Interaktive Mathematik im Browser: Werkzeuge, Bibliotheken und Programmierumgebungen

Titelangaben

Gerhäuser, Michael:
Interaktive Mathematik im Browser: Werkzeuge, Bibliotheken und Programmierumgebungen.
Bayreuth , 2014 . - VIII, 148 S.
( Dissertation, 2014 , Universität Bayreuth, Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik)

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Abstract

Die technische Entwicklung verändert das Lehren und Lernen im Mathematikunterricht. Unterschiedliche elektronische Geräte wie Taschenrechner, Personalcomputer, Notebooks, interaktive Whiteboards und Tablets kommen zum Einsatz. Die ständig wachsende Verbreitung von Geräten mit Touch-Bedienung erfordert das Überdenken bestehender Bedienkonzepte. In digitalen Büchern und Onine-Lernplattformen verschmelzen klassische Buchinhalte mit interaktiven Inhalten und audiovisuellen Medien zu einer Einheit. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den jüngsten Veränderungen auf diesem Gebiet. Sie zeigt auf, welches Entwicklungspotential dynamische Geometriesysteme besitzen und wie neue Bedienkonzepte im Unterricht gewinnbringend eingesetzt werden können. Es werden Konzepte und Werkzeuge vorgestellt, wie interaktive Mathematik auf diesen neuen Plattformen und Umgebungen genutzt werden kann, ohne den Blick auf bereits vorhandene und etablierte Geräte zu verlieren. Dabei bildet das dynamische Geometriesystem JSXGraph die Grundlage dieser Arbeit. Darauf aufbauend wurde die Programmiersprache JessieCode entwickelt, um online einen sicheren Austausch von dynamischer Mathematik zu ermöglichen. practice erlaubt die numerische Analyse einer Konstruktion. Dies findet Anwendung in Algorithmen zur Erkennung von gezeichneten geometrischen Konstruktionen. Diese Sketch-Erkennung bildet, zusammen mit JessieCode und JSXGraph, die Grundlage des DGS sketchometry. All diese Bausteine werden in SketchBin zusammengeführt. SketchBin ist der Prototyp eines Werkzeugs zur Erstellung von interaktiven, mathematischen Inhalten, der die Vorteile klassischer dynamischer Geometriesysteme und sketchometry mit den Vorteilen einer Programmierumgebung vereint.

Abstract in weiterer Sprache

The technological progress changes the teaching and learning in mathematics education. Different electronic devices like calculators, personal computers, notebooks, interactive whiteboards and tablet computers are used in the class room. The broad acceptance and dissemination of touch devices requires an overhaul of existing user interfaces. Digital books and online learning platforms unite classical, static book contents and interactive and audiovisual content. The present work addresses the recent changes in this area. It shows how new user interfaces can be used successfully in education. This work presents concepts and tools that show how interactive mathematics can be used with these new platforms and environments without losing sight of already existing and established devices. The dynamic geometry system JSXGraph forms the foundation of this work. JessieCode is a programming language that is built on top of JSXGraph to offer a secure online exchange of interactive math contents. The practice library provides numerical analysis of JSXGraph constructions. This can be applied to algorithms that recognize drawn geometric constructions. The sketch recognition algorithm, JessieCode, and JSXGraph form the foundation of the dynamic geometry system sketchometry and SketchBin. SketchBin is a prototype of a math content editor that combines the advantages of classic dynamic geometry systems and sketchometry with the advantages of a programming environment.