Räumlicher Wissenserwerb mit dynamischen Repräsentationen: Kognitive Prozesse und inter-individuelle Unterschiede

Typ

Habilitationsprojekt

Kurzbeschreibung

Ein relevantes Anwendungsfeld dynamischer Visualisierungen sind räumliche Strukturen von Objekten bzw. räumliche Konfigurationen. Ob es sich um ein Molekül handelt, den Verlauf von Arterien und Venen, ein Kniegelenk, ein Gehirn, einen Boxermotor, ein Möbel oder eine Gletscherformation: Der Zweck der dynamischen Visualisierung ist es zu zeigen, wie die Komponenten des Objekts räumlich zueinander angeordnet sind. In statischen Bildern werden oftmals verschiedene Ansichten des gleichen Objekts gezeigt (z.B. Draufsicht, Querschnitte). Die lernende Person muss dabei die Bezüge zwischen den Ansichten selbst herstellen. In einer dynamischen Visualisierung kann eine lernende Person die Veränderung der Perspektive auf das Objekt mitvollziehen, da sich entweder eine virtuelle Kamera um das Objekt bewegt oder das Objekt vor einer fixierten Kameraposition gedreht und zerlegt wird.

Die Abbildung zeigt illustrativ verschiedene Anwendungsfelder, in denen das Verständnis für räumliche Konfigurationen eine Rolle für das Verständnis spielt.

Forschungsfragen

1. Welche Mittel der dynamischen Visualisierung von räumlichen Strukturen sind besonders gut verständlich und lernförderlich? Auf welchen kognitiven Prozessen basiert das räumliche Lernen mit dynamischen Visualisierungen?
2. Welche Variablen klären inter-individuelle Unterschiede in der Informations-verarbeitung mit dynamischen Visualisierungen auf? Wie können dynamische Visualisierungen die Informationsverarbeitung von Personen mit niedrigeren räumlichen Fähigkeiten unterstützen?

Dieses Projekt wird gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Mu 1786/3-1; Antragsteller: Dr. Stefan Münzer)