3.9 Mit dem Ebenenkonzept arbeiten

Das Ebenenkonzept wurde bereits in Abschnitt 1.1.7 kurz vorgestellt.

Ziel des Ebenenkonzepts ist es, die Elemente in einem Projekt sinnvoll zu strukturieren. Durch die Darstellung auf verschiedenen Ebenen wird es möglich, den Lernprozess zu steuern und die Aufmerksamkeit des Anwenders schrittweise auf die relevanten Darstellungen zu konzentrieren, ohne dafür extra immer weitere Ausgabefenster erstellen zu müssen.

Unter Umständen ist der Bildschirm mit Darstellungen, wie zum Beispiel der Animation der schwingenden Masse, einer Graphendarstellung, einer Großanzeige und eines Vektors, bereits überfrachtet.
Damit dies das Lernen nicht negativ beeinflusst, bietet es sich an, die verschiedenen Animationselemente auf mehrer Stufen zu verteilen. Aus diesen Überlegungen heraus entstand in PAKMA das Ebenenkonzept.
Damit kann man PAKMA-Projekte so gestalten, dass eine Staffelung gemäß der Stufe der Schwierigkeit vorgenommen wird. Zunächst können den Lernenden auf der ersten Ebene rein phänomenologische Aspekte präsentiert werden. Auf den höheren Ebenen werden dann zusätzliche Darstellungen, wie z.B. Graphen und Vektoren, hinzugefügt, die helfen sollen, Abläufe spezifischer zu erfassen und besser zu verstehen.

Das Prinzip besteht darin zusammenhängende Ausgabeelemente zu Gruppen zusammenzufassen. Jede einzelne Gruppe kann dann jeweils einer oder mehreren Ebenen zugeordnet werden.
So können mit dem Ebenenkonzept verschiedene Anordnungen von Ausgabe- und Animationselementen zu Darstellungen des im Kernprogramm beschriebenen Vorgangs nebeneinander realisiert werden, zwischen denen auf einfache Weise dadurch gewechselt werden, dass man die entsprechende Ebene aufruft.

Im Beispiel Federschwingung soll auf diese Weise der Informationsgehalt des Startbildschirms reduziert werden, indem die Graphen und der Vektor auf einer ersten Ebene nicht gezeigt und erst in weiteren Schritten sukzessive eingeblendet werden.

Hinweis : Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf das im letzten Abschnitt erstellte Projekt
federschwingung.prj. Um die einzelnen Schritte nachvollziehen zu können, müssen sie zuerst wieder durch Drücken von F2 oder Klicken auf das Symbol in der Symbolleiste in den Entwicklungsmodus wechseln und dann den Editiermodus mit Umsch+Str+E oder Auswahl des entsprechenden Unterpunkts im Menü "Animation" aufrufen.


1. Schritt : Neue Gruppen erzeugen

Abb.3.95 Abb.3.95
Abb.3.95 Ebenenfenster Abb.3.96 Gruppen hinzufügen
Wir wollen die Ausgabeelementen einteilen in Elemente zur Darstellung der Federschwingung, in Graphen und in Vektoren.
Hierzu ruft man über den Menüpunkt Ebenen -> Ebenen Fenster... oder über F4 das Ebenenfenster auf. In der Kopfzeile des Ebenenfenster wird jeweils der Name der augenblicklich aktivierten Gruppe angegeben.
Zunächst sind alle Elemente in der von PAKMA automatisch erzeugten 'Standardgruppe' zusammengefasst und werden auf der 'Standardebene' dargestellt.
Klicken Sie auf , um eine neue Gruppe mit dem Namen 'Animation Federschwinger' zu erstellen.
Auf die gleiche Art und Weise werden die Gruppen 'Graphendarstellung' und 'Vektoren' erzeugt.
Klicken Sie auf um die Einstellungen in PAKMA zu übernehmen und verlassen Sie dann das Ebenenmenü.

2. Schritt : jedes Ausgabenelement einer Gruppe zuordnen

Abb.3.97
Abb.3.97 Elementübersicht - PopUp-Menü
Abb.3.97
Abb.3.98 Elementübersicht nach Verschieben in neue Gruppen
Öffnen Sie die Übersicht aller Elemente, indem Sie im Menü 'Animation' den Unterpunkt 'Elementeübersicht' auswählen oder mit F8. In der Spalte "Gruppe" sehen Sie, das noch alle Elemente der Standardgruppe zugeordnet werden. Das wollen wir nun ändern.
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Zeile des zu ändernden Elements, z.B. also auf Feder (siehe Abb.3.97). Es öffnet sich ein PopUp-Menü. Bewegen Sie den Mauszeiger auf den Unterpunkt "Verschieben zu Gruppe". Es öffnet Sich eine Liste aller verfügbaren Gruppen. Wählen Sie hieraus die Gruppe "Animation Federschwinger" aus.
Die Änderung der Gruppenzugehörigkeit wird sofort in der Elementenübersicht angezeigt. Ordnen Sie auf die analoge Weise die Elemente vom Typ "Kreis" und "Rechteck" der Gruppe "Animation Federschwinger" zu.
Die beiden Elemente Graphenfenster und Großanzeige verschieben wir ebenso wie die "Linie"in die Gruppe "Graphendarstellung", während wir die Ausgabenelemente vom Typ Text und Vektor der Gruppe "Vektoren" zuordnen.
Sie können sich die Elemente in der Elementübersicht mit nach Gruppenzugehörigkeit sortiert anzeigen lassen.
Die Elementübersicht sollte nun in etwa Aussehen wie in Abbildung 3.98.
Wenn nur einzelne Elemente einer Gruppe verschoben werden sollen oder die Identifizierung eines Elements über den Namen in der Elemente-Übersicht nicht klar ist, bietet sich als Alternative an, das zu verschiebende Element auf dem Ausgabefenster zu aktivieren und mit der rechten Maustaste das Kontextmenü aufzurufen, das dann dem in Abbildung 3.97 entspricht. Das restliche Vorgehen, d.h. Mauszeiger über Unterpunkt "Verschieben zu Gruppe" und Anklicken der gewünschten Gruppe in der sich öffnenden Liste, ist identisch zu dem obigen Vorgehen über die Tabelle : Elementübersicht.
Anmerkung : Bei gedrückter Shift-Taste können gleichzeitig mehrere zu verschiebende Elemente, wie in Abschnitt 3.7.14 beschrieben, aktiviert werden, auch dadurch, dass mit der Maus ein geeignetes Rechteck aufgezogen wird.

