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Recognizing anatomical structure properties depicted within digital representations may be the first step to conceptual understanding. Comparing stereoscopic and non-stereoscopic visualizations, there is little evidence whether stereoscopic visualisations better support the recognition of anatomical structure properties. Likewise, insufficient indication is given whether working with stereoscopic visualizations is in connection with situational variables such as increased situational intrinsic motivation and decreased visual attention performance. To clarify these queries, the present study focused on two e-learning environments dealing with the anatomy and physiology of the nasal cavity and with the anatomy and physiology of hearing. Participants were 8th grade students and teacher students. Working with stereoscopic imagery instead of non-stereoscopic imagery, both succeeded better in absolving anatomical structure-related tasks such as estimating anatomical spatial-relationships. Working with stereoscopic visualizations neither led to increased situational intrinsic motivation nor to decreased visual attention performance. On the one hand, the results show that stereoscopic visualization technology can be used without having any novelty effects. On the other hand, stereoscopic visualizations can be used without having impairments on visual working memory. Coming from these findings it should be investigated, whether the enhanced performance on anatomical structure-related tasks due to stereoscopic imagery can be used to also enhance conceptual understanding.

Im Kontext einer aktuellen globalen Wasserproblematik wird in der vorliegenden Arbeit den Fragen nachgegangen, welche Verfahren es in der Natur sowie im technischen Bereich gibt, Nebel als Wasserquelle zu nutzen und wie Nebelfang im Sachkundeunterricht der Sekundarstufe praktisch thematisiert werden kann. Zu diesem Zweck werden einschlägige Studien zum Nebelfangverfahren verschiedener Tiere und Pflanzen vorgestellt und durch die Ergebnisse eigener Beneblungsuntersuchungen an ausgewählten Kakteengewächsen ergänzt. Weiter werden das unterrichtliche Potenzial von Nebelfang sowie dessen Umsetzbarkeit im schulischen Kontext in der Form eines didaktischen Artikels erörtert. Es kommt dabei heraus, dass Opuntia microdasys rufida effektiv Wasser aus Nebel beziehen kann und sich sowohl eine Beneblung durch Trockeneis als auch eine Beneblung in einer selbst gebauten Nebelkammer eignet, um das Nebelfangvermögen der Kakteen zu quantifizieren und zu visualisieren. Als Grund für das hohe Nebelfangvermögen von Opuntia microdasys konnten dabei die (mikro-)strukturellen Beschaffenheiten der Dornen sowie deren Distribution auf der Pflanze identifiziert werden. Ein weiteres Ergebnis ist, dass Nebelfang durch großflächige Kunststoffnetze eine praktikable Alternative zu konventionellen Wasserversorgungsverfahren darstellt und sich bereits an verschiedenen Standorten etablieren konnte. Bezüglich künstlicher Beneblungsverfahren kommt als Ergebnis heraus, dass sich Beneblungen mit Trockeneis und Nebelkammer von Schüler/-innen der Sekundarstufe umsetzen lassen, wobei die Arbeit mit Trockeneis gesundheitliche Gefahren birgt und in der Vorbereitung ein deutlich höheres zeitliches Investment erfordert. Das Thema Nebelfang bzw. künstliche Beneblung ist für Lehrende didaktisch bedeutsam, da es die Schüler/-innen im Erlernen naturwissenschaftlicher Arbeitsweisen unterstützt, die Bedeutung von Wasser für alle Lebewesen verdeutlicht, als ein Beispiel für die Angepasstheit von Lebewesen an ihre Umwelt verwendet werden sowie zur Erörterung nachhaltigen Handelns dienen kann.