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Gleich geht´s los.... FORMELDARSTELLUNG in Mathematik und Naturwissenschaften mit MS - Word 97, 2000 und 2002 Dr. rer. nat. Werner Liese Deutsche Blindenstudienanstalt.

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2 Gleich geht´s los....

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4 FORMELDARSTELLUNG in Mathematik und Naturwissenschaften mit MS - Word 97, 2000 und 2002 Dr. rer. nat. Werner Liese Deutsche Blindenstudienanstalt Marburg e.V. Elektroniklabor Carl-Strehl-Schule 2003 Wie macht man das? Ja, ganz einfach mit LiTeX

5 Anregung zur Diskussion in den Fächern: Biologie Chemie Informatik Mathematik Physik Rechnungswesen kaufmännische Fächer

6 Wie lief es früher in der CSS? Sehr umständliche Darstellung mit der Schreibmaschine durch Verdrehen der Walze und Betätigung der Rücktaste. Schwierige Kontrolle durch blinde Schüler! Für einfache Formeln: Geduldsprobe!

7 Gegenwärtige Darstellungen: Blinde Schüler: L A T E X mit dem PC: \ frac {3+5} {5-3} LiTeX mit dem PC:

8 Sehbehinderte Schüler: Handschrift: LiTeX: C 12 H 22 O 11, H 2 O, SO 4 2-

9 Wann kann die Präsentation eines Formelbildes mit einem Computer notwendig sein? Klausuren in den Fächern Biologie und Chemie werden immer in Schwarzschrift geschrieben, so dass eine gut lesbare Formeldarstellung absolut wichtig ist. In Mathematik, Physik u.a., wenn der PC alleiniges Schreibmittel ist. Zur Demonstration für Sehbehinderte am PC im Klassenraum

10 Wie wird eine komplexe Formel erzeugt?

11 Verschiedene Möglichkeiten: Formeleditoren L aTeX LiTeX (neu) Spezialprogramme

12 Für die meisten Schüler der CSS wegen Maussteuerung keine praktische Bedeutung!! Normaler Windows Formeleditor

13 Für Schüler der CSS ungeeignet!

14 Sehr mächtiges wissenschaftliches Programm!! Keine praktische Bedeutung für Schüler der CSS! Erzeugt LaTeX direkt!

15 Ulrich Kalina: LaTeX - (nicht nur) eine Lösung für das Problem sehgeschädigter Computerbenutzer, Mathematik schriftlich darzustellen sehr gute Darstellung des grundsätzlichen Problems, Formeln auf dem Computer zu erzeugen

16 Was ist L A T E X ? Was ist L A T E X ? Mächtiges Satzprogramm (Buchdruck) zur Seitengestaltung sehr gute Erstellung von Formeln als T E X im Jahre 1982 von Prof. Dr. Donald E. Knuth entwickelt weiterentwickelt von Leslie Lamport heute als L A T E X3 und L A T E X2e

17 an Universitäten in der Integration an einigen vorgelagerten Schulen sehr vereinzelt an der CSS L A T E X - Einsatz :

18 Windows-Viewer Yap für LaTeX- Anwendungen Entwickelt mit Word 2002 und MiKTeX

19 Neuere Publikationen zum Einsatz von L A T E X : 3/1998 4/2000 1/2001 2/2001 4/2002

20 Welche Mathematikschrift soll in der Schule benutzt werden? Ulrich Kalina, Deutsche Blindenstudienanstalt Marburg Deutsche Blindenstudienanstalt Marburg Lit.: blind/ sehbehindert Beiheft Nr.5 zu Ausgabe 3/ 98 S Umfassende und sehr übersichtliche Darstellung zu verschiedenen Mathematikschriften !!

21 U. Kalina, blind/ sehbeh. Beih. Nr.5 zu Ausgabe 3/ 98 Beispiele für Mathematikschriften:

22 L A T E X oder Mathematikschrift für blinde und sehbehinderte Studierende? Prof. Dr. Erdmuthe Meyer zu Bexten, FH-Giessen-Friedberg Volker F. Hahn, Deutsche Blindenstudienanstalt, Marburg Lit.: blind/ sehbehindert Ausgabe 4/ 2000 S

23 Je komplexer ein mathematischer Ausdruck ist, desto länger wird auch seine Darstellung in der LaTeX - Notation. Das bedeutet, dass die Lesbarkeit von mathematischen Ausdrücken für die Blinden immer schlechter und schwieriger wird, desto länger und komplexer die Ausdrücke werden. Prof. Dr. Erdmuthe Meyer zu Bexten Volker F. Hahn: 4/ 2000: Formulierungsbausteine (Makros) sollten eingesetzt werden, so dass nur noch die Zahlen eingefügt werden müssen. Diese Bausteine sind noch nicht realisiert und bleiben somit noch eine Aufgabe für Entwickler und Blindenpädagogen.

