Lernförderliche Übergänge zwischen gegenständlichen und abstrakten Modellen technischer Systeme

"Es wird eine rechnergestützten Lernumgebung für den Technikunterricht vorgestellt, die das Modellieren technischer Systeme im Gegenständlichen ermöglichen soll und zugleich den Übergang von realen stofflichen Objekten zu virtuellen abstrakten Rechnermodellen unterstützt. Das heißt, mit gegenständlichen Bausteinen können Modelle technischer Systeme aufgebaut und synchron dazu ähnliche rechnerinterne generiert werden. Der sinnlichen Wahrnehmung und Überprüfung realstofflicher Phänomene wird eine zentrale Bedeutung für das Begreifen und Beurteilen komplexer Zusammenhänge zuerkannt. An Beispielen aus der Steuerungstechnik wird eine schrittweise, nachvollziehbare und überprüfbare Abstraktion, ausgehend von konkret erfahrbaren Zusammenhängen, zu physikalischen, funktionalen und numerischen Modellen demonstriert." [Autorenreferat

Gegenständliche Modellierung virtueller Informationswelten

"In diesem Beitrag stellen wir ein Konzept greifbarer, gegenständlicher Benutzungsschnittstellen vor. Es werden Übergänge zwischen dem Modellieren im Realen und dem Erstellen virtueller Modelle geschaffen. Synchron zum gegenständlichen Modell entsteht ein virtuelles Abbild, das für Simulation, Animation und für Hilfen genutzt werden kann. Intuitive, spielerische und vorbegriffliche Herangehensweisen werden auf diese Weise mit abstraktem, analytischem Vorgehen verbunden. Es werden Anwendungsbeispiele gegeben und ein Projekt näher erläutert, in dem Förderbandanlagen synchron im Gegenständlichen und Virtuellen modelliert werden. Dabei wird das Programmieren durch Vormachen eingesetzt: Durch Bewegen von Gegenständen durch das Modell werden Regeln für Steuerungen von Förderbändern generiert. Anschließend stellen wir dar, wie gegenständliche Modellumgebungen, die durch ein synchronisiertes Computermodell unterstützt werden, die Zusammenarbeit fördern, indem sie auf natürliche Weise einen gemeinsamen Interaktionsraum herstellen, dessen zentrale Eigenschaften erläutert werden." (Autorenreferat)"In this text we present a concept of graspable computer-interfaces. It links modeling in physical reality with building virtual models. Synchronous to the graspable model a virtual twin-model is generated. The latter can be used for simulation, animation and giving help on the subject. Thus we connect intuitive, game-like and preconceptual approaches with abstract and analytic ways of thinking. We present some application areas, focusing on a project for the modeling of conveyor systems. We explain Programming by Demonstration: manually demonstrating the movement of objects through the scene we generate rules for programmable controls for the conveyor system. Then we focus on how working in computer supported concrete environments fosters group work and communication because it provides a shared workspace in a natural way." (author's abstract