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Inhalt und Relevanz der Arbeit | ||||
Die digitale Videoanalyse von Bewegungen ist mittlerweile ein verbreitetes Werkzeug im Mechanikunterricht und bereits in vielen Lehrplänen vorgesehen. Die gängigen Programme, die in Deutschland für den Physikunterricht verfügbar sind, lassen leider sowohl bezüglich der Qualität der Videoanalyse als auch bezüglich der Features der Software noch zu wünschen übrig. Mit der Software „measure Dynamics“ ist ein neues Programm verfügbar, das diesbezüglich eine deutliche Verbesserung darstellt. Die Software bietet gegenüber bisherigen Programmen eine Vielzahl neuer Möglichkeiten. So können die Bewegungen mehrerer Objekte sehr einfach und automatisch vom Programm erfasst werden und es können viele verschiedene Darstellungsmöglichkeiten genutzt werden. Dazu gehören z.B. die automatische Erstellung von Serienbildern, Stroboskopbildern sowie das Einblenden von Bildern, Linien und Pfeilen in das Video selbst, das sogar noch bearbeitet werden kann oder mit den Darstellungen exportiert werden kann. Herr Benz hat in seiner
Schriftlichen Hausarbeit „Digitale Videoanalyse von Bewegungen – Neue
Möglichkeiten mit der Software ,measure Dynamics’“ anhand selbst
gefilmter Beispiele die neuen Möglichkeiten dieser Software aufgezeigt. Im
ersten Kapitel nennt er zunächst einmal kurz Gründe für den Einsatz von
Videoanalyse im Physikunterricht und gibt einige grundlegenden Hinweise,
die bei dem Erstellen von Videos zur digitalen Analyse berücksichtigt
werden sollten. Für den Nutzer hilfreich ist außerdem das zweite Kapitel,
in dem weitere technische Grundlagen behandelt werden, wie Frame-Rate,
Auflösung, Übertragung an den PC, Komprimierung und Bearbeitung von
Videos. Schließlich werden noch ein professioneller Camcorder und ein
digitaler Fotoapparat miteinander verglichen. | ||||
Download als pdf | ||||
Die vollständige schriftliche Hausarbeit | [Download als pdf, 1,4 MB] | |||
Screenshots von Videos | ||||
Automatische Analyse mehrerer Objekte, hier zwei stoßende Wagen |
Stroboskopbild: sechs verschieden
schwere
Fallkegel fallen gleichzeitig |
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Serienbild eines ins Video gezeichneten Geschwindigkeitspfeil erzeugt ein t-v-Diagramm |
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Diagramme (hier die Punkte) werden in
Echtzeit mit dem Ablauf des Videos gezeigt (hier zusätzlich durchgezogene Fitkurve) |
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Beispielvideos | ||||
Beispielvideo 1: Federpendel mit ortsfesten
Pfeilen für Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung |
[Download 2,5 MB] | |||
Beispielvideo 2: Wagen auf Rollenfahrbahn zur
Einführung eines Zeit-Ort-Diagramms |
[Download 1,0 MB] | |||
Beispielvideo 3: Ausschnitt aus dem Video eines Luftkissenpucks zur Bestimmung der Maxwellschen Geschwindigkeitsverteilung | [Download 2,0 MB] | |||
Veröffentlichungen | ||||
BENZ, M.; WILHELM, T.: measure Dynamics – Ein Quantensprung in der digitalen Videoanalyse In: Nordmeier, V.; Grötzebauch, H. (Hrsg.): Didaktik der Physik - Berlin 2008, Lehmanns Media, Berlin, 2008 [Download als pdf]
GEßNER, T.; BENZ, M.; WILHELM, T.
GEßNER, T.; WILHELM, T.; BENZ, M. | ||||
Weitere Arbeiten zur Videoanalyse | ||||
Weitere Staatsexamensarbeiten zur Videoanalyse mit measure dynamics sind: - Videoanalyse zweidimensionaler Bewegungen mit dynamisch ikonischen Repräsentationen (11/2007) - Physik und Sport mit dem Videoanalysesystem "measure Dynamics" (1/2009) - Vergleich verschiedener Messwerterfassungssysteme am Beispiel der beschleunigten Bewegung (11/2009) - Videoanalyse mit Hochgeschwindigkeitsvideos (12/2010) - Physik im Freizeitpark (02/2011) - Schülerlabor „Zweidimensionale Bewegungen mit Videoanalyse“ (7/2011) - Gehen, Laufen, Springen (9/2011) - Vergleich von Videoanalyseprogrammen (3/2012) - Tutorial zu "measure dynamics" (3/2013) | ||||
| Prof. Dr. Thomas Wilhelm, Institut für
Didaktik der Physik, Universität Frankfurt,
Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main | | vorher: Didaktik der Physik, Universität Augsburg | | ehemals: Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg | |