View
2
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Simulationsprogramme
Multimediale LehrMultimediale Lehr-- und Lernumgebungenund Lernumgebungen
Nadia Benaissa David Kim
1. Kurzeinführung Konstruktivismus
2. Simulation2.1 Einführung / Motivation2.2 Klassifikation / Methoden2.3 Beispiele
3. Evaluation3.1 Fahrschule 3D3.2 Genlab
Gliederung
1. Konstruktivismus (1/3)● Der gelernte Inhalt ist abhängig vom Lerner selbst und
seinen Vorkenntnissen
● Wissen wird konstruiert, d.h. aufgenommene Informationen von außen werden zu internen Konstruktionen
● Das konstruktivistische Lernprogramm ist hierbei nur ein passiver Begleiter und besitzt keine führende Funktion
● Dem Lerner wird eine Lernumgebung präsentiert
● Etwas selbst organisiert gelerntes wird nicht so leicht vergessen
1. Konstruktivismus (2/3)● Der Lerner schafft im Lernprozess eine individuelle
Repräsentation der Welt
● Interaktion mit Lernumgebung steht im Mittelpunkt
● Verständnis fürs Ganze wird geprüft
● Ziel ist es eine bestimmte Situation zu bewältigen –(prozesszentriert)
1. Konstruktivismus (3/3)
D.K. 2006
2. Simulation (1/4)
2.1 Einführung / Motivation
● Der größte Teil aus der Definition des Konstruktivismusübertragbar
● Visualisierung des komplexen Zusammenspiels dereinzelnen Faktoren im dynamischen Prozess (Min 1994)
● Näherbringung von Phänomenen die wegen ihrerextremen Geschwindigkeit (zu schnell/langsam) odergefährlichen Bedingungen (z.B. Erdbeben, giftige Gase)nicht zugreifbar sind (Liu 2003)
● Durchleuchtung komplexer Sachverhalte durchTransparente Modelle
2. Simulation (2/4)
2.1 Einführung / Motivation
● preiswertes und sicheres Labor
● Idealbedingungen können geschaffen werden
● konstruktivistisches Lernen möglich
● motivationsfördernd, da das Lernen nicht zu einem linearen Vorgang wird und (physikalisch, geistig) Unerreichbares erreichbar wird
2. Simulation (3/4)
2.2 Klassifikation / Methoden (Vygotsky)
● Free Discovery Learning:Lerner tut und macht was er für sinnvoll hält und bringt sichbestimmte Fähigkeiten beiEr wird jedoch nach einer bestimmten Zeit gelangweilt und wirdwegen der Ziellosigkeit nicht empfohlen
● Coached Learning:Die Simulationsumgebung ist wie oben, jedoch mit Extras, wieerweiterter Hilfe, ganzen Tutorial-Blöcken und einem intelligentenTestgenerator (Min, Ephraim)
• Learning by doing assignmentsDer Lerner stellt Vermutungen auf und schreibt seine Hypothesennieder. Diese werden i.d.R. gleich mit einer Simulation überprüft
2. Simulation (4/4)
● 2.3 Beispiele
● UnterhaltungssimulationenComputerspieleKinofilme
● GesellschaftssimulationenFlugsimulatorenWirtschaftssimulationen (Unternehmensplanspiele)Wettervorhersagen
● Technische SimulationenSchaltungssimulationWindkanalsimulation
● Wissenschaftliche SimulationenChemie-, Biologie- und
Physiksimulationen
Evaluation
1. Fahrschule 3D
2. Genlab
Genlab
1. Was ist Genlab?
2. Was ist das Ziel der Software?
3. Wer soll die Software benutzen?
4. Was wird für GenLab benötigt?
5. Evaluationsbogen
6. Fazit
1. Was ist Genlab?
● „GenLab ist ein multimediales System zum Erlernen der theoretischen und praktischen Grundlagen der Gentechnologie.“
● Das Kernstück ist ein virtuelles Labor zur Simulation gentechnischer Experimente
● Zur Vorbereitung auf die Experimente ist auch eine Theoriekomponente in einemvirtuellen Seminarraum enthalten.
1. Was ist Genlab?● Im virtuellen Genlabor können Einzeltechniken geübt
werden
● Darüber hinaus können vier gentechnische Experimente mit den zuvor erlernten Einzeltechniken durchgeführt werden.
● „GenLab ist eine Gemeinschaftsentwicklung des ldenburgerForschungs- und Entwicklungsinstituts für Informatik-Werkzeuge und -Systeme (OFFIS), des Instituts für Mikrobiologie an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg. Die Entwicklung der Software ist vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert worden.“
2. Was ist das Ziel der Software?● „Sie können unabhängig von Zeit und Ort im virtuellen
Raum (erste) praktische Laborerfahrungen sammeln.“
● „Mithilfe von GenLab können Sie sich gezielt und umfassend auf reale Laborversuche vorbereiten und darüber hinaus mit Experimenten vertraut machen, die ggf. aus Zeit-oder Kostengründen im Studium bzw. in der Schule nicht durchge-führt werden können.“
3. Wer soll die Software benutzen?
● Für Schüle und Studenten geeignet.Jedoch keine genauere Zielgruppendefinitionangegeben.
● Theoretisches Grundwissen nicht explizit vorausgesetzt, da alle, für die Laborexperimente, relevanten Informationen im „Seminarraum“ nachlesbar sind.
