Rotate it!

Räumliches Vorstellungsvermögen und gestenbasierte Technologien

In Kooperation mit der Fachhochschule Flensburg wird untersucht, inwieweit sich die gestenbasierte Interaktion auf dem Tablet eignet, um räumlich-kognitive Fähigkeiten zu trainieren. Dazu wurde die App "rotate it" entwickelt, die bereits in mehreren Studien zum Einsatz kam. Neben allgemeinen Erkenntnissen über die gestenbasierte Interaktion werden, basierend auf den aufgezeichneten Rotationsdaten der Probanden, Unterschiede in den Lösungsstrategien unter dem Einfluss verschiedener Faktoren beleuchtet.

Interaktionen und Datenauswertung

Für die Datenauswertung werden die Interaktionen auf dem Tablet durch die App aufgezeichnet und können anschließend statistisch ausgewertet werden. So können Rückschlüsse auf unterschiedliche Rotationsstrategien geschlossen werden.

Einfluss auf das räumliche Vorstellungsvermögen

In einer Pilotstudie mit Grundschülern wurde die App erstmalig getestet. Eine Folgestudie mit Jugendlichen konnte die Ergebnisse der Pilotstudie bestätigen. Die gewonnenen Erkenntnisse dienen als Grundlage für weitere Untersuchungen.

Die Powerbar

Eine weitere Studie beschäftigt sich mit dem Einsatz einer sogenannten Powerbar. Diese kann beim Bearbeiten der Aufgaben eingeblendet werden und nimmt beim Rotieren der Objekte stetig ab. Hat sich die Powerbar geleert, ist keine weitere Rotation möglich.

Gender Differences

In vorangegangenen Projekten konnten sowohl in Bezug auf räumlich-kognitive Fähigkeiten als auch beim Rotationsverhalten Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Probanden festgestellt werden. In zukünftigen Studien werden diese Differenzen weiter untersucht und eventuell auftretende Kompensationsmuster analysiert.

Mobile devices with touch screens, such as tablets are increasingly used in classrooms. Pragmatic advantages are seen in high mobility during computer-based learning due to a high portability of mobile devices and an easy online access to learning applications at places in and outside classrooms. From a psychological perspective, it is of special interest to examine how different modes of interaction with learning materials (e.g. through apps on tablets) affect performance and motivation. For example, touch screens can afford rather natural gestures and embodied interaction. For various contexts, the use of gestures to interact with information presentations (e.g. with 2-D and 3-D visualizations) has been shown to be beneficial for solving spatial tasks. It is of interest whether use of gestures can also improve learning from dynamic visual information presented on touch-based devices. We present and discuss a study in which we focused on the question of whether, for elementary school students, solving spatial tasks can be enhanced by using touch-gestures on mobile devices. Two conditions of spatial rotation tasks were compared using a within-and between subject design: an interactive, touch-based app allowing to physically rotate objects and a paper-based, static version. Elementary school students worked with both conditions, though in different orders. Findings suggest that the app-based, dynamic version improves task solving significantly with regard to success rate, mental and temporal efficiency. However, results clearly show that effects mostly exist only after children had first completed the paper-based, static trial of tasks in which they needed to mentally rotate the objects. The results indicate an additive, enhancing effect of the touch-based, dynamic interaction mode especially for children who already are capable of solving the tasks by using mental rotation processes. See full Article.