Virtueller Naturwissenschaftsunterricht mit dem "Virtual Lab" von BASF

Fachartikel

Dieser Artikel zum Thema "Einsatz eines virtuellen Labors im naturwissenschaftlichen Unterricht" informiert über die Einsatzmöglichkeiten des "Virtual Lab" von BASF im Präsenz- und Online-Unterricht. Neben den Themen, zu fördernden Kompetenzen sowie den Vor- und Nachteilen berichtet der Autor von seinen Erfahrungen mit dem Virtual Lab im Online-Unterricht.

Funktionsweise des virtuellen Labors

Die Themenbereiche des virtuellen Labors "Virtual Lab" sind wie ein reales naturwissenschaftliches Labor aufgebaut. Die Schülerinnen und Schüler können so virtuell mit den Gerätschaften aus einem Labor experimentieren und lernen zugleich deren Anwendung kennen. Unterstützt werden sie dabei vom virtuellen Assistenten "Dr. Blubber". Einführende Erklärvideos liefern zu jedem Thema Hintergrundwissen, Quizfragen ermöglichen einen selbstständigen Verständnistest. Zudem gibt es verschiedene Belohnungsmöglichkeiten für das erfolgreiche Absolvieren von Experimenten und Tests.

Einsatzmöglichkeiten des virtuellen Labors

Der Einsatz des Systems ist ab der Grundschule möglich. Je nach Thema ist für die Erklärungen Vorwissen erforderlich, weshalb sich manche Labore an die Klassenstufen der Sekundarstufe I richten, die dieses bereits erworben haben. Beim eigenständigen Einsatz müssen die Kinder grundlegende Fertigkeiten im Umgang mit dem PC (zum Beispiel Steuerung mit der Maus) haben.

Die Einsatzmöglichkeiten im Überblick:

Einsatz zur Präsentation eines Versuchs über Beamer oder Smartboard
virtuelles Bearbeiten der Experimente in Einzel- Partner oder Kleingruppenarbeit im Präsenzunterricht
Durchführung der Experimente als Aufgabe für den Fernunterricht. Hier liegt eine besondere Stärke des Systems, da die Schülerinnen und Schüler mit Labormaterial und Rohstoffen virtuell arbeiten können ohne diese reale anschaffen zu müssen.
zur Vertiefung für besonders interessierte und begabte Kinder (Enrichment).
als virtuelle Vorbereitung auf die reale Durchführung der Versuche im Unterricht.

Themen des virtuellen Labors

Folgende Laborthemen werden aktuell angeboten:

Lüfte das Geheimnis des "grünen Wunders" (Fotosynthese)
Der rote Fleckenteufel (Wirkweise von Buntwaschmittel untersuchen)
Dem Boden auf den Grund gehen (physikalische Bodenuntersuchung)
Nutze die Kraft der Sonne (Funktionsweise von Solarzellen)
Probiere das süße Brot (Untersuchung der Bestandteile von Lebensmitteln)
Werde zum Filterexperten (Experimente zum Bau einer Minikläranlage)
Finde den richtigen Absender (Chromatograhie von Farbstiften)
Besuche die Backstube Chemielabor (chemische Prozesse beim Kuchenbacken)
Lass es blubbern (Wirkung Kohlenstoffdioix in Wasser)
Die schäumenden Perlen (Vergleich von Dämmstoffen)
Rostschutz für Lebensmittel (Stoffe gegen die Oxidation von Obst)

Kompetenzerwerb

Generell lassen sich durch den Einsatz des virtuellen Labors folgende Kompetenzen vermitteln:

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

lernen oder sichern die Sicherheitsregeln im Labor.
lernen oder sichern die Bezeichnung von Laborgeräten und deren Anwendungsgebiete sowie verschiedene Untersuchungsverfahren aus den Naturwissenschaften.
lernen, wie man die verwendeten Stoffe nach dem Versuch richtig entsorgt.
üben die Durchführung von Experimenten nach Anleitung.
lernen die physikalischen und chemischen Hintergründe der einzelnen Themen kennen.