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Didaktik der Mathematik

Entwicklungen der Schnittstelle Mensch-Computer - oder:
Wie könnte der Geometrieunterricht der Zukunft aussehen?

  Das Problem: Software zur Darstellung virtueller 3-dimensionaler Objekte für die Verwendung im Geometrieunterricht haben Schwächen im Bereich der Schnittstelle „Mensch-Computer“, also sowohl in der Darstellung (3D-Objekte am 2D-Bildschirm) als auch in der Bedienung (per Tastaur, Maus, Shortcuts).
Die Fragen: Können die aktuellen technischen Entwicklungen, wie etwa 3D-Fernseher oder Spielekonsolen dabei helfen, dieses Problem in den Griff zu bekommen? wenn ja, welche Entwicklungen dieser Schnittstelle sind aus didaktischer Sicht für den Raumgeometrieunterricht der Zukunft sinnvoll (›Bewertungskriterien‹), welche sind realistisch (›Prognose‹)?

Interessante Entwicklungen der letzten Jahre sind:

Augmented Reality

Virtuelle Objekte und Räume werden mit Hilfe von realen Objekten (sog. "Markern") gesteuert.

Face- / Eyetracking

Ein Sensor (z. B. eine Webcam) bestimmt die Position des Betrachters. Die Perspektive der Anzeige wird dann stehts so berechnet, dass für den Betrachter ein Räumlicher Eindruck entsteht.

Gestensteuerung

Smartphones, Tablet-PC oder Graphiktablets werden mit 2D-Gesten, einige Spielekonsolen bereits mit 3D-Gesten gesteuert. Maus und Tastatur sind dort überflüssig.

weitere Alternative Geräte zur Eingabe

z. B. 6D-Maus "connexion space navigator"

Literatur

Ausführlichere Informationen zu diesem Themengebiet finden Sie auch in:

  • Ruppert, M.; Wörler, J.: Die Zukunft der Raumgeometrie liegt in Menschenhand : Raumgeometriesoftware und ihre Schnittstellen zum Menschen. In: Filler, A.; Ludwig, M.; Oldenburg, R. (Hrsg.): Werkzeuge im Geometrieunterricht. Hildesheim: Franzbecker, 2011. S. 149-172

  • Ruppert, M.; Wörler, J.: Aktuelle Entwicklungen der Mensch-Computer-Schnittstelle - Eine Chance für die Raumgeometrie. Erscheint in: Kortenkamp, U., Lambert, A. (Hrsg.). Tagungsband des GDM-Arbeitskreises "Mathematikunterricht und Informatik", Soest 2010. [PDF-Version]

  • Ruppert, M.; Wörler, J.: Entwicklungen im Bereich der 3D-Technologie - Bericht von der AG auf der Herbsttagung des AK Mathematik und Informatik. Erscheint in: Kortenkamp, U.; Lambert, A. (Hrsg.): Tagungsband des GDM-Arbeitskreises "Mathematikunterricht und Informatik", Soest 2010. [PDF-Version]

  • Ruppert, M.; Wörler, J.: Verknüpfung von Lehrbuchinhalten mit virtuellen Modellen, oder: Wie kommen digitale Inhalte ins Schulbuch?  Erscheint in: Kortenkamp, U., Lambert, A. (Hrsg.). Tagungsband des GDM-Arbeitskreises "Mathematikunterricht und Informatik", Soest 2011. (2012) [PDF-Version]

  • Ruppert, M; Wörler, J.: "Virtuell und dennoch greifbar - Mit Augmented-Reality-Modellen experimentieren". In: Mathematik lehren, Nr. 174, S. 20-24 (2012)