Ein Virtual-Reality-Spiel, das Schülern im Naturwissenschaftsunterricht helfen soll

Mehrsprachige Studierende stehen vor besonderen Herausforderungen, die ihre akademischen Leistungen beeinträchtigen können. Laut einer neuen Studie der University of Georgia könnten neue Lehrmethoden helfen, diese Lücke zu schließen. Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht Lernen und Lehren.

In den Vereinigten Staaten ist Englisch die Hauptsprache, die im Klassenzimmer verwendet wird. Schulen neigen auch dazu, beim Unterrichten auf mündliche Kommunikation und bei der Beurteilung des Lernens auf schriftliche Prüfungen zu setzen. Dies kann es für mehrsprachige Studierende schwierig machen, sich auszudrücken. Dies gilt insbesondere im naturwissenschaftlichen Unterricht mit seinen spezifischen Begriffen und komplexen Satzstrukturen.

Ein UGA-Forscher entwickelte daher ein immersives Virtual-Reality-Spiel, um Schülern wissenschaftliche Konzepte auf neue Weise zu vermitteln. Die Schüler wurden vor und nach dem Spielen des Spiels getestet, entweder auf einem Desktop-Computer oder durch immersive virtuelle Realität, wobei die Forscher ihre Ergebnisse verglichen, um zu sehen, ob das Spiel den Schülern half, den Inhalt besser zu verstehen.

Die Ergebnisse aller Schüler verbesserten sich nach dem Spielen, und mehrsprachige Schüler schnitten genauso gut ab wie ihre englischsprachigen Klassenkameraden.

Visuelle Hinweise und Körperbewegungen bieten weitere Möglichkeiten, Konzepte zu lernen

Das Virtual-Reality-Spiel nutzte visuelle, akustische und Körperbewegungen, um den Schülern mehrere Möglichkeiten zu bieten, zu lernen und ihr Wissen über ein Thema auszudrücken. Forscher bezeichnen dies als multimodale Sinneswahrnehmung oder die Verwendung mehrerer Kommunikationsmittel zur Verarbeitung und Übermittlung von Informationen.

Die Studie legt nahe, dass die Fähigkeit, mithilfe mehrerer Methoden Bedeutungen zu konstruieren, für mehrsprachige Schüler von wesentlicher Bedeutung ist.

„Virtuelle Realität bietet Sinnesprozesse oder Möglichkeiten zur Sinneswahrnehmung, die über einfache verbale Kommunikation hinausgehen“, sagte Ai-Chu Elisha Ding, Hauptautorin der Studie und Assistenzprofessorin am Mary Frances Early UGA College of Education.

„Mehrsprachige Lernende schnitten ganz gut ab, weil sie die Unterstützung erhielten, die sie brauchten, und über andere Möglichkeiten verfügten, ihr Verständnis auszudrücken, als die üblichen Methoden, die sie im Naturwissenschaftsunterricht verwendeten.“

Mehrsprachige Studierende könnten von mehreren Kommunikationsmöglichkeiten profitieren

Außerhalb des Klassenzimmers verwenden Menschen zur Kommunikation mehr als nur ihre Worte. Handgesten, Mimik und Körpersprache verleihen Interaktionen jeweils eine eigene Bedeutung.

Diese nonverbalen Hinweise werden in Schulen oft übersehen.

„Im amerikanischen Bildungssystem kommunizieren Studenten ihre Ideen hauptsächlich auf Englisch“, erklärte Ding. „Interaktionen im Klassenzimmer sind auch sehr verbal, das heißt, Schüler und Lehrer äußern sich schriftlich oder mündlich. Dies schafft viele Hindernisse für mehrsprachige Lernende.“

Virtuelle Realität kann helfen, diese Hindernisse zu überwinden, indem sie dabei hilft, Ideen visuell und nicht nur durch Worte zu kommunizieren.

Virtuelle Realität kann dem Unterricht nonverbale Hinweise hinzufügen

Die leitende Forscherin und ihre Kollegen arbeiteten mit einem Lehrer für Naturwissenschaften an einer Mittelschule und einem Lehrer für Englisch als neue Sprache zusammen, um ein Virtual-Reality-Spiel zu entwickeln, das die im Naturwissenschaftsunterricht vermittelten Inhalte präsentiert. Das Spiel und die Lektionen sollen den Schülern helfen, Naturwissenschaften zu erlernen und gleichzeitig ihre Sprachkenntnisse zu entwickeln. An der Studie nahmen 97 Siebtklässler einer städtischen Mittelschule in Indiana teil.

Die Forscher entwickelten das Spiel in zwei Modi: einen auf einem Virtual-Reality-Headset und einen auf einem Desktop-Computer.

Das Headset-Spiel konzentrierte sich auf visuelle und akustische Hinweise, um Feedback zu geben und den Schülern die Interaktion mit der virtuellen Umgebung um sie herum zu ermöglichen. Das Desktop-Spiel stützte sich mehr auf Text zur Informationsvermittlung und war weniger immersiv konzipiert.

„Eine der wichtigsten Erkenntnisse aus der Studie ist, dass Lehrer besonders darauf achten sollten, visuelle und manuelle Gesten zu verwenden, um den Schülern bei der Informationsverarbeitung zu helfen“, sagt Ding.

Anschließend wurde geprüft, wie gut die Schüler über das in den Spielen behandelte Material Bescheid wussten, wie sie Verbindungen zwischen den vorgestellten Konzepten herstellten und wie sie ihre Gedanken schriftlich umsetzten.

Alle Schüler konnten eine Verbesserung ihrer Testergebnisse feststellen. Auch mehrsprachige Studierende traten auf, ebenso wie solche, die nur Englisch sprachen. Darüber hinaus verbesserten Schüler, die das immersive VR-Spiel spielten, ihre Testergebnisse deutlich stärker als Schüler, die das Desktop-Spiel spielten.

Beobachtung ist in der Wissenschaft von entscheidender Bedeutung, und das Virtual-Reality-Spiel versetzt Schüler in eine Umgebung, in der sie ein Thema auf immersive Weise studieren können, sagen Forscher. Der Computermodus konnte nicht die gleiche Art von Erfahrung bieten, weshalb diese Schüler nicht so gut abschnitten.

Obwohl Virtual-Reality-Spiele nicht in jedem Klassenzimmer verfügbar sind, betonte Ding, dass Schüler dennoch davon profitieren können, wenn Lehrer neue Lehrmethoden ausprobieren.

„Lehrer können viele verschiedene Dinge tun, um diese Art der nonverbalen Kommunikation im Klassenzimmer stärker zu ermöglichen“, sagte Ding. „Eine wichtige Erkenntnis aus der Studie ist, dass Lehrer besonders darauf achten sollten, visuelle Darstellungen und Handgesten zu verwenden, um den Schülern bei der Informationsverarbeitung zu helfen.“