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Beispiel 1: Visualisierung verborgener Vorgänge mit Hilfe von Animationen
ОглавлениеMithilfe von Animationen und digitaler Bildverarbeitung können Einblicke in Vorgänge geschaffen werden, die in der realen Welt nur schwer oder gar nicht beobachtbar sind. Ein Beispiel für eine Sammlung frei verfügbarer naturwissenschaftlicher Animationen und Simulationen ist das Angebot »PhET« der University of Colorado Boulder (2020). Die unterschiedlichen interaktiven Lernangebote bieten dabei einen aktiven Zugang zu Inhalten der Mathematik bzw. der Naturwissenschaften. Abbildung 1.1 zeigt exemplarisch eine solche interaktive Animation, die erklärt, welche Prozesse im Neuron nach einer Stimulation erfolgen ( Abb. 1.1).
Abb. 1.1: Animation der Stimulation eines Neurons (PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, https://phet.colorado.edu, Lizenz: CC BY 4.0)
Die Animation zeigt einen Vorgang, der in dieser Form so nicht direkt beobachtet werden kann. Es wird visualisiert, wie ein elektrischer Impuls den Austausch eines Neurons an der Synapse mittels Kalium- und Natrium-Ionen initiiert. Bei den Ionen handelt es sich um Teilchen, die nur schwer abzubilden sind und deren Austausch über die skizzierten Kanäle lediglich metaphorisch und vereinfacht dargestellt ist. Die Dauer dieses Prozesses liegt im Millisekunden-Bereich. Der Vorteil der Animation ist hier, dass der Prozess zeitlich stark gedehnt dargestellt werden kann.