Visualisierung
Download
1 / 70

Visualisierung - PowerPoint PPT Presentation


  • 62 Views
  • Uploaded on

Visualisierung. Warum wir sie brauchen und wie man sie richtig betreibt. Einstieg. Beschreiben Sie, was Sie auf den nächsten Folien sehen! Versuchen Sie, Zahlen zu nennen!. Visualisierung im Unterrichtsfach Chemie.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Visualisierung' - jud


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Visualisierung

Visualisierung

Warum wir sie brauchen und wie man sie richtig betreibt


Einstieg
Einstieg

Beschreiben Sie, was Sie auf den nächsten Folien sehen! Versuchen Sie, Zahlen zu nennen!

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth











Visualisierung im unterrichtsfach chemie
Visualisierung im Unterrichtsfach Chemie Bayreuth

  • Aus den unterschiedlichen Schwierigkeiten bei der Wahrnehmung im Test lassen sich Schlussfolgerungen für gute Visualisierung ableiten.

  • Thesen:

    • Cognitiveload

    • Bilder beschleunigen Wahrnehmung

    • Lesen stört Bilder

    • Zu viel ist ungesund

    • Unsere Medien enthalten Metainformation(die wir nicht hineingesetzt haben)

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Cognitive load theory
Cognitive BayreuthLoadTheory

  • Gedächtnismodell:

  • Arbeitsgedächtnis:

    • 2-5 „chunks“, Sinneinheiten

    • 20-30s haltbar

  • Langzeitgedächtnis:

    • mengenmäßig (wahrscheinlich) unbegrenzt

    • Zeitlich (wahrscheinlich) unbegrenzt


Chunks sinneinheiten
BayreuthChunks“ = Sinneinheiten

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Chunks sinneinheiten1
BayreuthChunks“ = Sinneinheiten

kind

child

copil

anak

enfant

dziecko

gyerek

criança

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Zu viele sinneinheiten
Zu viele Sinneinheiten Bayreuth

In unstrukturierter Umgebung muss das Auge geführt werden:

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Zu viele sinneinheiten1
Zu viele Sinneinheiten Bayreuth

Hervorheben im Kontext:

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Zu viele sinneinheiten2
Zu viele Sinneinheiten Bayreuth

In strukturierter Umgebung fällt die selbe Sinneinheit von selber auf:

Chalupa: The visual Neurosciences. MIT press, Cambridge.

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Bevorzugte arbeitsweise der hirnh lften
Bevorzugte Arbeitsweise der Hirnhälften Bayreuth

Links:

analytisch

sprachlich, verbal

rational

seriell (jeweils nur 1 Information)

Zeitempfinden

linear

Details

Zentrum für Wörter, Zahlen, Regeln

Gesprochene Sprache, Grammatik, Wortstellung

Zuordnung nach Funktion

Bei Gesichterbeschreibung gut

Lateralisierung wie hier beschrieben gilt nur für die meisten Rechtshänder

  • Rechts:

  • synthetisch

  • bildlich, visuell

  • intuitiv, kreativ

  • parallel (Bilder)

  • Raumempfinden

  • Zusammenhänge

  • ganzheitlich

  • Zentrum für Spontaneität, Gefühle

  • Körpersprache, Mimik, Gestik

  • Zuordnung nach Erscheinungsbild

  • bei Gesichtererkennung gut

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth



Metainformation 1 bsp vasarely
Metainformation 1: Bsp. BayreuthVasarely

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Formen werden interpretiert
Formen werden interpretiert Bayreuth

Mann mit Saxophon…

…oder Frau ?

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Gesichter sind bevorzugt bsp face on mars
Gesichter sind bevorzugt: Bsp. Face on Mars Bayreuth

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth



Metainformation 2b bsp niedrige s ttigung
Metainformation 2b: Bsp. niedrige Sättigung Bayreuth

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Wirkung bei sachbildern
Wirkung bei Sachbildern Bayreuth

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Falsche codierung
Falsche Codierung Bayreuth

© Roland Spinola

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Codierter kommunikation
Codierter Kommunikation Bayreuth

Sender

Bsp.: „Ich sehe einen Hund.“

Empfänger

inneres Bild

inneres Bild

Code

Code

Code

Code

Satz

Satz

Code

Code

Code

Code

Wort

Wort

Übertragung

Code

Code

Code

Code

Code

Code

Schrift

Zeichen

Zeichen

Sprache

Laut

Laut

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Nicht codierter kommunikation
Nicht codierter Kommunikation Bayreuth

Sender

Empfänger

inneres Bild

inneres Bild

Auswahl

Einordnen

äußeres Bild

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth



Hemisph rische verarbeitung
Hemisphärische Verarbeitung Bayreuth

linkeHemisph.

