Versuchsplan

Trainingsphase: April bis Mai 2005; KW 14 – KW22

Untersuchungsgruppen

Pro Gruppe 50 SchülerInnen; jeweils mit ausgeglichenem Geschlechterverhätnis:

Versuchsgruppe: Training mit Construct3D
Kontrollgruppe 1: Computertraining in Kleingruppen
Kontrollgruppe 2: Schulischer Geometrieunterricht traditionell
Kontrollgruppe 3: Schulischer Geometrieunterricht computergestützt
Kontrollgruppe 4: Schüler ohne Geometreiunterricht

Versuchsgruppe: Training mit Construct3D

Die SchülerInnen in dieser Gruppe trainieren jeweils in Zweierteams (2 Schüler) mit einem/er LehrerIn mit Construct3D. Die Trainings finden im Virtual-Reality Labor des Institut für Softwaretechnik und interaktive Systeme der TU-Wien statt. Das Training umfasst 6 Einheiten, welche in etwa ¾ bis 1 Stunde dauern werden (1/2 h Training, Vorbereitungen, etc.). Die sechs Einheiten sollten in einwöchigen Abständen stattfinden (an fix vereinbarten Terminen; idealerweise immer zur selben Zeit). Diese Zweierteams bleiben über den gesamten Zeitraum bestehen, das heisst, die Zusammensetzung sollte sich nicht ändern. Die Traininssessions werden ausserhalb der Schulzeit stattfinden. Als Aufwandsentschädigung an der Teilnahme erhalten die SchülerInnen dieser Gruppe jeweils € 50,-

Inhalte des Trainings:

Einführung in das Arbeiten mit Construct3D, (Bedienung, Menü, etc.) und (einfache) Objekte erstellen
Boolsche Operationen und Anwendung von Boolschen Operationen (Vernüpfen, Differenz, Durchschnitt, etc.)
Transformationen im Raum (spiegeln, drehen, verschieben, etc.)
Kombination von Boolschen Operationen und Raumtransformationen
Modelieren, Designen von Objekten mit verschiedenen Beispielen

Am Ende des Trainings erhalten SchülerInnen dieser Versuchsgruppe noch Fragebögen zur Benutzerfreundlichkeit (Usability) des Systems und generellen Fragen bzgl. Motivation.

Kontrollgruppe 1: Computertraining in Kleingruppen

Die SchülerInnen in dieser Gruppe trainieren jeweils in Zweierteams (2 Schüler) mit einem/er LehrerIn am Computer. Zum Einsatz kommt das Programm CAD-3D des Instituts für Geometrie der TU Wien. Die Trainings finden im Virtual-Reality Labor des Institut für Softwaretechnik und interaktive Systeme der TU-Wien statt. Das Training umfasst 6 Einheiten, welche in etwa ¾ bis 1 Stunde dauern werden (1/2 Training, Vorbereitungen, etc.). Die sechs Einheiten sollten in einwöchigen Abständen stattfinden (an vereinbarten Terminen; idealerweise immer zur selben Zeit). Diese Zweierteams bleiben über den gesamten Zeitraum bestehen, das heisst die Zusammensetzung sollte sich nicht ändern. Die Traininssessions werden ausserhalb der Schulzeit stattfinden (nach der Schule). Als Aufwandsentschädigung an der Teilnahme erhalten die SchülerInnen dieser Gruppe jeweils € 50,-

Inhalte des Trainings:

Einführung in das Arbeiten mit Construct3D, (Bedienung, Menü, etc.) und (einfache) Objekte erstellen
Boolsche Operationen und Anwendung von Boolschen Operationen (Vernüpfen, Differenz, Durchschnitt, etc.)
Transformationen im Raum (spiegeln, drehen, verschieben, etc.)
Kombination von Boolschen Operationen und Raumtransformationen
Modelieren, Designen von Objekten mit verschiedenen Beispielen

Kontrollgruppe 2: Schulischer Geometrieunterricht traditionell

SchülerInnen dieser Gruppe nehmen am normalen Schulunterricht teil - sie bekommen kein zusätzliches Training.Voraussetzung ist, dass sie traditionellen Geometrieunterricht (Konstruieren auf Papier) haben.
Als Dankeschön für die Teilnahme an den zwei Testungen sind kleine Geschenke vorgesehen.

Kontrollgruppe 3: Schulischer Geometrieunterricht computergestützt

SchülerInnen dieser Gruppe nehmen am normalen Schulunterricht teil - sie bekommen kein zusätzliches Training. Voraussetzung ist, dass sie computergestützten Geometrieunterricht haben (unter Verwendung einer Geometrie-Software).
Als Dankeschön für die Teilnahme an den zwei Testungen sind kleine Geschenke vorgesehen.

Kontrollgruppe 4: Schüler ohne Geometreiunterricht

SchülerInnen dieser Gruppe nehmen am normalen Schulunterricht teil - sie bekommen kein zusätzliches Training.Voraussetzung ist, dass sie weder Unterricht in Darstellender Geometrie, noch in Geometrischem Zeichen haben oder hatten.
Als Dankeschön für die Teilnahme an den zwei Testungen sind kleine Geschenke vorgesehen.

Testungen
Testzeitpunkte: März und Juni

Die SchülerInnen werden an zwei Testungen teilnehmen, einmal vor dem Training und einmal nach dem Training. Das Pre- /Posttesst Design erlaubt uns, die Veränderungen durch das Training zu analysieren und auch von generellen Lerneffekte zu trennen, die auch ohne Training stattfinden können. Die Testungen beinhalten folgende Tests:

Raumvorstellungstests (einige davon in extra erstellten Kurzversionen):

Mental Rotations Test (MRT) – Objekte müssen mental rotiert werden
Mental Cutting Test (MCT) – Erfasst die Fähigkeit zu Visualisieren (Vorstellen von Schnittflächen)
Differential Aptitude Test: Space Relations (DAT:SR) - Erfasst die Fähigkeit zu Visualisieren (Objekte müssen mental zusammengefaltet werden).
Spatial Orientation Test (SOT) – Änderung der eigenen Perspektive

Test zum logisch-/analytischen Denken:

"Buchstabenreihen": Subtest aus “Wilde Intelligenz Test” (WIT)

Weitere Fragebögen:

Demographische Daten
Raumvorstellungsbezogene Aktivitäten
Raumvorstellungsbezogene Interessen
Computererfahrung
Selbstbeurteilung räumlicher Fähigkeiten
Usability und Cybersickness

Die Testungen für alle Gruppen finden als Gruppentestungen in den Schulen statt und werden in etwa 90 bis 100 Minuten dauern. Die Gruppengröße sollte sich idealerweise zwischen ca. 20 und 40 SchülerInnen bewegen. Die Testungen werden jeweils von zwei TestleiterInnen durchgeführt.

Contact: Hannes Kaufmann

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