Multimedial Unterstutztes Experimentieren Im Webbasierten Labor Zur Messung, Visualisierung Und Analyse Des Feldes Eines Permanentmagneten

Die vorliegende Arbeit beschreibt ein webbasiertes Labor, das es Lernenden in der Sekundarstufe erlaubt, das Feld eines Magneten prazise zu vermessen und fur die Darstellung der Messwerte zwischen unterschiedlichen Visualisierungen zu wahlen. In der entwickelten Experimentierumgebung lassen sich auch anspruchsvolle Aufgaben auf Universitatsniveau bearbeiten, wie z., B. die Bestimmung der Magnetisierung des Magneten. Weiterhin werden Konzeption und Durchfuhrung einer empirischen Untersuchung erlautert, die darauf abzielt, durch digitale, in die Experimentierumgebung eingebettete Hilfen die Fertigkeiten der Lernenden zur Dokumentation von Messwerten zu fordern. 119 Lernende der 11. Jahrgangsstufe nahmen an der Untersuchung teil, die a) eine Ubung mit Animationen, b) eine Ubung mit interaktiven Zuordnungsaufgaben und Feedback und c) eine automatisierte Dokumentation gegenuberstellte. Die Ergebnisse werden unter Berucksichtigung der Fahigkeit der Lernenden zur mentalen Rotation und der wahrend der Wahrnehmung der Hilfen mit einem Eye-Tracking-System erfassten Blickbewegungen ausgewertet und diskutiert. Zusammengefasst zeigt sich, dass am meisten von der Ubung mit interaktiven Zuordnungsaufgaben und Feedback profitiert wurde. Die Animation lenkte den Blick auf animierte Elemente, fuhrte aber zu keinen signifikant besseren Resultaten. Auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse wird eine adaptierte Version des webbasierten Labors zur Unterstutzung der Messwertdokumentation vorgestellt.