DE102015114216A1

DE102015114216A1 - Method for controlling a learning success

Info

Publication number: DE102015114216A1
Application number: DE102015114216.3A
Authority: DE
Inventors: Katharina Brandelik; Jochen Brandelik
Original assignee: Til - Tuebinger Inst fur Lerntherapie; Til - Tuebinger Institut fur Lerntherapie
Current assignee: Til De GmbH
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: DE102015114216B4

Abstract

Bekannte Verfahren zur Kontrolle von Lernerfolgen erfordern es, beispielsweise Wörter nachzusprechen, wobei eine Aufzeichnung der Wörter hinsichtlich prosodischer Merkmale untersucht wird und dann mit einem Muster hinsichtlich dieser prosodischen Merkmale verglichen wird. Die vorliegende Erfindung geht einen Schritt weiter und verbindet Bewegungen mit der Auswertung prosodischer Merkmale, da im Falle einer gleichzeitigen Bewegung des Lernenden ein besserer Lerneffekt zu verzeichnen ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Lernkontrolle über eine Erfassung von Bewegungen mittels eines Schwungsensors, der passend zu einer vorgegebenen oder selbst artikulierten Lautfolge geschwungen wird. Die von dem Schwungsensor erfasste Bewegung wird prosodischen Merkmalen der Lautfolge zugeordnet und die Korrespondenz ausgewertet.Known methods for controlling learning successes require, for example, rewriting words, a record of the words being examined for prosodic features and then compared to a pattern for these prosodic features. The present invention goes a step further and combines movements with the evaluation of prosodic features, since in the case of a simultaneous movement of the learner a better learning effect is recorded. According to the invention, the learning control is carried out by detecting movements by means of a momentum sensor, which is swung to a predetermined or self-articulated sound sequence. The movement detected by the momentum sensor is associated with prosodic features of the sound sequence and the correspondence is evaluated.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle eines Lernerfolgs, wobei eine Lautsequenz mithilfe eines Lautsprechers aus einem Speicher einer Datenverarbeitungseinrichtung wiedergegeben oder mithilfe eines Mikrofons in einen Speicher einer Datenverarbeitungseinrichtung eingelesen wird. The present invention relates to a method for controlling a learning success, wherein a sound sequence reproduced by means of a loudspeaker from a memory of a data processing device or read using a microphone in a memory of a data processing device.

Aus dem Stand der Technik sind bereits mehrere Ansätze bekannt, Lernerfolge unter Einsatz elektronischer Mittel zu kontrollieren und dem Lernenden Rückmeldung über die erlernten Inhalte zu geben. So ist bereits aus der WO 2012/033547 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem ein bereits hinsichtlich prosodischer Merkmale analysierter Sprachausschnitt abgespielt wird, der von einem Lernenden nachgesprochen werden soll. Auch der von dem Lernenden nachgesprochene Sprachausschnitt wird aufgezeichnet und dann hinsichtlich der erfassten prosodischen Merkmale analysiert. Aufgrund eines Vergleichs von abgespieltem und aufgezeichnetem Sprachausschnitt kann der Lernerfolg kontrolliert werden und eine Rückmeldung an den Lernenden erfolgen. Several approaches are already known from the prior art to control learning outcomes using electronic means and to give the learner feedback about the learned contents. So is already out of the WO 2012/033547 A1 a method is known in which an already analyzed with respect to prosodic features speech snippet is played, which should be nachgesprochen by a learner. Also, the speech clipping tracked by the learner is recorded and then analyzed for the detected prosodic features. Based on a comparison of recorded and recorded speech excerpt, the learning success can be controlled and feedback is sent to the learner.

