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Visualisierung

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.

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Presentation Transcript

  1. Visualisierung Warum wir sie brauchen und wie man sie richtig betreibt

  2. Einstieg Beschreiben Sie, was Sie auf den nächsten Folien sehen! Versuchen Sie, Zahlen zu nennen! AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  3. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  4. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  5. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  6. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  7. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  8. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  9. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  10. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  11. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  12. Visualisierung im Unterrichtsfach Chemie • 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

  13. CognitiveLoadTheory • Gedächtnismodell: • Arbeitsgedächtnis: • 2-5 „chunks“, Sinneinheiten • 20-30s haltbar • Langzeitgedächtnis: • mengenmäßig (wahrscheinlich) unbegrenzt • Zeitlich (wahrscheinlich) unbegrenzt

  14. „Chunks“ = Sinneinheiten AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  15. „Chunks“ = Sinneinheiten kind child copil anak enfant dziecko gyerek criança AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  16. Zu viele Sinneinheiten In unstrukturierter Umgebung muss das Auge geführt werden: AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  17. Zu viele Sinneinheiten Hervorheben im Kontext: AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  18. Zu viele Sinneinheiten 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

  19. Bevorzugte Arbeitsweise der Hirnhälften 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

  20. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  21. Metainformation 1: Bsp. Vasarely AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  22. Formen werden interpretiert Mann mit Saxophon… …oder Frau ? AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  23. Gesichter sind bevorzugt: Bsp. Face on Mars AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  24. Metainformation 2a: Bsp. hohe Sättigung

  25. Metainformation 2b: Bsp. niedrige Sättigung AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  26. Wirkung bei Sachbildern AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  27. Falsche Codierung © Roland Spinola AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  28. Codierter Kommunikation 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

  29. Nicht codierter Kommunikation Sender Empfänger inneres Bild inneres Bild Auswahl Einordnen äußeres Bild AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  30. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  31. Hemisphärische Verarbeitung linkeHemisph. „Schwefel“ rechteHemisph. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  32. Codierte und nicht codierte Information 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

  33. Visuelle Signalverarbeitung 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

  34. Auditive Signalverarbeitung 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

  35. Getrennte Wege für visuell und auditiv A V1 AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  36. 3 Begründung aus der Fachdidaktik AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  37. Erkenntnisebenen 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

  38. Beispiel: Denkfiguren 1 Makroskopische und submikroskopische Ebene AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  39. Beispiel: Denkfiguren 2 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

  40. Codierungsgrad Codierungsgrad Denkfigur Schrift Grafik Foto Film AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  41. Beispiel 1: Der Wasserdampf Ikarus, Natur & Technik 5, Oldenbourg, S. 51 AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  42. Beispiel 2: Proteinstruktur Jgst. 9: Wo sind die H-Brücken? Die weiße Bandstruktur? Die wäre helical. AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  43. Zusatzbeispiel: zu knappe Bildunterschrift Wo ist die Natronlauge drin? AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  44. Zusatzbeispiel: falsche Bildunterschrift Wie bitte? AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  45. Erinnerung: Wahrnehmungsgesetze z.B. Gesetz der glatt durchlaufenden Linie: AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  46. Wahrnehmungsgesetze ...gelten auch für Folien, Arbeitsblätter und Abbildungen: AkadDir W. Wagner. Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

  47. Beispiel 3: Das Molkonzept 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

  48. Beispiel 3: Das Molkonzept 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

  49. Beispiel 3: Das Molkonzept 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

  50. Beispiel 3: Das Molkonzept : 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

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