4. Was wird für Genlab benötigt?
● Windows:Intel Pentium III Prozessor (oder kompatibel)Betriebssystem ab Windows 9864 MByte ArbeitsspeicherGrafikkarte 1024 x 768 Auflösung,
High Color (16 bit)
● Macintosh:mind. Power PC G3, 233 MhzBetriebssystem ab Mac OS 8.164 MByte ArbeitsspeicherMonitor 1024 x 768 Auflösung, 32768 Farben
● Quicktime wird für einige Theorieteile benötigt. Wird aber auf de CD mitgeliefert.
Evaluation
Beamerklasse Notebookklasse Selbststudium
Möglich: ● Animationen zum Theorieteil
● Vorführung eines Versuchsablaufs
Jedoch:● Ziel der Software ist das eigenständige Lernen durch probieren
Sinnvoll:● Durchführung eines bestimmen Experimentes mit Anweisungen des Lehrers
Am besten geeignet:● Lernen durch Probieren“
● Wiederholung der individuellen Schwächen
Evaluation (1/8)
● Lerntheorie:behavioristisch:
Nein● Es soll nichts theoretisches eingepaukt werden
kognitivistisch: Teilweise
● Erforderliche Aktionen werden aufgelistet und sollen abgearbeitet werden
● Bei Bedarf lassen sie sich überspringen und vorführenkonstruktivistisch:
Ja● Der Experimentierprozess soll ins Fleisch und Blut gehen● Kein automatisches Vorführen oder Instruktionen für die
Bewältigung der Aktionen
Evaluation (2/8)
● Lernsystemvoraussetzungen:Kontakt(Autor, Verlag) angegeben:
JaEinfache Installation:
JaAbsturzfreier Ablauf:
Ja
Evaluation (3/8)
● Inhalt und Struktur:klare Strukturierung:
JaKapitelvoraussetzung /- Ziel:
Nein / JaAufwandsangabe:
NeinWiederholungsmöglichkeit:
JaEinstiegstest zwecks Selbsteinstufung:
Nein
Evaluation (4/8)
● Bedienung und Benutzerführung:Selbstständige Menüführung:
JaDurchgehendes Hilfemenü:
Teilweise• Allgemeine Hilfe, Querverweise von schwierigen Begriffen• Alles andere soll wie im realen Leben in der Bibliothek
nachgelesen werden (im virtuellen SeminarraumMerkfuntion für den monentanen Arbeitsstand:
Nein• Der spaziergang in den Seminarraum, um sich Videos
anzuschauen oder Texte zu lesen, ändert nichts am aktuellen Arbeitsstand.
Evaluation (5/8)
● Bedienung und Benutzerführung:Möglichkeit der Wissensüberprüfung:
Jein● Da eine Prozedur erlernt werden soll, kein Test sinnvoll● Feedback: Checkliste für Einzelaktionen; gelingen / nicht
gelingen des ExperimentesMehrere Antwortmöglichkeiten:
TeilweiseGlossar:
Ja● Für Grundlagen, Geräte, Zubehör und Substanzen in der
Bibliothek
Evaluation (6/8)
● Pädagogisch-didaktische Gestaltung:Gratis-Demoversion:
Ja • Das getestete Evaluationsobjekt ist solch eine Version
Ausdruck des schriftlichen Lernteils: Ja
Individuelle Anpassung: Nein, nicht sinnvoll
Querverweise: Ja
• Geräte- und SubstanzenlieferantenlinksAbschlusstest:
Nein, nicht sinnvollErfolgserlebnisse: Beurteilung nicht möglich
• in der Testversion ist die Beendigung eines Kapitels nicht möglich
Evaluation (7/8)
● Multimediale Umsetzung:Mehrwert gegenüber textorntm. Lernmaterial:
JaSchwierige Sachverhalte in Animationen:
Ja● Videos, Grafiken und Ton
Gliederung nach Medienformen: Ja
● Animation, Text, Foto, 3D ModellAkustische Elemente:
Ja● Hinweiston, Sprachausgabe in Animationen, realistische
Geräusche im LaborexperimentHypertextartige Struktur einzelner Programmteile:
Ja
Evaluation (8/8)
● Schwächen: Navigation durch eine vorgerenderte Welt (Bewegung im Raum nur in vier Himmelsrichtungen● Schwierigkeiten in der Orientierung● kein echtes 3D Feeling wegen eingeschränkter
Bewegungsmöglichkeit und feste Perspektive auf das Experiment
keine vollständige Simulation● Nur vorgegebene Experimente durchführbar● bestimmte Fehler nicht machbar: z.B. Gleiche Pipettespitze für 2
versch. Substanzen nicht benutzbar, wegen Verschmutzungsgefahr
● Stärken:Ganze Versuchsprotokolle vorhandenViele Links zu relevanten WebsitesSehr stark ausgeprägte MultimedialitätVorführung jedes einzelnen Arbeitsschrittes möglichUmfangreiches Glossar
Fazit+ Preiswerter Einstieg in die Praxis
- Nur als Vorbereitung auf die ersten Versuche brauchbar
+ Gelungene Zusammenfassung der Orientierungsmaterialen
- Wenig Freiraum, als man es für ein Labor erwartet
+ Niedrige Systemanforderung (keine 3D-Karte nötig)
- Harte Bewegungen und eingeschränkte Perspektive
+ Vorführung eines beliebigen Arbeitsschrittes jederzeit möglich
- Keine Statistik über Fehlerrate, Zeit etc.
Diskussion
● Ist ein virtuelles Laborexperiment auf die Praxis überhaupt übertragbar? (Maus-Navigation vs. Touch & Feel)
● Mehrwert gegenüber einer Bilderserie von echten Versuchsfotos?
● Würdet ihr das benutzen?
FRAGEN / ENDE
Danke!
Recommended