Virtuelles Labor mit adaptivem Tutoringsystem

Naturwissenschaftliche Studiengänge wie das Fach Chemie sind seit Jahren von hohen Abbruchquoten betroffen. Laborpraktika als essenzielle Lehrveranstaltungen für die Entwicklung experimenteller Kompetenzen haben sich hierbei als eine besondere Herausforderung für Studierende der Studieneingangsphase herausgestellt. Dies lässt sich u.a. auf die sehr heterogenen Voraussetzungen der Studienanfänger:innen zurückführen. In einer interdisziplinären Kooperation zwischen der Chemiedidaktik und des Instituts für Informatik erstellen Studierende des Masterstudiengangs Computer Science daher im Rahmen einer Projektgruppe die Anwendung „VRLabTutor“. Sie soll Chemie-Studierenden ermöglichen, in einer authentischen Laborumgebung zeit- und ortsunabhängig zu experimentieren. Ein auf KI basierendes adaptives Tutoringsystem in Avatarform gibt den Studierenden auf mehreren Ebenen (z.B. deklarativ und prozedural) Feedback zu ihren Handlungen im Labor. Chemie-Studierende unterstützen die gesamte Entwicklung durch regelmäßige Rückmeldungen über Usertests. VRLabTutor ist damit ein Projekt von Studierenden für Studierende. Das Projekt wird in das Selbststudium des Praktikums „Allgemeine Chemie“ der chemiebezogenen Bachelorstudiengänge sowie in etablierte Angebote (Lernraum Chemie) implementiert. Neben dem Aufbau eines Netzwerks zum Ergebnistransfer in andere Fächer werden die entwickelte Anwendung sowie die Arbeit in der Projektgruppe prozessbegleitend evaluiert.