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IP12-20vt_Bewegungslernspiel

Zusammenfassung

Die MoveMathics Konsole ermöglicht das Lösen von Aufgaben über die Steuerung mit den Händen.


Schlüsselbegriffe

Sprache: Java
Software: Ubuntu, OpenCV, MQTT, JavaFX, Background Substraction, SceneBuilder
Hardware: Raspberry Pi 4, Logitech C920 (Kamera)
Dokumentation: Confluence / Jira, GitLab


Zielsetzung

Durch die Benutzung von MoveMathics können Kinder mit Spass und Bewegung effizient lernen. Zu den gestellten Aufgaben gibt es verschiedene Antwortmöglichkeiten, die als Steine dargestellt werden. Mit den Händen soll die richtige Antwort ausgewählt werden. Mit jeder richtigen Antwort wird unten rechts eine Burg weiter mit Steinen aufgebaut. Mit einer falschen Antwort zerbricht der ausgewählte Stein und die Burg bleibt bei ihrer aktuellen Grösse.


Ausgangslage

Während der ausserordentlichen Situation ausgelöst durch Corona, haben viele Schulen auf Homeschooling umgestellt. Kinder können nicht mehr zur Schule gehen und müssen ihren Lernstoff selbstständig zuhause erarbeiten. Für das Kind ist die Umstellung auf Homeschooling sehr anspruchsvoll und nach wenigen Stunden nimmt die Konzentration und Lernfähigkeit ab.
Die Kinder sind schneller abgelenkt und lernen durch die monotone Lernmethode auf Papier und dem Umfeld zuhause ineffizient. Zudem verliert das Kind den Spass am Lernen. Schlussendlich kostet es den Eltern sowie Kindern, durch die ineffizienten Lernmethoden, viel Zeit und Kraft.


Ergebnisse

Mit unserer Applikation MoveMathics können Primarschüler in Zukunft mit Spass und Bewegung lernen. Die Steuerung von MoveMathics funktioniert durch Bewegungen der Hände, in denen sich zwei grüne Bälle befinden.



Start


Am Anfang können sie einen Spielernamen eingeben. Wenn sie die Hände auf den Play-Button bewegen, startet das Spiel. Über den Plus-Button unten rechts könnten neue Aufgaben eingelesen werden.

Startscreen

Buttons


Die Buttons sind mit einer Animation versehen, die ein versehentliches Auswählen durch zufällige Handbewegung über den Button ausschliessen. Die Hand muss eine kurze Zeit über dem Button gehalten werden, um ihn anzuwählen.

Button Animation

Kalibrierung


Die Position der Hände wird vor Beginn der ersten Aufgabe kalibriert. Somit befinden sich die Hände an der richtigen Stelle um die Steine auszuwählen.

Calibration

Aufgabe korrekt gelöst


Für jede richtige Aufgabe erhöht sich der Score und der Turm unten rechts wird um zwei Steine ergänzt.

Aufgabe ist richtig

Aufgabe falsch gelöst


Eine falsche Aufgabe resultiert in einem Strike, der unten links angezeigt wird.

Aufgabe ist falsch

Spielende


Das Spiel ist beendet, wenn alle 12 Aufgaben beantwortet wurden oder man drei Strikes erhalten hat.

Spiel beendet, alles richtig

Menü


Im Spiel gibt es ein Menü, hier kann das Spiel wiederholt, fortgesetzt oder zum Startscreen zurückgekehrt werden.

Menu

Score und Korrektur der falschen Aufgaben


Nach dem Spiel sieht man seine Punkte und welche Fehler man gemacht hat, inklusive der korrekten Lösung.

Repetition

Scoreboard


Zum Schluss gibt es ein Scoreboard, wo alle Spieler sortiert nach Punkten angezeigt werden.

Score Board

Projektdaten

Projektarbeit im 1. und 2. Semester, Studiengang Informatik und iCompetence
Projektdauer: 09.2020 – 06.2021
Aufwand pro Person: 360h
Teamgrösse: 1. Semester: 9 Personen / 2. Semester: 8 Personen


Auftraggeber

Prof. Dr. Andreas Vogt
Hochschule für Technik
Institut für Mathematik und Naturwissenschaften, Mathematik
Bahnhofstrasse 6
5210 Windisch
andreas.vogt@fhnw.ch


Projektteam
Name Rolle 1. Semester Rolle 2. Semester
Raphael Sutter Requirements Engineer Projektleiter
Andri Wild Software Architekt Testmanager
Tobias Wyss Software Architekt Projektleiter
Yanick Altwegg Qualitätsmanager Requirements Engineer
Robin Fischer Projektleiter Ausgetreten
Kevin Schlatter Usability-Manager Informationsmanager
Geremia Walzer Projektleiter Sotware Architekt
Elena Algaria Testmanagerin Usability-Managerin
Zoe Vocat Informationsmanagerin Qualitätsmanagerin

Projektteam in der Reihenfolge vom Bild. Obere Reihe von links, untere Reihe von links


Team Bewegungslernspiel

Kontakt

Thekla Müller
thekla.mueller@fhnw.ch


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