Dies wird in der US 6,358,054 B1 weiter entwickelt, indem ein dort eingesetztes System den aufgezeichneten Sprachausschnitt hinsichtlich prosodischer Merkmale bearbeiten kann, indem diese hinzugefügt, entfernt oder verändert werden. Auf diese Weise kann dem Lernenden in seiner eigenen, wenngleich künstlich angepassten, Stimme der Unterschied zwischen dem gesprochenen und dem korrigierten Sprachausschnitt vorgeführt werden, um diesen zu verdeutlichen. This is in the US 6,358,054 B1 developed by a system used there can edit the recorded speech section with respect to prosodic features by adding, removing or changing them. In this way, the learner can be presented in his own, albeit artificially adjusted, voice, the difference between the spoken and the corrected speech to make it clear.

Der Stand der Technik beschäftigt sich also mehr oder minder lediglich damit, auf die reine Aussprache prosodischer Merkmale hinzuarbeiten, vertieft diese jedoch nicht in anderer Richtung, so dass der Lernende die ihm vorgeführten Unterschiede nur sehr abstrakt erfassen kann. Erkenntnisse hinsichtlich der Eignung körpereigener Gedächtnisstützen als Lernhilfen werden insoweit vom Stand der Technik noch nicht berücksichtigt, obgleich sie als Lernhilfe sowohl beim Lesen- als auch beim Schreibenlernen, mithin auch beim Rechnenlernen eingesetzt werden. Informationen werden hierbei bestimmten Bewegungen oder Körperteilen zugeordnet. Aufgrund der Zuordnung von Körperbewegungen zu einem Lernergebnis verstärkt sich der Lerneffekt für den Lernenden und die Lerninhalte können besser behalten werden. Thus, the state of the art is more or less concerned with working towards the mere pronunciation of prosodic features, but does not deepen them in a different direction, so that the learner can only grasp the differences presented to him in a very abstract manner. Findings regarding the suitability of the body's own memory aids as learning aids are so far not considered by the prior art, although they are used as a learning aid both in reading and learning to write, and therefore also in arithmetic learning. Information is assigned to specific movements or body parts. Due to the association of body movements with a learning outcome, the learning effect for the learner increases and the learning content can be better retained.

Vor diesem Hintergrund stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Kontrolle eines Lernerfolgs zu schaffen, welches neben einer reinen Kontrolle der Lerninhalte auch die Möglichkeit schafft, körpereigene Gedächtnisstützen in die Kontrolle des Lernerfolgs einzubeziehen. Against this background, the present invention has the object to provide a method for controlling a learning success, which in addition to a pure control of the learning content also creates the opportunity to include the body's own memory aids in the control of learning success.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Kontrolle eines Lernerfolgs gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere, sinnvolle Ausgestaltungen eines solchen Verfahrens können den Unteransprüchen entnommen werden. This object is achieved by a method for controlling a learning success according to the features of claim 1. Further, useful embodiments of such a method can be taken from the subclaims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, zunächst eine Lautsequenz mithilfe eines Lautsprechers aus einem Speicher einer Datenverarbeitungseinrichtung wiederzugeben, oder alternativ eine Lautsequenz mittels eines Mikrofons in einen Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung einzulesen. Der Lernende erhält hierdurch die Möglichkeit, alternativ entweder eine zuvor vorgesprochene Lautsequenz seinerseits nachzusprechen oder lediglich die körpereigenen Gedächtnisstützen zu einer vorgesprochenen Lautsequenz durchzuführen. Die körpereigenen Gedächtnisstützen werden hierbei mithilfe eines Schwungelements erfasst, dessen Schwungbewegung mithilfe eines Schwungsensors aufgezeichnet wird, woraufhin mithilfe der Datenverarbeitungseinrichtung eine Zuordnung von Bewegungsmerkmalen der erfassten Schwungbewegung zu prosodischen Merkmalen der Lautsequenz oder alternativ zu Sinngehalten der Lautsequenz ermittelt wird. According to the invention, it is provided to first reproduce a sound sequence using a loudspeaker from a memory of a data processing device, or alternatively to read in a sound sequence by means of a microphone into a memory of the data processing device. As a result, the trainee is given the option of alternatively either re-enacting a previously-spoken phonetic sequence or merely performing the body's own reminder to a preselected sound sequence. In this case, the body's own memory supports are detected by means of a momentum element whose momentum motion is recorded by means of a momentum sensor, whereupon the data processing unit determines an association of motion characteristics of the detected momentum movement with prosodic features of the sound sequence or alternatively with sensory contents of the sound sequence.

