World Journal of Chemical Education. 2020, 8(1), 1-8
DOI: 10.12691/WJCE-8-1-1
Special Issue

Multitouch Experiment Instruction for a Better Learning Outcome in Chemistry Education

Johann Seibert1, 2, , Heike Luxenburger-Becker1, Matthias Marquardt1, Vanessa Lang1, Franziska Perels3, Christopher W. M. Kay1, 4 and Johannes Huwer2

1Physical Chemistry and Didactic of Chemistry, University of Saarland, Saarbrücken, Germany

2Chemistry and Chemistry Education, University of Education Weingarten, 88250 Weingarten, Germany

3Department of Educational Sciences, University of Saarland, Saarbrücken, Germany

4London Centre for Nanotechnology, University College London, London WC1H 0AH, UK

Pub. Date: March 05, 2020
(This article belongs to the Special Issue Transformation of Science Education with ICT)

Cite this paper

Johann Seibert, Heike Luxenburger-Becker, Matthias Marquardt, Vanessa Lang, Franziska Perels, Christopher W. M. Kay and Johannes Huwer. Multitouch Experiment Instruction for a Better Learning Outcome in Chemistry Education. World Journal of Chemical Education. 2020; 8(1):1-8. doi: 10.12691/WJCE-8-1-1

Abstract

Multitouch Experiment Instructions (MEI) are interactive multimedia eBooks as a full-digital or Augmented Reality (AR) Instructions as a digital-augmented material for the individual promotion of learning while experimenting in chemistry lessons. They provide a digitized experimental instruction, which is made to support both cognitive weak and strong pupils in the sense of individualization. The aim of the MEI project is to improve pupil’s self-regulated learning using a digitized experimental manual which is based to main results of didactic and scientific learning. Initial research results have shown that the presentation of information follows a structured learning process. To connect the promotion of self-regulated learning, digital competences and experimental skills an existing experiment “Characterization of Alkanes” has been digitalized as one Multitouch Experiment Instruction.

Keywords

ICT, science education, digital media, chemistry education, middle school, high school, multimedia learning

Copyright

Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

References

[1]  KMK (2016). The Standing Conference’s “Education in the Digital World” strategy Summary.
 
[2]  Huwer, J. & Seibert, J. (2017). EXPlainistry - Dokumentation, Erklärung und Visualisierung chemischer Experimente mithilfe digitaler Medien in Schülerlabor und Schule. Naturwissenschaften im Unterricht Chemie, 160, 42-46.
 
[3]  Seibert, J., Huwer, J. & Kay, C. W. M. (2019) - EXPlainistry - Documentation, explanation and visualization of chemical experiments supported by ICT in schools. Journal of Chemical Education.
 
[4]  Seibert, J., Marquardt, M., Schmoll, I., & Huwer, J. (2019). Potenzial für "mehr Tiefe" - Augmented Reality im naturwissenschaftlichen Unterricht. Computer + Unterricht, 114, 32-34.
 
[5]  Huwer, J., Bock, A., & Seibert, J. (2018). The School Book 4.0: The Multitouch Learning Book as a Learning Companion. American Journal of Educational Research, 6(6), 763-772.
 
[6]  Ulrich, N., & Schanze, S. (2015). Das eChemBook - Einblicke in ein digitales Chemiebuch. Naturwissenschaften im Unterricht Chemie, 26(145), 44-47.
 
[7]  Huwer, J., Seibert, J., & Brünken, J. (2018) Multitouch Learning Books als Versuchsanleitungen beim Forschenden Experimentieren am Beispiel von Süßungsmitteln. Der mathematische und naturwissenschaftlicher Unterricht, 2018(03), 181-186.
 
[8]  Sweller, J. & Ayres, P. & Kalyuga, S. (2011). Cognitive Load Theory.
 
[9]  Ulrich, N., & Huwer, J. (2017). Digitale (Schul-)Bücher - VoBook zum Multitouch Learning Book. In J. Meßinger-Koppelt, S. Schanze, & J. Groß (Eds.), Lernprozesse mit digitalen Werkzeugen unterstützen - Perspektiven aus der Didaktik naturwissenschaftlicher Fächer (pp. 63-71). Hamburg: Joachim Herz Stiftung Verlag.
 
[10]  Huwer, J., & Brünken, R. (2018). Naturwissenschaften auf neuen Wegen - Individualisierung mit Tablets im Chemieunterricht. Computer + Unterricht, 110(3), 7-10.
 
[11]  Huwer, J., & Eilks, I. (2017). Multitouch Learning Books für schulische und außerschulische Bildung. In J. Meßinger-Koppelt, S. Schanze, & J. Groß (Eds.), Lernprozesse mit digitalen Werkzeugen unterstützen - Perspektiven aus der Didaktik naturwissenschaftlicher Fächer (pp. 81-94). Hamburg: Joachim Herz Stiftung Verlag.
 
[12]  Mayer, R. E. (2005b). Cognitive theory of multimedia learning. In R. E. Mayer (Ed.), Cambridge handbook of multimedia learning (pp. 31-48). Cambridge: Cambridge UP.
 
[13]  Hasselborn, M. & Gold, A. (2017): Pädagogische Psychologie-erfolgreiches Lernen und Lehren, 4. Auflage, Stuttgart: W. Kohlhammer GmbH.
 
[14]  Trautmann, M. & Wischer, B. (2007). Individuell fördern im Unterricht. Was wissen wir über innere Differenzierung? Pädagogik, 59(12), 44-48.
 
[15]  Groß, K.: Individuelle Förderung im Chemieunterricht. In: Reiners, C. (2017). Chemie vermitteln-Fachdidaktische Grundlagen und Implikationen, 1. Auflage, Berlin Heidelberg : Springer-Verlag.
 
[16]  Perels, F. & Dörrenbächer, L. (2018). Selbstreguliertes Lernen und (technologiebasierte) Bildungsmedien. In H. Niegemann & A. Weinberger (Hrsg.), Lernen mit Bildungstechnologien. Springer Reference Psychologie. Berlin: Springer.
 
[17]  Girwidz, R. & Hoyer, Chr. (2018). Didaktische Aspekte zum Einsatz von digitalen Medien - Leitlinien zum Lernen mit Multimedia, veranschaulicht an Beispielen. In J. Maxton-Küchenmeister & J. Meßinger-Koppelt (Hrsg.), Naturwissenschaften digital: Toolbox für den Unterricht. Hamburg: Joachim Herz Stiftung Verlag.
 
[18]  Weidenmann, B. (1997) "Multimedia": Mehrere Medien, mehrere Codes, mehrere Sinneskanäle? Unterricht swissenschaft 25, S. 197-206.