24 L A T E X oder Mathematikschrift für blinde und sehbehinderte Studierende? und sehbehinderte Studierende? Prof. Dr. Erdmuthe Meyer zu Bexten und Volker F. Hahn blind/ sehbehindert Ausgabe 4/ 2000 S Leserbrief von Jürgen Fischer, Mathematiklehrer Schloss-Schule Ilvesheim zum Artikel von:

25 Zitate aus dem Leserbrief von Jürgen Fischer: Für den Bereich der schriftlichen Kommuni- kation setzt dies für den Blinden die PC - Ausstattung voraus. Für die naturwissenschaftliche Kommunikation heißt die Lösung LaTeX. Die hohe Qualität des Ausdrucks und die Vielzahl der Gestaltungsmöglichkeiten führt dazu, dass oft viele Versuche nötig sind, um einen perfekten La- TeX-Ausdruck auf grafischer Ebene zu erreichen. Der Umwandlungsvorgang vom Rohskript Datei.tex in die ausdruckfertige Datei.dvi ist für Anfänger schwierig.

26 Mathematikschrift für Blinde - so einfach ist das Problem nicht! Joachim Klaus, Gerhard Jaworek, Michael Zacherle Studienzentrum f. Sehgeschädigte der Universität Karlsruhe (TH) Lit.: blind/ sehbehindert Ausgabe 2 /2001 S

27 Joachim Klaus, Gerhard Jaworek, Michael Zacherle 2 /2001 Während LaTeX sich als Textsatzsystem für Blinde hervorragend eignet, stellt es in der Ver- wendung als Mathematikschrift eine ungeeig- nete Insellösung dar, die die angesprochene Vielfalt noch vergrößert. Es ist hilfreich, bei der Diskussion um die jeweils geeignete Mathe- matikschrift die Verwendung von LaTeX als Textsatzsystem und als Mathematikschrift nicht zu vermischen.

28 Beispiele zu L A T E X (U. Kalina 3/98)

29 Testdatei L A T E X \input{vorspann} \begin{document} \section*{Mathematische Formeln - Beispiele} Bruchrechnung: \[ \frac{a}{c} + \frac{b}{c} = \frac{a+b}{c} \] Die 1. binomische Formel lautet: \[ (a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \] Es seien \( a, b \in R^+_0 \). Dann gilt: \[ \sqrt{a} * \sqrt{b} = \sqrt{a*b} \] \end{document}

30 U. Kalina: Qedit als DOS-Editor f. EASYTEX: EmTeX-EasyTeX

31 EASYTEX- Menü unter DOS:

32 DVI - Grafik: DOS-MODUS

33 Neues Steuermodul f. LaTeX W. Schäffler und R. Bernd W. Schäffler und R. Bernd Modifikation: U. Kalina

34 Pfeil-Befehle in LaTeX: Kleine Auswahl von ca. 900 Befehlen!

35 Warum konnte L A T E X trotz seiner Bedeutung nicht überzeugen ? Zu große Zeitverzögerung durch Kompilierung, wodurch die Programmoberfläche ständig geändert wird (umständliche Bedienung)Zu große Zeitverzögerung durch Kompilierung, wodurch die Programmoberfläche ständig geändert wird (umständliche Bedienung) Keine sehbehindertengerechten Hilfen durch MakrosKeine sehbehindertengerechten Hilfen durch Makros Störung des Textflusses durch englischsprachige BefehleStörung des Textflusses durch englischsprachige Befehle Probleme mit den HilfsmittelprogrammenProbleme mit den Hilfsmittelprogrammen

36 LiTeX für Word Seit mehr als einem Jahr! Einsatz in Chemie und Biologie der CSS mit sehr gutem Erfolg! Erste Ergebnisse auch in Physik u. Mathematik