3. Schritt : Neue Ebenen erzeugen

Abb.3.99 Abb.3.100
Abb.3.99 Ebenenfenster Abb.3.100 Gruppenauswahl ändern
Abb.3.101 Abb.3.102
Abb.3.101 neue Ebene Abb.3.102 Gruppenauswahl ändern
Nun wollen wir die verschiedene Ebenen definieren, denen wir dann unterschiedliche Gruppe zuordnen. Hierzu ruft man über den Menüpunkt Ebenen -> Ebenen Fenster... oder über F4 das Ebenenfenster auf.
Zunächst sind alle werden alle Gruppen auf der 'Standardebene' dargestellt, erkennbar an den Häkchen vor dem Gruppennamen (siehe Abb.3.99).
Wir wollen in der Standardebene nur den Schieber und den Federschwinger anzeigen.
Deaktivieren Sie daher durch Anklicken mit der linken Maustaste die Gruppen "Graphendarstellung" und "Vektoren". Die neue Einstellungen werden sofort im Ausgabefenster übernommen und die Darstellung des Graphen und der Vektoren wird dort ausgeblendet.

Hinweis : Bestätigen Sie die Änderung der Gruppenauswahl unbedingt jeweils mit

Klicken Sie nun auf , um eine neue Ebene mit dem Namen 'Graph' zu erstellen.
Auch auf dieser Ebene werden zunächst standardmäßig alle Gruppen mit dargestellt (siehe Abb.3.101).
Abb.3.103
Abb.3.103 Ebene aus Liste auswählen
Deaktivieren Sie wieder durch Anklicken mit der linken Maustaste die Gruppe "Vektoren" um im Ausgabefenster die Darstellung aller Vektoren auf dieser Ebene auszublenden (Abb.3.102). Auf die gleiche Art und Weise werden die Ebenen 'Vektor' und 'Graph+Vektor' erzeugt.
Auf der Ebene 'Vektor' soll lediglich die Graphendarstellung ausgeblendet werden, auf der Ebene 'Graph+Vektor' werden alle vorhandenen Gruppen mit dargestellt.
Durch Klicken auf können Sie innerhalb des Ebenenmenüs zwischen den verschiedenen Ebenen wechseln. Es erscheint eine Liste der vorhandenen Ebenen (siehe Abb.3.103) aus der sie die gewünschte Ebene auswählen können.

feder4ebenen.prj stellt das beschriebene Projekt Verfügung.

Nach diesen Einstellungen speichern und starten Sie das Projekt erneut. Mittels Klick auf in der PAKMA Symbolleiste können Sie vor und während des Projektablaufs zwischen den einzelnen Ebenen wechseln (siehe Abb.3.104) oder durch Klicken auf das Symbol eine Ebene hoch bzw. durch Klicken auf das Symbol eine Ebene runter aufrufen.
Abb.3.104
Abb.3.104 Ebene von PAKMA aus wählen
Abb.3.105
Abb.3.105 Ebenenreihenfolge ändern
Abb.3.106
Abb.3.106 neue Ebenenliste
Um dem Anwender auch später noch zu ermöglichen die Darstellung der Elemente seinen eigenen Bedürfnissen anzupassen, ist es möglich, die Reihenfolge der Ebenen durch Klicken auf das Symbol zu verändern.
Um zum Beispiel die Ebene "Vektoren" in unserem Beispiel in der Ebenenliste eine Position nach vorne zu schieben, aktivieren Sie die Ebene im Ebenenmenü und klicken Sie auf den Pfeil nach unten , so wie es in Abbildung 3.105 gezeigt ist.
Wenn Sie nun die Ebenenliste durch Klicken auf erneut aufrufen, dann sind die Ebenen dort in der veränderten Reihenfolge aufgelistet (siehe Abb.3.106).
Außerdem ist auch im Sofortstartmodus noch ein individuelles Zu- und Wegschalten von Gruppenelementen im Ebenenmenü möglich. Dort können auch noch neue Ebenen erstellt und vorhandene Ebenen gelöscht werden.


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