Aus Fehlern für die Zukunft lernen – Branching Scenarios eingebettet in virtuelle Labore

Die experimentelle Arbeit ist sehr wichtig, um theoretisches Wissen anzuwenden. In der Praxis ist die Laborarbeit jedoch limitiert, Studierende folgen einem vorgegebenen Versuchsablauf, und Sicherheitsaspekte sind zu beachten, die einige Versuchspfade nicht zulassen. In diesem Beitrag werden Branching Scenarios, d.h. virtuelle Versuchsabläufe mit Entscheidungspfaden, am Beispiel von Praktika im Bereich der Nanotechnik vorgestellt. Diese helfen, das Experiment besser zu verstehen, indem Fehler, die in Präsenz nicht gemacht werden dürfen, zugelassen werden und Fehlentscheidungen bis zum finalen Resultat mitgeführt werden.

Praktika im Bereich der Nanotechnik sind aufgrund der Laborumgebung kosten- und zeitintensiv. Daher sind virtuelle Labore eine Möglichkeit, den Anlagenpool über digitale Zwillinge zu erweitern und die Laborzeit zu verlängern. In diesem Beitrag wird ein virtuelles Labor vorgestellt, das von einem Branching Scenario begleitet wird. Dafür wird ein Versuchsziel, z.B. eine Nanostruktur, definiert, und Materialien werden zur Wahl gestellt. Schrittweise werden die Studierenden durch den Prozessablauf geführt und aufgefordert, an kritischen Stellen Entscheidungen zu treffen, z.B. zur Temperatur- oder Materialwahl. Die Entscheidungen werden kommentiert, aber nicht korrigiert, so dass die Studierenden ihr Ergebnis diskutieren können und das Branching Scenario erneut mit angepasster Parameterwahl durchlaufen können.

In diesem Beitrag wird ein Branching Scenario aus dem Bereich der Nanotechnik, eingebettet in eine e-learning Plattform, präsentiert. Das Prinzip kann auch in andere Disziplinen, in denen Versuchs- oder Gesprächsabläufe auf Entscheidungen basieren, überführt werden. Die Studierenden nähern sich spielerisch dem Thema, sie werden ermutigt, bewusst Fehler zu machen, und das Resultat ihrer Entscheidungen wird sichtbar gemacht. Dadurch können zukünftig Entscheidungen im Prozessablauf bewusster getroffen werden, und der Lernerfolg wird gesteigert.