37 Komfortable Menuesteuerung

38 Einfache Ausführung mit Autotext

39 Welche Vorteile bietet nun LiTeX? LiTeXLiTeX erzeugt Formeln durch komfortable Menüsteuerung in Word 97, 2000 und 2002, den Schülern vertraute Programme LiTeXLiTeX arbeitet mit MasterEye, Jaws und Zoomtext ohne Probleme LiTeXLiTeX ist an jedem Rechner (mit oder ohne PC- Wächter) sofort einsetzbar LiTeXLiTeX ist für Sehbehinderte einfach zu bedienen und stellt ein optimales Hilfsmittel dar LiTeXLiTeX ist schnell erlernbar LiTeXLiTeX ist auch für Blinde sehr gut geeignet

40 Beeindruckend: Blinde und sehbehinderte Schüler schreiben nach kurzer Einübung komplexe Formeldarstellungen in normal lesbarer Schwarzschrift! Die Bedienung ist für Blinde und Sehbehinderte optimiert worden!

41 LiTeX oder L A T E X ? LiTeX oder L A T E X ? BL: W {EQ X_1_,_2 = - \f(p;2)#pm\r(\f(p^2;4) - q)} LaTeX: \[X_{1,2} = - \frac{p}{2}\pm \sqrt{\frac{p^2}{4} - q}\] \[X_{1,2} = - \frac{p}{2}\pm \sqrt{\frac{p^2}{4} - q}\] WORD 97 TM bis 2002 TM SB: W {EQ x 1, 2 = - \f(p;2) \r(\f(p 2 ;4) - q)} SB: W {EQ x 1, 2 = - \f(p;2) \r(\f(p 2 ;4) - q)}

42 Formelpräsentationen mit LiTeX Mathematik: alle in der Schulmathematik vorkommenden Formeln und Gleichungen Physik: alle Formeln, Gleichungen und Sonderzeichen Chemie und Biologie: alle Summenformeln, Gleichungen und einfachen Strukturformeln

43 Aufwändiges Beispiel: Leicht vereinfacht: {FORMEL lim (n r-Pfeil #unendlich) \i(y(n);y(0); \b (ln \f(1;2) e^y. \f(1;ln \f(1;2)) dy))}

44 Formelbeispiele Chemie Formelbeispiele Chemie: Säurekonstante des Wassers Dissoziationsgrad Essigsäure

45 Schwierig: Gleichzeitige Hoch-Tiefstellung oder Übereinanderstellung von Zeichen: SO42- oder SO 4 2- ?

46 Noch keine Lösung für blinde Schüler in Sicht ! Erstellung komplexer Strukturformeln mit Glassy 2000:

47 Beispiel aus dem Chemieunterricht:

48 Neue Möglichkeiten für blinde Schüler: a^4 + b^3 H_2SO_4 Volle Kontrolle durch Sprachaus- gabe u. Braillezeile vollautomatische Umsetzung in die übliche Formelschreibweise beim Druckbefehl!

49 LiTeX: LiTeX: {EQ a^2 + \f(1;2) + \r(3;27)} {EQ a^2 + \f(1;2) + \r(3;27)} Volle Kontrolle durch Jaws u. Zoomtext! LaTeX: LaTeX: \[a^2 + \frac{1}{2} + \sqrt[3]{27}\] \[a^2 + \frac{1}{2} + \sqrt[3]{27}\] Was spricht Jaws in beiden Systemen? Spez. Sprachdatei Norm. Sprachdatei

50 Weitere Möglichkeiten spez. für Sehbehinderte: griechische Buchstaben und Sonderzeichen durch Direktbefehle:,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ± u.a. sowie Makros zur direkten Erzeugung von Brüchen, Wurzeln und Hoch- Tiefstellung sowie gleichzeitige Hochtiefstellung

51 Gute Korrekturmöglichkeiten in LiTeX Gute Korrekturmöglichkeiten in LiTeX { FORMEL c = \r(a^2 + b^2)} Fehler! {FORMEL c = \r(a^2 + b^2} { FORMEL c = \r(a^2 + b^2)}

52 In LaTeX: Fehlermeldungen sind nur für Spezialisten in kurzer Zeit zu übersehen! Die Darstellung im DOS- Modus ist für Sehbehinderte sehr problematisch!