„Schwefel“

rechteHemisph.

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Codierte und nicht codierte information
Codierte und nicht codierte Information Bayreuth

höherevisuelle Z.

Gehirn

Decodieren

Bild betrachten

optisch (75%)

lesen

Die thermodynamisch stabile Modifikation des Schwefels ist die rhombisch kristalline Form…

Decodieren

höhereakust. Z.

akustisch (13%)

sprechen

(tun)

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Visuelle signalverarbeitung
Visuelle Signalverarbeitung Bayreuth

V5

V5

V3

A

V1

V2

V4

V1 primärer visueller Cortex (kommt vom Kniehöcker aus der Mittelfurche an die hintere Oberfläche)

V2-V5 zweiter bis fünfter visueller Cortex

A Assotiationsfelder

Parietallappen(Scheitel~)

Frontallappen

WO

?

WAS

Occipitallappen(Hinterhaupts~)

Temporallappen(Schläfen~)

TE

Kleinhirn

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Auditive signalverarbeitung
Auditive Signalverarbeitung Bayreuth

S1

A

S2

V

S1 primäres Sprachzentrum

S2 sekundäres Sprachzentrum (Wernicke-Areal)

M motorische Felder (Broca-Areal)

A Assotiationsfelder

Parietallappen(Scheitel~)

Frontallappen

M

Occipitallappen(Hinterhaupts~)

Temporallappen(Schläfen~)

Kleinhirn

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Getrennte wege f r visuell und auditiv
Getrennte Wege für visuell und auditiv Bayreuth

A

V1

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


3 begr ndung aus der fachdidaktik
3 Begründung aus der Fachdidaktik Bayreuth

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Erkenntnisebenen
Erkenntnisebenen Bayreuth

Submikroskopische Ebene:

Teilchen-Ebene, abstrakt

chemische Eigenschaften

einzelne Moleküle („Aussehen“)

verschiedene Modelldarstellungen

  • Makroskopische Ebene:

  • Stoff-Ebene, konkret (anfassbar)

  • Populationen von Molekülen

  • Physikalische undMaterial-Eigenschaften

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Beispiel denkfiguren 1
Beispiel: Denkfiguren 1 Bayreuth

Makroskopische und submikroskopische Ebene

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Beispiel denkfiguren 2
Beispiel: Denkfiguren 2 Bayreuth

Aufbau von Unterricht und Vortrag

  • Wenige Elemente

  • symmetrisch

  • Daraus zieht das Gehirn die Schlußfolgerung :

  • das ist ja einfacher als gedacht

  • kann ich

  • freu mich, Erfolg.

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Codierungsgrad
Codierungsgrad Bayreuth

Codierungsgrad

Denkfigur

Schrift

Grafik

Foto

Film

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Beispiel 1 der wasserdampf
Beispiel 1: Der Wasserdampf Bayreuth

Ikarus, Natur & Technik 5, Oldenbourg, S. 51

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Beispiel 2 proteinstruktur
Beispiel 2: Proteinstruktur Bayreuth

Jgst. 9: Wo sind die H-Brücken?

Die weiße Bandstruktur? Die wäre helical.

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Zusatzbeispiel zu knappe bildunterschrift
Zusatzbeispiel: zu knappe Bildunterschrift Bayreuth

Wo ist die Natronlauge drin?

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Zusatzbeispiel falsche bildunterschrift
Zusatzbeispiel: falsche Bildunterschrift Bayreuth

Wie bitte?

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Erinnerung wahrnehmungsgesetze
Erinnerung: Wahrnehmungsgesetze Bayreuth

z.B. Gesetz der glatt durchlaufenden Linie:

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Wahrnehmungsgesetze
Wahrnehmungsgesetze Bayreuth

...gelten auch für Folien, Arbeitsblätter und Abbildungen:

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Beispiel 3 das molkonzept
Beispiel 3: Das Molkonzept Bayreuth

Dichte

Atom-masse

Molare Masse

Avogadro-Konstante

Stoffmengen-konzentration

MolaresVolumen

Quelle: Schülerheft, GMG Bayreuth, 12/2007.

  • Viel zu viele Elemente

  • Keine Reduktion der Zahl möglich, nicht durch Symmetrie und nicht durch Gruppierung

Masse

m [g]

Teilchen-zahl

N

  • Daraus zieht das Gehirn die Schlußfolgerung :

  • kompliziert

  • kann ich nicht.

