Laborpraktika mit digitalen Medien unterstützen
Laborpraktika mit digitalen Medien
Einführung
Laborpraktika dienen der praktischen Vertiefung des theoretischen Wissens und dem Üben wissenschaftlicher Arbeitsweisen, wie z.B. Versuchsprotokollierung, Datenanalyse und Diskussion. Mediengestützte Werkzeuge können Laborpraktika in allen Phasen (Vorbereitung, Durchführung, Nachbereitung) sinnvoll unterstützen.
Einsatzszenario
Aufgrund der Vielfalt mediengestützter Werkzeuge und der unterschiedlichen Abläufe der Praktika ist eine Vielzahl von Szenarien denkbar, die das Erreichen der Lernziele im Laborpraktikum unterstützen und fördern. Ein mögliches Szenario ist nachfolgend dargestellt.
Die Studierenden nutzen dieses Werkzeug während des Praktikums parallel zu ihren tatsächlichen Experimenten, um verschiedene – im realen Prozess sehr aufwändige – Konfigurationen zu vergleichen. Dadurch wird zum einen das Spektrum möglicher Versuchsanordnungen wesentlich erweitert. Zum anderen kann der Effekt ungünstiger Versuchsbedingungen parallel zum optimierten Versuch getestet und evaluiert werden. Durch den Vergleich der real gemessenen Daten mit den Simulationsergebnissen in der Versuchsauswertung wird das Verständnis der zugrundeliegenden biologisch-technischen Zusammenhänge gefördert.“
Tipps zur Umsetzung
Vorbereitung
In der Vorbereitung eines Praktikums können Literatur und Versuchsunterlagen mediengestützt zur Verfügung gestellt werden, die der Stoffwiederholung, der Abfrage von Vorwissen oder der Versuchsvorbereitung dienen. Kurze Videos verdeutlichen fachliche Hintergründe oder visualisieren bestimmte Arbeitstechniken, wie beispielsweise das Pipettieren.
Mit der Bearbeitung von Online-Quiz schätzen Studierende ihren Wissensstand selbst ein und Lehrende erhalten Rückmeldungen über Wissenslücken. Aufwändig, aber sehr wirksam, sind Simulationen des Praktikumsversuchs, sogenannte virtuelle Labore (vgl. Abdulwahed und Nagy 2009). Die Studierenden lernen, Versuchszeiten abzuschätzen und den Praktikumsablauf entsprechend zu organisieren.
Durchführung
Während des Praktikums erfassen Studierende mit mediengestützten Werkzeugen die Messdaten und können sie anschließend gemeinsam auswerten. Diese Messdaten können mit simulierten Daten verglichen werden, um ggf. die Versuchsbedingungen anzupassen oder zu optimieren.
Nachbereitung
In der Nachbereitung eines Laborpraktikums sind durch die Studierendengruppen üblicherweise Protokolle anzufertigen. Mit digitalen Werkzeugen ist ein gleichzeitiges Arbeiten an einem gemeinsamen Dokument sehr gut möglich. Versuchssimulationen können hier wiederum genutzt werden, um theoretische und praktische Versuchsergebnisse zu vergleichen und zu diskutieren.
Literatur
Abdulwahed, Mahmoud; Nagy, Zoltan K. (2016): Applying Kolb’s Experiential Learning Cycle for Laboratory Education. Journal of Engineering Education, July 2009, S. 283-294.