Im Einzelnen könnte beispielsweise ein solches Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung vorsehen, dass der Lernende seitwärts in Schreibrichtung durch den Raum schreitet und bei jedem Schritt eine Silbe eines gehörten Wortes ausspricht. Dabei würde der Lernende mit dem Schwungelement synchron mit dem Schreibarm in Schreibrichtung einen Bogen vor dem Körper schwingen. Betonte Silben würden hierbei länger, lauter und mit mehr Spannung gesprochen und dabei tiefer, beispielsweise bis zum Knie, länger und mit mehr Schwung geschwungen, unbetonte Silben hingegen weniger lang, weniger laut und mit weniger Spannung gesprochen sowie mit weniger Schwung und nur bis zur Hüfte. Neben dieser beispielhaften Möglichkeit könnte im Hinblick auf mögliche Rechenübungen das erfindungsgemäße Verfahren vorsehen, dass die Zahlen 1–10 verschiedenen Körperteilen und Bewegungen zugeordnet werden. Auf Basis der Positionen der Zahlen würden dann Rechenoperationen unter gleichzeitiger Durchführung von Körperbewegungen ausgeführt. Specifically, for example, such a method according to the present invention could provide for the learner to move sideways in the direction of writing, speaking one syllable of a word heard at each step. The learner would oscillate with the momentum element synchronously with the writing arm in the direction of writing a bow in front of the body. Stressed syllables would be spoken longer, louder and more suspenseful, swinging lower, for example to the knee, longer and with more swing, unstressed syllables less long, less loud and less tensioned, less swing and only up to the hips , In addition to this exemplary possibility, with regard to possible computational exercises, the method according to the invention could provide that the numbers 1-10 are assigned to different body parts and movements. On the basis of the positions of the numbers, arithmetic operations would then be carried out while simultaneously performing body movements.

Durch ein gleichzeitiges Erfassen der abgespielten oder aufgezeichneten Lautsequenz mit der durchgeführten Bewegung kann daher kontrolliert werden, ob die vorgesehene Bewegung zu der Lautsequenz passt und dadurch ein Rückschluss auf den Lernerfolg gezogen werden. By simultaneously recording the played or recorded sound sequence with the movement performed, it is therefore possible to check whether the intended movement matches the sound sequence and thus draw conclusions about the learning success.

In konkreter Ausgestaltung eines solchen Verfahrens können während oder nach dem Einlesen einer Lautsequenz in den Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung prosodische Merkmale der Lautsequenz ermittelt und jeweils einzelnen Zeitpunkten der Erfassung der Bewegung des Schwungelements zugeordnet werden. Durch eine derartige Zuordnung sowohl der akustischen als auch der Bewegungsmerkmale zu einem bestimmten Zeitpunkt kann die Synchronität kontrolliert werden und insbesondere eine zeitliche Verortung der Extrempunkte der Bewegung mit Bezug auf die Lautsequenz vorgenommen werden. In concrete embodiment of such a method can during or after reading a phonetic sequence in the memory of the data processing device prosodic features of the sound sequence determined and each individual time points of the detection of the movement of the flywheel element are assigned. By such an association of both the acoustic and the motion characteristics at a certain time, the synchronicity can be controlled and in particular a temporal location of the extreme points of the movement with respect to the sound sequence can be made.

Soweit die Lautsequenz nicht erfasst, sondern vielmehr lediglich aus dem Speicher der Datenverarbeitungseinrichtung wiedergegeben wird, müssen die prosodischen Merkmale der Lautsequenz nicht notwendigerweise direkt erfasst werden, sondern können ebenfalls mit im Speicher abgelegt sein. In diesem Fall ist es ausreichend, diese prosodischen Merkmale den jeweiligen Zeitpunkten der Erfassung der Bewegung des Schwungelements zuzuordnen. As far as the sound sequence is not detected, but rather only reproduced from the memory of the data processing device, the prosodic features of the sound sequence need not necessarily be detected directly, but may also be stored in the memory. In this case, it is sufficient to associate these prosodic features with the respective moments of detection of the motion of the flywheel element.