Volumen

V [l]

Stoff-menge

n [mol]

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Beispiel 3 das molkonzept1
Beispiel 3: Das Molkonzept Bayreuth

Dichte

Atom-masse

Molare Masse

Avogadro-Konstante

Stoffmengen-konzentration

MolaresVolumen

  • Maßnahme 1:

  • Unterscheidung der Qualitäten „Basisgröße“ und „Hilfsgröße zur Umwandlung“; erfordert ZWEI Blicke zum erfassen.

  • Einsatz als Arbeitsfolie und Zusammenfassung

  • Zur Erarbeitung Gliederung nötig

  • Nachteil: zentrale Stellung von n nicht deutlich.

Masse

m [g]

Teilchen-zahl

N

Volumen

V [l]

Stoff-menge

n [mol]

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Beispiel 3 das molkonzept2
Beispiel 3: Das Molkonzept Bayreuth

Dichte

Atom-masse

Molare Masse

Avogadro-Konstante

Stoffmengen-konzentration

MolaresVolumen

Volumen

V [l]

Masse

m [g]

Teilchen-zahl

N

Stoff-menge

n [mol]

  • Maßnahme 2:

  • Stärkere Betonung der zentralen Stellung von n

  • Hohes Maß an Symmetrie

  • n noch nicht optimal im Zentrum

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Beispiel 3 das molkonzept3
Beispiel 3: Das Molkonzept Bayreuth

:

n(X)

n(Y)

Alternative:

m(X)

m(Y)

N(X)

N(Y)

V(X)

V(Y)

c(X)

c(Y)

  • grundsätzlich auch noch zu viele Elemente, aber...

  • Reduktion der Zahl durch Symmetrie und Gruppierung möglich.

  • n ideal zentralisiert.

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Pers nliche bewertung
Persönliche Bewertung? Bayreuth

Dichte

Atom-masse

m(X)

m(Y)

N(X)

N(Y)

:

n(X)

n(Y)

V(X)

V(Y)

Molare Masse

Avogadro-Konstante

MolaresVolumen

c(X)

c(Y)

Masse

m [g]

Teilchen-zahl

N

Volumen

V [l]

Stoff-menge

n [mol]

Stoffmengen-konz.

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Durch studierende erarbeitete variante
Durch Studierende erarbeitete Variante Bayreuth

m(A,B)

m(C,D)

N(A,B)

N(C,D)

A + B

C + D

V(A,B)

V(C,D)

c(A,B)

c(C,D)

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Negativbeispiel diamantenpreise
Negativbeispiel: Diamantenpreise Bayreuth

Tufte, Edward R.: Envisioning Information. Graphics Press, Cheshire, Connecticut 1990.

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Didaktische planung
Didaktische Planung Bayreuth

Tafelskizze…

Einführung

Bewegtes Bild

Problemfindung

Materielles Modell

Lösungsplanung

Mathem. Modell

Erarbeitung/Lösung

Denkmodell

Festigung

Modellexperim.

Entdeckend…

Anwendung

Realexperiment

Entwickelnd

Fragend

Dokumentation

Forschend

Zusammenf.

Hierarchisierung

Klassifizierung

Übertragung

Zeitliche Abläufe (Masse)

Jgst. 5

Zeitliche Abläufe (Energie)

Jgst. 6

Teilchenstruktur

Jgst. 7

Formelschreibweise

Jgst. 8

Jgst. 9

Denkstruktur

Jgst. 10

Messwerte

Jgst. 11

Vereinbarungen

Jgst. 12

Naturgesetz…

Differenz.grp.

Wo(did. Orte)

medialesWie

Verfahrens-Wie

Visualisierung

Für wen(Zielgrp.)

Was(Inhalte)

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Fallbeispiel allgemein
Fallbeispiel allgemein Bayreuth

Gut:

Anbieten von Bild und Ton:die Leistungen beider Wege werden im Gehirn genutzt.

Synchrones Anbieten:die richtige Interpretation wird durch das Gesetz der Nähe unterstützt.

Widerspruchsfreie Information auf den beiden Kanälen:weil das Gehirn Bearbeitungszeit spart

einfach codiert:gut, weil das Gehirn mit einem Durchlauf zum Ergebnis kommt.

  • Schlecht:

  • Präsentieren von Bild oderTon:ein Weg wird vergeben.

  • ZeitversetztesAnbieten:Zusammengehörigkeit der Information wird nicht erkannt.

