Animationsdesign för algoritmvisualisering

Abstract

Att använda bilder och visualiseringar för att förklara koncept och händelse-förlopp är något som har gjorts länge, även inom algoritmundervisning. Det ställs dock speciella krav på animering av algoritmer då dessa animationer måste konkretisera något väldigt abstrakt samtidigt som visualiseringen måste vara generell. Forskning om animationer som undervisningshjälpmedel för algoritmundervisning har dock inte kunnat påvisa några positiva effekter av att använda animationer. I denna uppsats har vi försökt besvara frågan om hur man skall designa visualiseringar för att dessa skall stödja inlärning. För att besvara denna fråga har vi undersökt hur inlärningsprocessen fungerar och hur multimedia kan stödja denna. Detta har vi gjort genom att undersöka vil-ka resultat som har framkommit i den pedagogiska forskningen om multi-mediala undervisningshjälpmedel och de psykologiska teorier som ligger till grund för denna forskning för att se om dessa resultat är applicerbara på de-sign av algoritm animationer. Övrig forskning som vi anser kan ge design-implikationer har också studerats. Den pedagogiska forskningen av Richard Mayer som bygger på psykologiska koncept introducerade av Allan Paivio visade sig vara direkt tillämpbar på design av algoritmanimationer och även forskning om färg som informationsförmedlare visade sig nyttig. Utifrån dessa teorier formulerar vi sedan ett antal kriterier som en visualisering måste uppfylla för att stödja inlärning. För att demonstrera hur dessa kriterier kan tillämpas designar vi en prototyp för visualisering av en distribuerad algo-ritm samt utvärderar en redan existerande animation och jämför med den nya visualiseringen utifrån kriterierna. Efter detta diskuterar vi ett antal punkter som vi anser vara viktiga ur design synvinkel för att en visualisering skall uppfylla kriterierna och stödja inlärn-ing.