Prosodische Merkmale in diesem Zusammenhang können insbesondere eine Frequenz zu einem bestimmten Zeitpunkt oder eine Amplitude zu einem bestimmten Zeitpunkt sein. Die Bewegungsmerkmale können insbesondere eine relative oder absolute Höhenlage zu einem Zeitpunkt, eine Bewegungsgeschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt oder eine absolute oder relative Bewegungsrichtung zu einem Zeitpunkt umfassen. Prosodic features in this context may be, in particular, a frequency at a particular time or an amplitude at a particular time. In particular, the motion features may include a relative or absolute altitude at a time, a velocity of movement at a particular time, or an absolute or relative direction of movement at a time.

Hinsichtlich der verwendeten Schwungelemente und Schwungsensoren sind verschiedene Konfigurationen vorgesehen. Zum einen ist es möglich, dass dem Schwungsensor ein Bildgeber zugeordnet ist, beispielsweise eine Kamera, welche ein so genanntes „Motion Capturing“ durchführt und die durchgeführten Körperbewegungen optisch aufzeichnet. In dieser Konfiguration wäre der Schwungsensor von dem Schwungelement getrennt und beispielsweise in einem Standgehäuse ausgeführt, das in einer Position aufgestellt werden kann, von der aus sie den Lernenden und das Schwungelement fokussieren kann. Im Rahmen der Bewegungserfassung wird dann die eigentliche Schwungbewegung aus dem aufgezeichneten Bild des Bildgebers, beispielsweise einer Videokamera, herausgearbeitet und die genannten Bewegungsmerkmale erfasst. With regard to the flywheel elements and momentum sensors used, various configurations are provided. On the one hand, it is possible that an image generator is associated with the momentum sensor, for example a camera which performs a so-called "motion capturing" and optically records the body movements performed. In this configuration, the flywheel sensor would be disconnected from the flywheel element and, for example, implemented in a stand housing that can be placed in a position from which it can focus the learner and the flywheel element. As part of the motion detection then the actual swing motion from the recorded image of the imager, such as a video camera, worked out and recorded the said movement characteristics.

Als Schwungelement kann hierbei zunächst einmal schon die Hand des Lernenden dienen, aber auch ein hierfür geeigneter Gegenstand, mit dem die Körperbewegung in geeigneter Weise durchgeführt werden kann. Das Schwungelement kann ergänzend optisch oder elektronisch markiert sein, um die Erkennung durch den Bildgeber zu verbessern. As a momentum element, in this case, the hand of the trainee can be used first of all, but also a suitable object with which the body movement can be carried out in a suitable manner. The flywheel element can additionally be marked optically or electronically in order to improve recognition by the image generator.

Ergänzend kann der Bildgeber einen Tiefensensor umfassen, welcher den Abstand einzelner Punkte des Raumes zu dem Tiefensensor selbst ermittelt und somit ein dreidimensionales Raumbild erstellt. Innerhalb dieses dreidimensionalen Raumbilds kann der Tiefensensor dann eine exakte Verortung insbesondere des Schwungelements über die Zeit aufzeichnen. In addition, the imager may include a depth sensor, which determines the distance of individual points of the space to the depth sensor itself and thus creates a three-dimensional space image. Within this three-dimensional spatial image, the depth sensor can then record an exact location, in particular of the flywheel element, over time.

