Interaktives Whiteboard in Echtzeit für den Mathematikunterricht

Ich würde vorschlagen, einen Blick auf iPython Notebooks und möglicherweise coLabatory zu werfen :

• Alle Ihre Grafikanforderungen sollten von den verfügbaren Plotfunktionen erfüllt werden
• Zusammenarbeit über Google Docs
• Ergebnisse werden über NB Viewer veröffentlicht
• Formeln können eingegeben werden, allerdings über Math Markdown und/oder Tex
• ColabLab bietet die von Ihnen angegebene Echtzeit-Interaktion
• Ich muss noch ein kostenloses Zeichenwerkzeug dafür finden, aber es könnte eines da draußen geben, da es viele auf Python basierende Zeichenwerkzeuge gibt.

Da ich seit etwa 2014 Mathematiklehrer und aufstrebender Computerprogrammierer bin, denke ich, dass ich meine Erfahrungen mit dem Versuch teilen sollte, Software zu finden/zu erstellen, um genau dieses Problem zu lösen. Mir ist klar, dass dies die gestellte Frage möglicherweise nicht vollständig beantwortet, aber ich denke, ich sollte es angesichts meiner einzigartigen Perspektive trotzdem versuchen.

Zunächst ein bisschen Geschichte:

Ich habe 2012 während meines Studiums angefangen, professionell Nachhilfe zu geben. Ich gab hauptsächlich Nachhilfe in Mathematik und tat dies hauptsächlich in einem persönlichen Umfeld. Als sich die Leitung der Nachhilfeabteilung änderte, wurden wir normalerweise verschiedenen Rollen zugewiesen. Eine solche Rolle bestand darin, für die Dauer des Semesters in einen bestimmten Mathematikkurs eingebettet zu sein, um alle Fragen der Studenten zu beantworten. Durch diese Erfahrung habe ich aus erster Hand miterlebt, wie viele verschiedene Mathematiklehrer damit zu kämpfen hatten, Smartboards oder andere Stift-/Touch-fähige Geräte zu verwenden, um Mathematik zu präsentieren. Diese Erfahrung führte mich zu der Frage, ob es ein besseres Whiteboard-Programm für die Verwendung auf solchen Geräten gibt. Nachdem ich selbst nach einem solchen System gesucht hatte und leer ausgegangen war, kam ich zu dem Schluss, dass sie im Moment das Beste verwendeten, was verfügbar war.

Das änderte sich alles, als ich im Frühjahr 2014 einen Einführungskurs ins Programmieren belegte. Damals sah ich, wie ein solches Whiteboard-Programm erstellt werden könnte, und dass ich theoretisch mein eigenes Whiteboard-Programm erstellen und alles damit machen könnte Ich will. Von da an hatte ich diese Idee im Hinterkopf und kam in meiner Freizeit immer wieder darauf zurück. Meine ersten Versuche liefen nicht sehr gut, aber ich bestand trotzdem darauf. Schließlich habe ich eine Chrome-App erstellt , die ziemlich erfolgreich war, und in jüngerer Zeit eine Desktop-Anwendung, die ich im Folgenden erläutern werde.

Über meine App

Zuerst werde ich behandeln, was meine App nicht ist:

