Online-Labore für mehr Einbindung in MINT-Fächern

Seit 2016 ist Go-Lab eine unverzichtbare Umgebung für Lehrkräfte geworden, die ihre Schülerinnen und Schüler in den Unterricht von Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik einbinden wollen. Die Arbeit im Projekt Next-Lab (Next Generation Stakeholders and Next Level Ecosystem for ColLaborative Science Education with Online Labs) hat große Fortschritte erzielt und wird die Einführung der Online-Labore von Go-Lab in europäischen Klassenräumen weiterführen.

Digitale Wirtschaft

Wir kennen alle die Nachteile „traditionellen“ Unterrichts in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik (MINT): Die Theorie zu einem Thema von einem Lehrer erklärt zu bekommen ist super, aber ohne praktische Experimente kratzen wir nur an der Oberfläche der Thematik. Experten sind sich meist einig, dass die Lösung mehr Einbindung in den Unterricht ist. Um dies zu erreichen, folgt Next-Lab der eigenen Vision und erweitert die Umgebung von Go-Lab, die eine umfangreiche Sammlung an interaktiven Online-Laboren (remote und virtuell) sowie dazugehörigen Instrumenten zur Unterstützung (Lern-Apps) bietet. Zusammen mit Multimediamaterial, das den Schülerinnen und Schülern hinführende Informationen präsentiert, erschaffen diese Labore und Instrumente das, was das Projektkonsortium ‚Orte für problemorientiertes Lernen‘ nennt. „Online-Labore im problemorientierten Modus fordern die Schülerinnen und Schüler dazu auf, selbst zu entwerfen, experimentieren und Schlussfolgerungen zu ziehen. Anders als in direkten Laboren, in denen Schülerinnen und Schüler häufig vorgeschriebene Abläufe abarbeiten, können die Schülerinnen und Schüler sicher und einfach freie Experimente durchführen und so ernsthaft eigenes Wissen erlangen“, sagt Ton de Jong, Professor für Unterweisungstechnik an der Universität Twente und Koordinator von Next-Lab. „Es gibt jedoch zwei Einschränkungen: Schülerinnen und Schüler müssen den problemorientierten Prozess mit ausreichend Vorwissen beginnen und sie brauchen durchgehend Unterstützung.“

Eine Umgebung mit 45 Anwendungen

Die einzigartige Kombination von Instrumenten bei Next-Lab löst beide Probleme, indem es Lehre und Problemorientierung verbindet und gleichzeitig Unterstützung beim Lernen bietet. Die Umgebung bietet 45 Anwendungen, die Schülerinnen und Schülern helfen, Thesen aufzustellen, Konzeptkarten zu erarbeiten, Experimente zu entwerfen, Schlussfolgerungen zu ziehen usw. Sie bietet außerdem verschiedene Anwendungen zur Lernanalyse, die Schülerinnen und Schülern einen Überblick über ihre Lernaktivitäten oder -produkte sowie Vergleichswerte zum Verhalten und den Produkten ihrer Klassenkameraden bieten. „Diese Anwendungen zur Lernanalyse sollen Schülerinnen und Schüler dazu anregen, das eigene Lernverhalten zu hinterfragen“, erklärt de Jong. Go-Lab hat im Laufe der letzten Jahre bereits enorme Erfolge verzeichnet. Die Umgebung ist praktisch der Standard für modernes, digitales problemorientiertes Lernen geworden. Sie bietet die größte Auswahl an Online-Laboren (mehr als 600) an einem Ort und es finden dort mehr als 20 000 Sitzungen pro Monat statt. De Jong schätzt, dass etwa 120 000 Schülerinnen und Schüler Go-Lab in einer echten Unterrichtssituation genutzt haben. Dabei wird die weltweite Go-Lab-Gemeinde der Lehrkräfte immer größer. Im Vergleich zum ursprünglichen Go-Lab bringt der Nachfolger von Next-Lab ein neues Design und eine modernisierte Schnittstelle sowie neue Funktionen mit sich. „Neben den Anwendungen zur Lernanalyse haben wir Anwendungen für die Grundschule, Kollaborationsmöglichkeiten, Optionen für Peer-Bewertungen, ein Modellierungs-Tool und eine Portfoliofunktion eingeführt“, sagt de Jong. „Was das System angeht, wurde die vorhandene Umgebung umstrukturiert, um eine größere Anzahl an Nutzern zu ermöglichen, die Systemwartung zu verbessern und die DSGVO einzuhalten. Die Austauschplattform wurde mit neuester Technologie reimplementiert und das Bibliothekssystem wurde durch moderne Programmierschnittstellen von Graasp ersetzt.“ Wenn man sich die Entwicklung anschaut, wird einem klar, dass Go-Lab von Dauer ist. Das Projektkonsortium plant, Umsatz durch Kurse und Labore von kommerziellen Anbietern zu generieren, wobei das derzeitige Go-Lab-System kostenfrei bleiben soll. Neue Projekte sind bereits in Gange, so zum Beispiel GO-GA, ein Projekt zur Einführung von Go-Lab in afrikanischen Ländern. Auch die Weiterentwicklung wird fortgeführt: Ein Projektteam arbeitet bereits daran, die existierenden Anwendungen smarter zu machen. „Wir haben auch vor, die Idee der Verknüpfung interaktiver Anwendungen über Labore hinaus auf Multimediamaterialen und Anwendungen für andere Lernansätze wie computergestütztes Denken auszuweiten“, meint de Jong.

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