Der Schwungsensor kann aber auch einen Beschleunigungssensor bzw. einen Rotationssensor aufweisen, so dass er auch direkt in dem Schwungelement verbaut sein kann. Dies ist auch ergänzend zu dem zuvor genannten Lösungsansatz durchführbar, bei welchem der Schwungsensor als Bildgeber ausgestaltet ist. Durch Hinzufügen zusätzlicher Sensormerkmale kann die Erfassung der Bewegung weiter verbessert werden. Durch ein direktes Schwingen des Schwungsensors, soweit dieser zumindest teilweise in dem Schwungelement vorgesehen ist, wird sowohl der Beschleunigungssensor als auch soweit vorhanden der Rotationssensor direkt angesprochen und kommuniziert insbesondere über eine drahtlose Verbindung die erfasste Bewegung an die Datenverarbeitungseinrichtung. Diese ist dazu in der Lage, die erfassten Bewegungen in Bewegungsmerkmale umzurechnen und damit die Bewegungsmerkmale gegenüber den prosodischen Merkmalen qualifizierbar zu machen. The momentum sensor may also have an acceleration sensor or a rotation sensor, so that it can also be installed directly in the momentum element. This can also be carried out in addition to the aforementioned approach, in which the momentum sensor is designed as an imager. By adding additional sensor features, the detection of movement can be further enhanced. By a direct oscillation of the momentum sensor, as far as this is at least partially provided in the flywheel element, both the acceleration sensor and the rotation sensor is directly addressed as far as available and communicates, in particular via a wireless connection, the detected movement to the data processing device. This is capable of converting the detected movements into movement characteristics and thus making the movement characteristics qualifiable in comparison with the prosodic features.

In allen Ausgestaltungsformen kann die Erfindung vorsehen, dass der Schwungsensor unterschiedliche Höhenlagen unterscheiden kann. Hierzu werden die Höhenlagen des Schwungelements relativ oder absolut erfasst und mit einer oder mehreren Referenzenhöhenlagen verglichen. Im Rahmen einer Kalibrierung kann ferner eine Anpassung der Referenzhöhenlagen erfolgen. Hierzu kann vor Beginn der eigentlichen Übung ein oder mehrere Probeschwünge bzw. Probebewegungen durchgeführt werden, anhand von deren Bewegungsmerkmalen eine Erfassung der Referenzhöhenlagen ermöglicht wird. Hierdurch können individuelle anatomische Unterschiede und Bewegungsunterschiede und -intensitäten der jeweiligen Lernenden erfasst und berücksichtigt werden. In all embodiments, the invention can provide that the flywheel sensor can distinguish different altitude levels. For this purpose, the altitudes of the flywheel element are detected relatively or absolutely and compared with one or more reference height positions. As part of a calibration, an adjustment of the reference height positions can also take place. For this purpose, one or more test swings or sample movements can be carried out prior to the actual exercise, on the basis of whose movement characteristics a recording of the reference altitude positions is made possible. In this way, individual anatomical differences and movement differences and intensities of the respective learners can be recorded and taken into account.

Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention described above will be explained in more detail below with reference to an embodiment.

Es zeigen Show it

1 einen Lernenden mit einem Schwungelement bei der Durchführung von Schwungübungen während einer wiedergegebenen Lautsequenz, in einer schematischen Darstellung von vorne, 1 a learner with a momentum element when performing swing exercises during a reproduced sound sequence, in a schematic representation from the front,

2 einen Lernenden in einer Variante zu dem Verfahren gemäß 1, bei dem die Lautsequenz aufgezeichnet wird, in einer schematischen Darstellung von vorne, 2 a learner in a variant of the method according to 1 in which the sound sequence is recorded, in a schematic representation from the front,

3 einen Lernenden in einer weiteren Variante zu den Verfahren gemäß 1 und 2, bei dem die Lautsequenz aufgezeichnet wird und ein Bildgeber als Schwungsensor eingesetzt wird, in einer schematischen Darstellung von vorne, sowie 3 a learner in a further variant of the method according to 1 and 2 , in which the sound sequence is recorded and an imager is used as a momentum sensor, in a schematic representation of the front, as well

4 einen Lernenden mit einem Schwungelement bei der Durchführung von Rechenübungen in einer schematischen Darstellung von vorne. 4 a learner with a momentum in the performance of computational exercises in a schematic representation of the front.