• Es ist nicht kollaborativ oder für mehrere Benutzer. Ich glaube, dass Programme sich darauf spezialisieren sollten, eine Sache zu tun und diese eine Sache wirklich gut zu machen. Daher habe ich mich darauf konzentriert, ein gutes Whiteboard zu bauen, auf dem man rechnen kann. Es gibt viele verschiedene Collaboration-Tools, die die gemeinsame Nutzung von Maus und Tastatur ermöglichen, daher werde ich diese Programme im Moment auf diesen Bereich spezialisieren.
• Es ist nicht serverbasiert. Ich bin nur ein Bastler, also habe ich einfach nicht die Mittel, um einen Server zu bezahlen und zu warten. Darüber hinaus sollte der Lehrer in einer Klassenzimmerumgebung in der Lage sein, zumindest weiter zu zeichnen, selbst wenn das Netzwerk ausfällt. Daher habe ich es als eigenständige Desktop-App erstellt.
• Es ist nicht vektorbasiert. Ich erkenne voll und ganz an, dass es weitaus leistungsfähiger gewesen wäre, wenn es mit einem vektorbasierten System erstellt worden wäre. Als Bastler hätte dies jedoch zu viel Komplexität für meine Fähigkeiten hinzugefügt. Ich wollte nicht mehrere Jahre damit verbringen, Fehler in einem so komplizierten System aufzuspüren, während das Programm während meiner Nachhilfestunden regelmäßig abstürzt. Darüber hinaus sind Lehrer und Tutoren, die bereits mit einer herkömmlichen Trockenlöschtafel vertraut sind, im Wesentlichen bereits mit der Verwendung eines pixelbasierten Systems vertraut, und die zusätzliche Lernkurve, die mit der Verwendung eines vektorbasierten Systems verbunden ist, kann manchmal eine Herausforderung darstellen.
• Es läuft noch nicht auf dem iPad. Ich habe Pläne, eine mobile Anwendung zu erstellen, und werde wahrscheinlich versuchen, sie mit iPads kompatibel zu machen, aber im Moment fehlen mir die über 100 US-Dollar pro Jahr, um die App tatsächlich auf iOS zu veröffentlichen. Auch hier bin ich nur ein Bastler. Es ist schwer zu rechtfertigen, so viel auszugeben, um mein Programm kostenlos zu verschenken.
• Es hat keine Handschrifterkennung. Ich persönlich habe festgestellt, dass diese spezielle Funktion öfters im Weg zu stehen scheint. Ich finde, dass es einfach schneller ist, in mathematischer Syntax zu schreiben, als sie interpretieren zu lassen und dann die Fehlinterpretationen zu korrigieren. Ich habe jedoch festgestellt, dass ein guter penabled/wacom-Bildschirm für diesen Zweck sehr hilfreich ist. Tatsächlich habe ich einen ganzen Artikel über meine verschiedenen Hardware-Experimente geschrieben. Schauen Sie es sich gerne hier an .

Trotz all dieser Mängel enthält die aktuelle Version meiner App jedoch viele der gewünschten Funktionen. Diese beinhalten:

• Eingebautes Millimeterpapier. Sie können Seiten mit Millimeterpapier und kartesischen Koordinatenebenen einfach über die Hauptoberfläche einfügen.
• Eingebaute Zeichenwerkzeuge. Ich habe Folgendes eingebaut: Freihandstift, Radiergummi, Rechteck, Ellipse, Rückgängig machen und Wiederherstellen innerhalb der aktuellen Seite, Kopieren und Einfügen innerhalb jeder Seite und über Seiten hinweg, gerade Linie, gestrichelte Linie, Mittellinie, gestrichelte Mittellinie, Punkt (nützlich, wenn das Publikum kann Ihre Maus nicht sehen), Kennung (auch nützlich, wenn das Publikum Ihre Maus nicht sehen kann), Größenänderung und Einfügen, Seitendrehung, Text einfügen (einschließlich vieler mathematischer Symbole, die auf normalen Tastaturen nicht zu finden sind) und Bildabschnitte importieren/exportieren in die Zwischenablage Ihres Computers.
• Bearbeitungswerkzeuge: Alle Werkzeuge im Programm greifen auf ihre Farbe über die globale Farbeinstellung auf der Hauptoberfläche zu. Dasselbe gilt für den Größenparameter. Dieses Setup macht es sehr einfach zu wissen, welche Größe/Farbe unter bestimmten Umständen verwendet wird.
• Stationäre Bibliothek. Ich persönlich habe ungefähr 40 Vorlagen erstellt, die einfach über Seite einfügen -> Sonstiges eingefügt werden können. Sie können auch Ihr eigenes benutzerdefiniertes Briefpapier aus Bilddateien einfügen.
• Mehrseitige Leinwand. Das war vielleicht der Hauptgrund, warum ich dieses Programm erstellt habe! Sie können ganz einfach weitere Seiten einfügen und zwischen ihnen navigieren.
• Dauerhafte Sitzungen. Sie können den gesamten Seitensatz ganz einfach als Bilder in einem Ordner auf Ihrem Computer speichern, um ihn später zu Rate zu ziehen oder vielleicht an Ihre Schüler zu verteilen. Sie können das automatische Speichern auch in den Einstellungen aktivieren. Darüber hinaus werden Anweisungen bereitgestellt, wenn Sie die Bilder zu Verteilungszwecken in eine einzige Datei komprimieren möchten.
• Läuft auf Windows (7 und höher), Mac und vielen Linux-Systemen. Die App basiert auf dem Electron-Framework, sollte also ziemlich plattformübergreifend sein.
• Zusätzliche Tools/Funktionen: 1. Importieren Sie PowerPoint oder LibreOfficePräsentieren Sie Präsentationen ins Programm. (Detaillierte Anweisungen im Programm enthalten). 2. Seitenduplizierung. Nützlich, wenn Sie etwas bearbeiten möchten, das Sie möglicherweise nicht beibehalten oder mit der vorherigen Version vergleichen möchten. 3. Machen Sie die aktuelle Zeichnung unlöschbar. Auch hier kann dies nützlich sein, wenn Sie etwas überzeichnen müssen, aber nur die obere Ebene löschen können. 4. Screenshots einfügen. Dies kann nützlich sein, wenn Sie vielleicht etwas in Geogebra erstellen und diesen Inhalt dann in den Satz von Seiten integrieren möchten. Oder vielleicht, wenn Sie ein Online-Mathematiklehrbuch verwenden und schnell eines der Probleme zum Durcharbeiten einfügen möchten. 5. Verwenden Sie invertierte Farbvorlagen. Dies ist schön, um die Belastung der Augen zu verringern, und einige Schüler bevorzugen möglicherweise einen schwarzen Hintergrund. 6. Wo möglich große Schaltflächen und Bildlaufleisten. Ich habe mein Bestes getan, um dieses Programm einfach mit einem Stift/Finger zu verwenden. Ich habe gesehen, wie zu viele Lehrer mit diesen verdammten Bildlaufleisten zu kämpfen haben, um sie in ihrer Standardgröße zu belassen. Dies sollte Ihnen das Leben erleichtern, unabhängig davon, welche Hardware Sie verwenden.

