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Huhmann, Tobias: Welchen Einfluss können Computeranimationen auf die Raumvorstellungsentwicklung haben?. 2012
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0 Einleitung
1 (Raum-)Vorstellung unter psychologischer und mathematik-didaktischer Perspektive – Fähigkeitskonzept vs. Denkprozess
1.1 Fähigkeitskonzepte zur Raumvorstellung
1.2 Denk- und Vorstellungsentwicklungen
1.2.1 Wahrnehmung
1.2.2 Vorstellung
1.2.3 Denk- und Vorstellungsentwicklung
2 Lernen mit dem Computer
2.1 Status quo: Computerunterstütztes Lernen
2.1.1 Befundlage in der empirischen Forschung
2.1.2 Befundlage in der Metaanalyse
2.1.3 Resümee
2.2 Die Cognitive Load Theory (CLT)
2.3 Lernen mit Animationen
2.3.1 Animation als Repräsentationsform
2.3.2 Animationen und statische Bilder
2.3.3 Funktionen von Animationen
2.3.4 Probleme beim Einsatz von Animationen und Gestaltungsrichtlinien
3 Die empirische Untersuchung
3.1 Forschungsmethode
3.2 Untersuchungsdesign und Datenerhebung
3.3 Die Lernumgebung
3.3.1 Analyse der computerbasierten Aufgabenstellungen
3.3.2 Analyse der genutzten Programme
3.3.3 Erwartungen
3.4 Datenauswertung
4 Ergebnisse
4.1 Allgemeine Ergebnisse
4.1.1 Ausgangssituationen
4.1.2 Allgemeine Strategien bei der Aufgabenbearbeitung
4.1.3 Eigenverantwortlichkeit des Lerners
4.2 Spektrum von Verhaltensmustern – drei Prototypen
4.2.1 Fallbeispiel Michi
Das "reine Beobachten computeranimierter Handlungen"
Das "simultane Durchführen und Beobachten eigener Handlungen"
4.2.2 Fallbeispiel Johannes
4.2.3 Fallbeispiel Jan
4.3 Bedingungsfaktoren für und Umgang mit "Cognitive Load"
4.3.1 Sprache und Cognitive Load
4.3.2 Medien und Cognitive Load
4.4 Die Unterstützung durch Computeranimationen
4.4.1 Äußerlich-medial – von hilfreich über unnötig bis störend
4.4.2 Innerlich-mental – Bewegungsroutinen und Handlungsroutinen
4.4.3 Reduktion des Cognitive Load durch äußere und innere Unterstützung
4.5 Beobachten von Fremdhandlungen und Simultanes Handeln und Beobachten
4.5.1 Verkürzung der Handlung – Verkürzung der Bewegung
4.5.2 Kognitive Anforderungen beim "Konkreten und Mentalen Beobachten von Fremdhandlungen“ und beim "Konkreten und Mentalen simultanen Handeln und Beobachten"
Das reine mentale Beobachten einer innerlich ablaufenden Bewegungsroutine – "Innere Filme beobachten"
Das simultane Durchführen und Beobachten der eigenen mentalen Handlung – "Selber Filme erzeugen"
4.6 Zusammenfassung der Ergebnisse
5 Konsequenzen und Ausblick
5.1 Entwicklung einer Lernumgebung zur Förderung des räumlichen Vorstellungsvermögens – Inter-Netzzo
5.2 "Operatives Beobachten"
5.2.1 Ein Plädoyer für gezielte unterrichtliche Phasen zur Entwicklung des "Operativen Beobachtens"
5.2.2 Ein Plädoyer für die erweiterte begriffliche Fassung des "Operativen Prinzips" in der Mathematikdidaktik unter explizitem Einbezug des "Operativen Beobachtens"
5.3 Erweiterter Vorstellungsbegriff – ein Vorschlag
6 Literaturverzeichnis
7 Abbildungsverzeichnis
8 Anhang
8.1 Interviewleitfaden
8.2 Kriterien zur Konstruktion der Tests
8.3 Informeller Vortest Würfelnetze
8.4 Informeller Nachtest Würfelnetze
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