In dieser Lerneinheit wurden Viren als biologische Systeme untersucht, indem wissenschaftliches Wissen mit 3D-Modellierung und Augmented Reality kombiniert wurde. Durch die Phasen Erkunden, Ausführen und Erweitern entwickelten die Schülerinnen und Schüler ein Verständnis für den Aufbau, die Funktion und die Klassifikation von Viren, während sie dieses Wissen aktiv in praktischen digitalen Aktivitäten anwendeten. Der Einsatz von AR-Tools unterstützte die Visualisierung mikroskopischer Strukturen, steigerte das Engagement und half, bio-inspirierte Prinzipien mit realen wissenschaftlichen und technologischen Herausforderungen zu verknüpfen. So wurde die weitere Erforschung der Biologie durch MINT und digitale Innovationen gefördert.

Phase Beschreibung
Erkunden

- Recherche und Entdeckung: Die Schülerinnen und Schüler erforschen, was Viren sind, wie sie sich von lebenden Zellen unterscheiden und warum ihr Aufbau für ihre Funktion entscheidend ist. Sie analysieren Virusbestandteile (Genom, Kapsid, Hülle, Oberflächenproteine) und lernen, wie Viren Wirtszellen infizieren.

- Inhaltsentwicklung: Die Lernenden bauen ihr Grundlagenwissen durch Texte, Diagramme und visuelle Beispiele auf und entwickeln ein Verständnis für Virustypen und deren Klassifikation.

- Bedarfsanalyse: Die Schülerinnen und Schüler identifizieren Herausforderungen beim Verständnis mikroskopischer und abstrakter biologischer Strukturen und erkennen den Bedarf an visuellen und interaktiven Lernwerkzeugen.
Ausführen


- Umsetzung des Curriculums: Die Schülerinnen und Schüler wenden biologisches Wissen an, indem sie Virusmodelle mit Tinkercad Codeblocks entwerfen und die Virusstruktur in vereinfachte 3D-Darstellungen übersetzen.

- Interaktive Übungen: Die Lernenden erstellen, modifizieren und vergleichen Virusmodelle und konzentrieren sich dabei auf bio-inspirierte Prinzipien wie Struktur-Funktions-Zusammenhänge, Symmetrie und Effizienz. Sie bereiten Modelle für die AR-Visualisierung vor.

- Feedbacksammlung: Die Schülerinnen und Schüler erhalten Rückmeldungen von Mitschülern und Lehrkräften durch Diskussionen, Modellpräsentationen und Reflexionen über Designentscheidungen und biologische Genauigkeit.
Erweitern

- AR-Integration: Die Schülerinnen und Schüler importieren ihre 3D-Virusmodelle in Delightex und visualisieren sie mit Augmented Reality. AR macht mikroskopische Virusstrukturen in menschlicher Dimension sichtbar.

- Interaktives Lernen: Die Lernenden interagieren mit den AR-Modellen, indem sie diese drehen, zoomen, beschriften und die Virusbestandteile erklären. So wird das räumliche Verständnis und die begriffliche Klarheit gestärkt.

Gamifizierte Inhalte:

  • Punkte und Abzeichen: Für korrekt modellierte Virusstrukturen und klare Erklärungen werden Punkte und Abzeichen vergeben.
  • Bestenlisten: Optionale klassenbasierte Ranglisten zur Förderung der Motivation.
  • Quests und Level: Die Schülerinnen und Schüler arbeiten sich von einfachen Virusstrukturen zu komplexeren Virustypen vor.
  • Belohnungen für Entdeckungen: Zusätzliche Aufgaben für das Entdecken weiterer Virusmerkmale oder Vergleiche.
  • Kollaborative gamifizierte Aufgaben: Gruppenherausforderungen zum Entwerfen und Erklären verschiedener Virustypen.

AR-basierte Bewertungen: Die Schülerinnen und Schüler zeigen ihr Verständnis, indem sie den Aufbau und die Funktion von Viren anhand ihrer AR-Modelle erklären, Bestandteile identifizieren und reflektieren, wie der Aufbau Infektion und Überleben unterstützt.