adolf-Gymnasium in Tallinn, Estland, testete Futuclass VR-Modelle und -Geräte im Chemieunterricht mit ihren Gymnasiasten. Das Ergebnis war, dass sich die Schüler in einem Test um durchschnittlich 68 % verbesserten, nachdem sie in einer 30-minütigen Unterrichtsstunde mit VR das Thema Metalloxide gelernt hatten, verglichen mit Schülern, die das Thema mit traditionellen Lehrmethoden gelernt hatten.

Chemie ist ein abstraktes Fach, das für die Schüler nur schwer zu verstehen ist.

Als Chemielehrerin weiß ich, dass einige meiner Schülerinnen und Schüler Chemie hassen, obwohl ich wirklich hoffe, dass ich ihnen den Wert der Chemie zeigen kann und dass sie gerne meinen Unterricht besuchen", sagt Katrina Soyka, Chemielehrerin am Gustav-Adolfs-Gymnasium.
Den Chemieunterricht für die Schülerinnen und Schüler ansprechend und verständlich zu gestalten, ist für viele Lehrerinnen und Lehrer, die sich für ihr Fach begeistern, eine große Herausforderung. "Es gibt alle möglichen chemischen Reaktionen, die für Schüler so abstrakt sind, dass sie nur schwer zu verstehen sind. Das führt dazu, dass sie sich langweilen, unkonzentriert sind und sich fragen, warum sie das Fach überhaupt lernen", erklärt Katrina Soyka, die seit 20 Jahren im Bildungswesen tätig ist.

Beim VR-Chemieunterricht lernen die Schüler durch Handeln und nicht durch passives Lesen.

Das abstrakte Niveau des Fachs und das geringe Engagement waren die Hauptgründe, warum die Chemielehrer der Gustav-Adolf-Schule versuchten, innovativere und ansprechendere Wege zu finden, um die Wissensvermittlung einfach, schnell und effektiv zu gestalten.
Als sie den Chemieunterricht anschaulicher gestalten wollte, fehlte es der Schule an den notwendigen Materialien, Labor- und Sicherheitsausrüstungen. Also beschloss Katrina Soyka, es mit VR-Chemieunterricht zu versuchen. Katrin Soika war verständlicherweise etwas zögerlich, als sie mit dem VR-Unterricht zu experimentieren begann. "Am Anfang hatte ich ein bisschen Angst, weil ich nicht wusste, wie man VR-Geräte im Chemieunterricht einsetzt. Außerdem: Wie soll man eine sinnvolle Unterrichtsstunde gestalten, wenn 36 Schüler in einer Klasse sind und nur 11 Oculus-Kits zur Verfügung stehen?"
Nachdem wir verschiedene Ansätze ausprobiert hatten, erzielten wir die besten Ergebnisse mit Gruppenarbeit und Arbeitsblättern auf Papier. Von den Schülern mit VR-Headsets wurde erwartet, dass sie mit den Schülern ohne VR-Ausrüstung kommunizieren und Arbeitsblätter lösen.
Mehrere Studien haben ergeben, dass die direkte Erfahrung viermal effektiver ist als das traditionelle theoretische Lernen. "Ich glaube, dass wir VR-Ausrüstung und praktische Arbeitserfahrungen kombinieren sollten, und das wäre ein effektives Lernen", sagt Catherine Soyka.
Laut Frau Soyka bietet die virtuelle Realität eine neue Perspektive auf die Biowissenschaften und macht es den Schülern leichter, komplexe Konzepte wie Atome oder Moleküle zu verstehen. Die Technologie ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern zu sehen, wie bestimmte Stoffe mit anderen bei unterschiedlichen Temperaturen oder Drücken reagieren, was ihnen hilft, ihr Verständnis im Unterricht oder zu Hause bei der Erledigung von Hausaufgaben zu diesen Themen zu verbessern.
Wir müssen die Qualität der Bildung verbessern, und Erfahrungen mit virtueller Realität und erweiterter Realität werden zu einem wichtigen Bestandteil der MINT-Bildung. Sie sind fesselnd, realistisch und ermöglichen es den Schülern, Situationen zu erleben, die sonst gefährlich oder zu kostspielig wären", sagt Katrina Soyka leidenschaftlich über die Vorteile der virtuellen Realität in der Bildung.

68 % bessere Ergebnisse in Chemietests nach Lernen mit virtueller Realität

Mit VR-Unterricht werden die Lernenden dazu angeregt, selbst zu entdecken. Die Schüler lernen durch Handeln, nicht passiv durch Lesen oder Zuhören. Nach dem VR-Chemieunterricht wurden die Schüler über ihre Erfahrungen befragt, und die Ergebnisse waren signifikant. Die Umfrage ergab, dass die Schüler nach dem Erlernen von Metalloxiden in einer 30-minütigen Unterrichtsstunde mit VR eine durchschnittliche Verbesserung von 68 % im Test zeigten, verglichen mit Schülern, die das Thema mit traditionellen Lehrmethoden erlernten.
In unserer Umfrage gaben 75 % der Schüler an, dass sie das Fach Chemie interessanter fanden als zuvor, und 81 % stimmten zu, dass sie VR-Geräte weiterhin im Unterricht einsetzen möchten.

Neben der Verbesserung der Testergebnisse führte Catherine Soyka weitere Merkmale auf, die VR im Unterricht so leistungsfähig machen:

  • VR ermöglicht es, abstrakte chemische Prozesse während des Lernens zu visualisieren (es ist einfacher, abstrakte chemische Prozesse zu verstehen, die unsichtbar sind und sich auf mikroskopischer Ebene abspielen).
  • Der VR-Ansatz bietet mehr als nur eine visuelle Darstellung; er ermöglicht es den Schülern, chemische Reaktionen durch Simulationen und Experimente tatsächlich selbst zu erleben.
  • Immersive VR-Erfahrungen machen das Lernen zu einem aktiven, kollaborativen Prozess. Die Schüler müssen die Erfahrung erklären und beschreiben, was das Engagement und die Kommunikation erhöht.
  • Ein personalisierter Ansatz. VR-Klassenräume ermöglichen eine flexible Verteilung der Modelle je nach den Bedürfnissen der Schüler.
  • VR-Klassen verringern die Angst der Schüler vor der Chemie.
Soika sagt, eines der besten Dinge am Einsatz von VR sei, dass das Lernen sowohl den Schülern als auch den Lehrern mehr Spaß macht: "Die Atmosphäre während des Unterrichts ändert sich völlig, wenn wir Virtual-Reality-Brillen verwenden, anstatt nur Diagramme an der Tafel mit den Augen zu betrachten. Wenn wir jetzt mit den VR-Boxen ins Klassenzimmer kommen, sind die Schüler aufgeregt und freuen sich auf meine Chemiestunde", erzählt Katrina.
Die Klassenzimmer des einundzwanzigsten Jahrhunderts werden technologisch fortschrittliche Lernräume sein, in denen die VR-Technologie das Engagement und das Lernen der Schüler erheblich steigern wird. Futuclass vermittelt Sekundarschülern MINT-Fächer durch Spielerfahrungen in der virtuellen Realität. Jedes Lernmodul wird gemeinsam mit Bildungsexperten entwickelt und sein Lernwert wird in der jeweiligen Altersgruppe getestet. Das Futuclass-Team weiß, dass Schüler am besten mit Echtzeit-Feedback und in einer ablenkungsfreien Umgebung lernen, in der es Spaß macht, zu experimentieren.
Sprechen Sie mit unseren Experten und buchen Sie hier eine Demo