1 zeigt einen Lernenden 8, welcher ein Schwungelement 1 in der Hand hält. Dem Schwungelement 1 ist ein Lautsprecher 2 zugeordnet, über welchen eine Lautsequenz ausgegeben wird. Diese wird von dem Lernenden 8 in seiner Schreibhand gehalten. Synchron zu der von dem Schwungelement 1 ausgegebenen Lautsequenz führt der Lernende 8 eine Bewegung in Form von Schwungbögen 4 aus, deren Bewegungsmerkmale mithilfe von Schwungsensoren 7 innerhalb des Schwungelements 1 erfasst werden. Hierbei bewegt sich der Lernende 8 in Richtung des eingezeichneten Pfeils, welcher aus Sicht des Lernenden 8 die Schreibrichtung darstellt. Mithilfe des Schwungsensors 7, welcher drahtlos mit einer Datenverarbeitungseinrichtung kommuniziert, die in den Zeichnungen nicht näher dargestellt ist, werden Bewegungsmerkmale wie Höhenlage, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung zu einem Zeitpunkt erfasst und mithilfe der Datenverarbeitungseinrichtung geprüft, inwieweit diese synchron oder passend zu der Lautsequenz sind, die von dem Lautsprecher 2 des Schwungelements 1 wiedergegeben wird. 1 shows a learner 8th , which is a momentum element 1 holds in the hand. The momentum element 1 is a speaker 2 assigned over which a sound sequence is output. This is provided by the learner 8th held in his writing hand. Synchronous to that of the flywheel element 1 The vocal sequence output leads the learner 8th a movement in the form of bows 4 whose motion characteristics using momentum sensors 7 within the flywheel element 1 be recorded. Here, the learner moves 8th in the direction of the arrow, which is from the perspective of the learner 8th represents the writing direction. Using the momentum sensor 7 , which communicates wirelessly with a data processing device, which is not shown in detail in the drawings, motion characteristics such as altitude, speed and direction of movement are detected at a time and checked by the data processing device, to what extent they are synchronous or matching the sound sequence that from the speaker 2 of the momentum element 1 is reproduced.

2 zeigt eine Alternative zu dem Verfahren in 1, bei dem der Lernende 8 die Lautsequenz laut ausspricht, während er die Schwungbögen 4 mit dem Schwungelement 1. ausführt. Mithilfe eines Mikrofons 3 erfasst hierbei zeitgleich das Schwungelement 1 die ausgesprochene Lautsequenz und überträgt diese ebenfalls drahtlos an die hier nicht gezeigte Datenverarbeitungseinrichtung. Gleichzeitig werden auch hier die Bewegungsmerkmale der ausgeführten Schwungbögen 4 erfasst und an die Datenverarbeitungseinrichtung drahtlos übermittelt und deren Synchronität mit der Lautsequenz und deren prosodischen Merkmalen überprüft. 2 shows an alternative to the method in 1 in which the learner 8th the sound sequence speaks out loud while he's swinging bows 4 with the flywheel element 1 , performs. Using a microphone 3 at the same time captures the momentum element 1 the pronounced sound sequence and also transmits this wirelessly to the data processing device not shown here. At the same time, the movement characteristics of the executed bends are also here 4 recorded and transmitted to the data processing device wirelessly and checked their synchronicity with the sound sequence and its prosodic features.

