Dieses Projekt ist eine virtuelle Simulationssoftware die auf die Besonderheiten des botanischen Unterrichts abzielt, wie die Schwierigkeiten bei der physischen Darstellung der Organmorphologie und -anatomie, den Entwicklungsprozesses der Pflanzen, die saisonalen Einschränkungen bei der Pflanzenbestimmung und das Erlernen englischer Fachterminologien im internationalen Unterricht. Es wird ein immersives zweisprachiges Lehrkonzept vorgeschlagen, das "Theorie + virtuelle Simulation + Mikroskopie" kombiniert. Basierend auf dem "Jugendgarten" wird eine Simulation mit einer vollständigen Naturszene und Wechsel der Jahreszeiten geschaffen, in der die Studierenden die Veränderungen der Pflanzen im Laufe eines Jahres erleben können.
Das gesamte Experiment ist in zwei Lernmodi unterteilt: ein umfassender Lernmodus und ein spezialisiertes Training- und Prüfungsmodus. Die Software bietet zwei Anwendungsmodi:
1. Virtueller Vorbereitungskurs für Anfänger: Studierende können im virtuellen "Jugendgarten" spazieren gehen, Pflanzen identifizieren und elf Kapitel durchstöbern, um die Erkennungspunkte dieser Pflanzen zu lernen. Wenn unbekannte Fachbegriffe auftauchen, können sie ins erste Kapitel zurückkehren, um zuerst die Benutzung des Mikroskops zu erlernen und dann in den Kapiteln zwei bis zehn die anatomischen Merkmale der Wurzeln, Stängel und Blätter zu studieren.
2. Begleitendes Lernmodul während des Unterrichts: Studierende lernen zunächst die morphologischen Merkmale, Strukturen und Funktionen der Hauptorgane (Wurzeln, Stängel, Blätter). Anschließend können sie auf dem virtuellen Campus spazieren gehen und anhand der beobachteten Merkmale der Nähr-/Fortpflanzungsorgane die Pflanzenarten bestimmen.
Experimenteller Ablauf
1. Immersive Umgebung: Studierende betreten den virtuellen "Jugendgarten", um durch interaktive Steuerung der Entwicklungsmonatsvariablen die morphologischen und anatomischen Merkmale von elf repräsentativen Pflanzen zu lernen und zu bewerten.
2. Strukturierte Organanatomie: Im Modul der Organstruktur können die Studierenden schwächere Punkte aus dem Umgebung-Lernmodul auswählen und die Strukturmerkmale verschiedener Pflanzenarten durch Scheiben weiter untersuchen. Bei schwer beobachtbaren Strukturen wie Caspary-Streifen und Gefäßen wird eine räumliche Simulation durchgeführt, um so ein intuitives Verständnis zu gewährleisten.
3. Interaktive Übungen: Nach den Lernschritten können die Studierenden in die jeweiligen Prüfungsabschnitte eintreten. Sie können im virtuellen Garten in verschiedenen Jahreszeiten spazieren, den gesamten Mikroskopnutzungsvorgang simulieren und die Organstrukturen unter verschiedenen Vergrößerungen beobachten. Das System bietet Fehler- und Korrekturhinweise sowie eine automatische Bewertung.
4. Selbstlernen: Studierende können die Lern- und Übungsinhalte und -reihenfolgen basierend auf ihrem persönlichen Interesse und Kenntnisstand selbst wählen, um sich gezielt zu verbessern.
5. Unterstützende Anleitung: Bei Fehlern in den Prüfungen des Campus-Moduls gibt es zwei Korrekturmöglichkeiten. Im Organstrukturanalyse- und Mikroskopmodul werden die Punkte direkt gezählt. Die Bewertungen und Aufzeichnungen werden automatisch erstellt und sind rückverfolgbar, was den Studierenden hilft, ihren Lernfortschritt zu verfolgen und Fehler zu korrigieren.
6. Reflexive Bewertung: Nach Abschluss der Experimente können die Studierenden durch Berichte ihre Arbeit reflektieren und bewerten. Je nach den Ergebnissen und Interessen können sie die virtuellen Experimente wiederholen, um ihre Lernergebnisse zu verbessern.
Dieses zweisprachige virtuelle Experiment ermöglicht ein umfassendes Verständnis und Beherrschung der botanischen Theorien, fördert die Verbesserung der grundlegenden Prinzipien, der umfassenden Fähigkeiten und der englischen Terminologie.