  • Widerspruchzwischen den beiden Kanälen:das Gehirn muss öfter zur Überprüfung ansetzen

  • mehrfachcodiert:schlecht, weil das Gehirn mehrere Durchläufe benötigt.

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Fallbeispiel konkret variante 1
Fallbeispiel konkret: Variante 1 Bayreuth

Aufgabe: Formulieren Sie eine allgemeine Aussage über den Verlauf der Schmelzpunkte bei Carbonsäuren!

Chemische Bezeichnungenund Schmelzpunkte (°C) : Methansäure; 8,4, Ethansäure; 16,6, Propansäure; -22, Butansäure; -5, Pentansäure; -34,5, Hexansäure; -1,5, Heptansäure; -11, Octansäure; 16,5, Nonansäure; 12,5, Decansäure; 31,5, Undecansäure; 28, Dodecansäure; 44, Tridecansäure; 43, Tetradecansäure; 54,5, Pentadecansäure; 52,3, Hexadecansäure; 63, Heptadecansäure; 61, Octadecansäure; 69

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Variante 2
Variante 2 Bayreuth

Aufgabe: Formulieren Sie eine allgemeine Aussage über den Verlauf der Schmelzpunkte bei Carbonsäuren!

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Variante 3
Variante 3 Bayreuth

Aufgabe: Formulieren Sie eine allgemeine Aussage über den Verlauf der Schmelzpunkte bei Carbonsäuren!

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Variante 4
Variante 4 Bayreuth

Aufgabe: Formulieren Sie eine allgemeine Aussage über den Verlauf der Schmelzpunkte bei Carbonsäuren!

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth



Zusatzbeispiel
Zusatzbeispiel Bayreuth

Wo befindet sich die Zone mit den „T“?

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Nicht ganz gleichwertige interpretationen
Nicht ganz gleichwertige Interpretationen Bayreuth

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Bewegung wie viele punkte sehen sie
Bewegung: wie viele Punkte sehen Sie? Bayreuth

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Kontextabh ngige interpretation
Kontextabhängige Interpretation Bayreuth

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Kontextabh ngige interpretation1
Kontextabhängige Interpretation Bayreuth

Sehen Sie DaVinci?

Wie viele?

Oder Reiter?

Wie viele?

Oder beides?

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Kontextabh ngige interpretation2
Kontextabhängige Interpretation Bayreuth

Was sehen Sie?

Wann?

Warum?

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Beispiel 3 das molkonzept4
Beispiel 3: Das Molkonzept Bayreuth

Dichte

Atom-masse

Molare Masse

Avogadro-Konstante

Stoffmengen-konzentration

MolaresVolumen

Variante 2:

Masse

m [g]

Volumen

V [l]

Stoff-menge

n [mol]

Teilchen-zahl

N

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Finden Sie die Zahl, die sich rechts von einem Punkt, oberhalb eines Sterns, unterhalb einer fünf und links von einem Buchstaben R befindet!

Finden Sie die Zahl, die sich rechts von einem Punkt, oberhalb eines Sterns, unterhalb einer fünf und links von einem Buchstaben R befindet!

Finden Sie die Zahl, die sich rechts von einem Punkt, oberhalb eines Sterns, unterhalb einer fünf und links von einem Buchstaben R befindet!

Finden Sie die Zahl, die sich rechts von einem Punkt, oberhalb eines Sterns, unterhalb einer fünf und links von einem Buchstaben R befindet!

Finden Sie die Zahl, die sich rechts von einem Punkt, oberhalb eines Sterns, unterhalb einer fünf und links von einem Buchstaben R befindet!

Finden Sie die Zahl, die sich rechts von einem Punkt, oberhalb eines Sterns, unterhalb einer fünf und links von einem Buchstaben R befindet!

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Finden Sie: oberhalb eines Sterns, unterhalb einer fünf und links von einem Buchstaben R befindet!

Finden Sie:

Finden Sie:

Finden Sie:

Finden Sie:

Finden Sie:

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


Auditive signalverarbeitung1
Auditive Signalverarbeitung oberhalb eines Sterns, unterhalb einer fünf und links von einem Buchstaben R befindet!

S1

A

S2

V

A Assoziationsfelder

S Sprachzentren

M motorische Felder (Broca-Areal)

V visuelle Zentren

Parietallappen(Scheitel~)

WO

Frontallappen

?

M

WAS

Occipitallappen(Hinterhaupts~)

Temporallappen(Schläfen~)

TE

Kleinhirn

AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth