Physik lernen wie im Spiel
Beim Lernen von Physik haben Kinder oft Schwierigkeiten, die Konzepte zu verstehen und anzuwenden. Eine Möglichkeit, dies zu überwinden, ist ein Lernansatz, bei dem die Schüler neue Inhalte aus bekannten Wissensstrukturen erarbeiten. Bei Einsatz dieser Theorie mit Kindern wird Spielen als wichtiger Teil zur Verbesserung der kognitiven Entwicklung angesehen. Das LAB OF TOMORROW-Projekt hat diesen Ansatz verfolgt und eine innovative und konkrete pädagogische Umgebung geschaffen, die die Implementierung neuer Technologien in das tägliche Lernen unterstützt. Mithilfe von LPS kann die dreidimensionale Bewegung eines beliebigen Objektes in einem bestimmten Bereich während eines Versuches oder einer Aktivität äußerst genau rekonstruiert werden. Da echte Versuche verwendet werden, stellt dies ein hilfreiches Werkzeug für das Lehren von Physik an Schulen dar. Die wichtigsten Vorteile von LPS sind die einfache Anwendung und Anpassung des Aufbaus und die zugehörige Software zur Verarbeitung der erfassten Daten. Das System besteht aus Kameras, die den Versuchs- oder Aktionsbereich beobachten und die Position eines Objektes (z.B. eines Balls) in diesem Bereich aufzeichnen. Der Bewegungsverlauf des Objektes sowie eventuelle Spieler oder weitere Aktivitäten werden ebenfalls aufgezeichnet. Die Kameras sind über entsprechende Anschlüsse mit einem PC verbunden. Ein benutzerfreundliches Untermodul der Software, das auf der Softwareplattform des Projektes läuft, ermöglicht die Präsentation und Verarbeitung der aufgezeichneten Frames. So können Schüler auf dem PC-Bildschirm die Frames beider Kameras bestimmen, die sich auf denselben Zeitparameter beziehen. Anschließend bestimmt der Schüler das Objekt in jedem Frame und markiert dies mit der Maus, um die entsprechenden X-, Y- und Z-Koordinaten zu ermitteln. Die Software verwendet diese Koordinaten zur Ermittlung der absoluten Koordinaten (xo, yo, zo) des Objektes. Das System wurde über ein Jahr in Feldversuchen in Deutschland, Griechenland und Österreich eingesetzt und die Ergebnisse waren äußerst positiv.