Wenn sich das nach etwas anhört, das für Sie nützlich sein könnte, können Sie es sich gerne auf http://rogersmathwhiteboard.com ansehen . Ansonsten hoffe ich, dass Sie etwas finden, das Sie nützlich finden. Ich fühle deinen Schmerz. Dies ist ein wirklich komplexes Problem, das es zu lösen gilt.

Ich hoffe, das hilft.

Ich empfehle Ziteboard, das Online-Whiteboard für Mathe-Tutoren . Es gibt viele wirklich nützliche Funktionen, die Ihren Mathematikunterricht unterstützen, zum Beispiel den echtzeitsynchronisierten Diagrammplotter.

Zwischenantwort:

Am einfachsten geht das mit jedem Videokonferenzprogramm. Der Haken: Man muss die Kamera so aufstellen, dass sie quasi über die Schulter schaut.

Schreiben Sie mit einem feinen Marker auf ein Blatt Papier.

Weißes Papier kann zu reflektierend sein und die Beschriftung übertönen. Wenn dies der Fall ist, kaufen Sie ein Bündel farbiges Papier. Alle Arten von druckfertigem Millimeterpapier sind online zu finden.

Sie benötigen auch eine Art Cloud-Konto für die Fotografie, idealerweise mit sofortigem Hochladen von der Kamera.

Ein Headset-Mikrofon gibt Ihren Schülern einen besseren Klang.

Methodik: Halten Sie Ihren Vortrag/Vortrag/Beispielaufgabe wie gewohnt.

Machen Sie beim Ausfüllen jeder Seite ein Foto davon. Dies wird in einem öffentlichen Ordner auf iCloud oder Dropbox geteilt. Taggen Sie später jedes Bild mit geeigneten Hashtags, um das spätere Auffinden von Inhalten zu erleichtern.

Hinweis: Sowohl FaceTime als auch Skype kehren das lokale Bild um, sodass Sie dasselbe Bild wie in einem Spiegel sehen, aber ein umgekehrtes (nicht umgedrehtes) Bild an das andere Ende senden.

Hinweis: Wenn Sie mit mehr als einem Schüler arbeiten, versuchen Sie es mit Google Hangouts.

Die Kameraunterstützung neigt dazu, im Weg zu sein. Es muss von seiner üblichen Ausrichtung auf den Kopf gestellt werden. Wenn Sie es von einem Bildschirmmonitor nach unten kippen, sieht der Schüler die Seite auf dem Kopf. Eine Kartonhaube auf einem Monitor kann eine Platzierung ermöglichen. Oder es könnte eine Flexlampe oder eine Cantelever-Federlampe verwendet werden. Kabelbinder sind dein Freund.