3 zeigt eine weitere Alternative zu den vorgenannten Verfahren, wobei als Schwungelement 1 ein beliebiger Gegenstand, beispielsweise auch nur die Hand des Lernenden 8, eingesetzt wird. Als Schwungsensor 7 wird hierbei eine Kamera eingesetzt, welche den Lernenden 8 bei seiner Seitwärtsbewegung aufzeichnet und hierbei die Schwungbewegung des Schwungelements 1 erfasst. Wie bei den anderen Varianten des Verfahrens ist es auch hier möglich, unterschiedliche Höhenlagen 5, 6 vorzusehen, welche eine zusätzliche Unterscheidung zwischen betonten und unbetonten Silben der Lautsequenz ermöglichen. Der Lernende wird also wiederum in Schreibrichtung wie durch den Pfeil angedeutet seitwärts schreiten und hierbei zunächst einen Schwungbogen 4 ausführen, welcher bis auf eine untere Höhenlage 6 hinabreicht, um eine stark betonte Silbe der Lautsequenz zu untermalen. Ein zweiter Schwungbogen 4 reicht mit seinem unteren Scheitelpunkt bis an eine obere Höhenlage 5 heran und steht hiermit für eine unbetonte Silbe. Das durch die Kamera des Schwungsensors 7 aufgezeichnete Bild wird durch die Datenverarbeitungseinrichtung, welche auch hier nicht gezeigt ist, ausgewertet und hierbei die Bewegung des Schwungelements 1 qualifiziert. Die obere Höhenlage 5 und die untere Höhenlage 6 wurden zuvor im Rahmen einiger Probeschwünge als Referenzhöhenlagen vorkalibriert, um die Auswertung der Bewegung an den Körperbau des Lernenden 8 anzupassen. Die von dem Lernenden 8 ausgesprochene Lautsequenz, mit welcher die Bewegung des Schwungelements 1 synchronisiert sein soll, wird mithilfe eines Mikrofons 3, welches im Raum steht, erfasst. Es bietet sich an, ein Mikrofon 3 und den als Kamera ausgeführten Schwungsensor 7 in dieser Variante des Verfahrens beispielsweise als gemeinsames Tischgerät auszugestalten, welches vor dem Lernenden 8 platziert wird. 3 shows a further alternative to the aforementioned method, wherein as a momentum element 1 any object, for example, only the hand of the learner 8th , is used. As a swing sensor 7 Here, a camera is used, which the learner 8th recorded during its sideways movement and in this case the swinging motion of the flywheel element 1 detected. As with the other variants of the method, it is also possible here, different altitudes 5 . 6 provide an additional distinction between emphasized and unstressed syllables of the sound sequence. So the learner will again step sideways in the direction of writing as indicated by the arrow and hereby first a swing arc 4 run, which up to a lower altitude 6 down to underscore a strongly emphasized syllable of the sound sequence. A second swing arc 4 extends with its lower vertex to an upper altitude 5 hereby stands for an unstressed syllable. That through the camera of the momentum sensor 7 recorded image is evaluated by the data processing device, which is also not shown here, and in this case the movement of the flywheel element 1 qualified. The upper altitude 5 and the lower altitude 6 were previously pre-calibrated as reference elevations in the course of some trial runs to evaluate the movement of the learner's physique 8th adapt. The one from the learner 8th pronounced sound sequence, with which the movement of the momentum element 1 is to be synced, using a microphone 3 , which is in the room, captured. It lends itself to a microphone 3 and the swing sensor designed as a camera 7 in this variant of the method, for example, as a common table device to design, which before the learner 8th is placed.

4 zeigt ein weiteres Verfahren im Rahmen der Erfindung, mit welchem Rechenaufgaben durchgeführt werden können. Hierbei werden unterschiedlichen Positionen im Raum unterschiedliche Zahlen zugewiesen, beispielsweise in der Anordnung des bekannten Zahlenkreuzes. Nach einer Vorkonfiguration der Lage dieser Zahlen können Rechenoperationen durch Körperbewegungen untermalt werden und somit eine Verifizierung der Rechenoperationen anhand der während der Berechnung ausgeführten Schwungbögen 4 realisiert werden. Dem Schwungelement 1 ist hierfür im Beispiel ein Lautsprecher 2 zugeordnet, welcher eine Rechenaufgabe ausgibt. Der Lernende 8 wird daraufhin den Schwungsensor 7 im Falle einer Rechenaufgabe „8-3" zunächst an die Position der Zahl 8 halten, dann einen Schwungbogen 4 zur Position der Zahl 3 durchführen und dann einen weiteren Schwungbogen 4 bis hin zum Ergebnis der Rechnung, also zur Position der Zahl 5 vollziehen. Aufgrund der nacheinander ausgeführten Schwungbögen 4 und der hierbei angesteuerten Positionen wird die hier ebenfalls nicht gezeigte Datenverarbeitungseinrichtung, mit welcher die in dem Schwungelement 1 angeordneten Schwungsensoren 7 kommunizieren, das Rechenergebnis verifizieren und gegebenenfalls eine Rückmeldung, etwa in Form eines akustischen Signals oder einer Sprachausgabe, an den Lernenden 8 ausgeben. 4 shows a further method within the scope of the invention, with which arithmetic tasks can be performed. Different numbers in space are assigned different numbers, for example, in the arrangement of the known number cross. After a preconfiguration of the position of these numbers, arithmetic operations can be accompanied by body movements and thus a verification of the arithmetic operations on the basis of the fly arcs performed during the calculation 4 will be realized. The momentum element 1 For this example is a speaker 2 assigned, which outputs a computational task. The learner 8th then becomes the momentum sensor 7 in the case of a calculation task "8-3", first to the position of the number 8th hold, then a swing arc 4 to the position of the number 3 perform and then another swing arc 4 up to the result of the calculation, ie the position of the number 5 take place. Due to the consecutively executed flywheels 4 and the positions controlled thereby becomes the data processing device likewise not shown here, with which the data in the flywheel element 1 arranged momentum sensors 7 communicate, verify the result of the calculation and if necessary a feedback, for example in the form of an acoustic signal or a voice output, to the learner 8th output.

Vorstehend beschrieben ist somit ein Verfahren zum Kontrollieren von Lerninhalten, bei dem insbesondere eine Kontrolle von den Lerninhalten zugeordneten Körperbewegungen ermöglicht wird, welche als körpereigene Gedächtnisstützen dienen. Thus, what has been described above is a method for controlling learning contents, in which, in particular, a control of body movements associated with the learning contents is made possible, which serve as the body's own memory aids.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Schwungelement swing element
2 2: Lautsprecher speaker
3 3: Mikrofon microphone
4 4: Schwungbogen swing arc
5 5: obere Höhenlage upper altitude
6 6: untere Höhenlage lower altitude
7 7: Schwungsensor momentum sensor
8 8th: Lernender learner

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2012/033547 A1 [0002]
US 6358054 B1 [0003]

Claims

A method for controlling a learning success, wherein a sound sequence using a loudspeaker ( 2 ) are reproduced from a memory of a data processing device or by means of a microphone ( 3 ) is read into a memory of a data processing device, characterized in that at the same time one with a flywheel element ( 1 ) performed swinging motion using a momentum sensor ( 7 ) is detected and using the data processing device, an association of movement characteristics of the detected swing motion to prosodic features of the sound sequence or to sense contents of the sound sequence is determined.

Method according to Claim 1, characterized in that prosodic features of the sound sequence are determined during or after the reading of a sound sequence into the memory of the data processing device and in each case of individual points in time at which the motion of the momentum element ( 1 ) be assigned.

Method according to Claim 1, characterized in that prosodic features of a sound sequence reproduced from the memory of the data processing device are respectively assigned to individual points in time of detection of the movement of the flywheel element ( 1 ) be assigned.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that prosodic features of the sound sequence are in particular a frequency at a time and / or an amplitude at a time.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that movement characteristics have a relative or absolute altitude ( 5 . 6 ) at one time and / or one movement speed at a time and / or one absolute or relative movement direction at a time.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the flywheel sensor ( 7 ) is associated with an imager, wherein an image acquisition is preferably carried out by means of motion capture.

Method according to claim 6, characterized in that the flywheel element ( 1 ) is optically and / or electronically marked.

Method according to one of claims 6 or 7, characterized in that the imager comprises a depth sensor.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the momentum sensor ( 7 ) has an acceleration sensor and / or a rotation sensor.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the momentum sensor ( 7 ) Altitudes ( 5 . 6 ) of the flywheel element ( 1 ) and compared with one or more reference altitude locations.

A method according to claim 10, characterized in that in the context of a calibration one or more altitudes of the flywheel element ( 1 ) are recorded as a reference altitude.