53 Der neue LaTeX-Viewer Yap arbeitet teilweise sehr schlecht mit Zoomtext zusammen: unscharfe Formeldarstellung!

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55 Nur in LiTeX: Sprachausgabe spricht Sonderanwendungen Einige Beispiele \f(Z;N) Bruch \r(R) Wurzel \a(o;m;u) Matrix \b(A) runde Klammern \b\bc\[(A) eckige Klammern \b\bc\{(A) geschweifte Klammern \i\pr(u;o;z) Produkt \i\su(u;o;z) Summe \i(u;o;z) Integral sowie zahlreiche weitere Anwendungen:,,,, sowie zahlreiche weitere Anwendungen:,,,,

56 Neue Technik mit versteckten Feldfunktionen: Normal sehr aufwändige Ausdrücke zur Darstellung von Oxidationszahlen, beschrifteten Pfeilen und oft vorkommenden mathematischen Ausdrücken werden stark vereinfacht:

57 Einfache Strukturformeln in 90° - Technik Blinde Schüler können ohne Mausbedienung Strukturformeln zeichnen

58 Richard Heuer gen. Hallmann (Sprecher des Brailleschriftkommitees und Vorsitzender der Brailleschriftkommission der deutschsprachigen Länder): 12. Der Beschluss, im Mathematikunterricht künftig die Notation des aus den USA stammenden Satzsystems LATEX zu verwenden, ist voreilig gefasst worden. Warum? LATEX ist eine Dokumentenbeschreibungssprache u. a. zur Erfassung mathematischer Terme mit dem Ziel, diese im herkömmlichen Schriftbild (für Sehende) drucken oder als Grafik am Bildschirm anzeigen zu lassen. Bei der Formu- lierung der Syntaxregeln wurde auf Lesbarkeit überhaupt kein Wert gelegt. 6/2001

59 Soll dieses Satzsystem lesbarer werden, müssen zuvor zusätzliche Sonderregeln zumindest im Hinblick auf den Einsatz von Leerzeichen, mathematischen Operations- zeichen u. dgl. m. festgelegt werden, die von allen Beteiligten einzuhalten sind. Die ausschließlich englischsprachigen Be- fehlswörter sind vor Einführung eines solchen Systems in allgemeinbildenden Schulen durch deutschsprachige Ausdrücke zu ersetzen, die überdies wesentlich kürzer sein müssen als die bisherigen Sequenzen. Auch dies müsste vorab verbindlich geschehen sein.

60 6-Punkt-Mathematikschrift und/ oder LaTeX Stellungnahme der Fachgruppe zur Frage der für blinde Menschen zweckmäßigsten Notation mathematischer und naturwissenschaftlicher Ausdrücke Deutscher Verein der Blinden und Sehbehinderten in Studium und Beruf e.V. - DVBS Fachgruppe Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik - MINT Dipl.- Math. Ernst-Dietrich Lorenz blind-sehbehindert 4/2002, blind-sehbehindert 4/2002, Deutscher Verein der Blinden und Sehbehinderten in Studium und Beruf e.V. - DVBS Fachgruppe Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik - MINT

61 Bezüglich der 6-Punkt-Mathematikschrift schreibt Lorenz: Dieses Schriftsystem hat sich hervorragend bewährt. Blinde Mathematiker, Informatiker und Naturwissenschaftler bis hin zum Universitätsprofessor arbeiten seit Jahrzehnten mit diesem Schriftsystem. Mathematische Ausdrücke können damit sehr schnell und für Blindenschriftverhältnisse äußerst kurz und übersichtlich geschrieben werden Bzgl. LaTeX schreibt Lorenz: Gegen den Einsatz von LaTeX in der Grundschule auch nur auf der Eingabeseite sprechen schon allein die englischsprachigen Befehlswörter, die Länge der zu schreibenden und lesenden Texte auch bei einfachen Ausdrücken, die Tatsache, dass nicht alle in der Schulmathe- matik vorkommenden Zeichen wiedergebbar sind (s. Zeichen für Promille), dass keinerlei definierte Gliederungen der Texte durch Leerfelder, die das Lesen erleichtern, gegeben werden, dass undefiniert ist, welche der drei Eurobraille-Tabellen zu verwenden ist.

62 Fazit: LiTeX ist das einzige derzeit für Blinde und Sehbehinderte optimierte SystemLiTeX ist das einzige derzeit für Blinde und Sehbehinderte optimierte System LaTeX ist für elektronische Publikationen und für Druckereien als Satzprogramm bestens geeignet!LaTeX ist für elektronische Publikationen und für Druckereien als Satzprogramm bestens geeignet! LaTeX ist im gemeinsamen Unterricht mit blinden und sehbehinderten Schülern didaktisch und methodisch sehr ungünstig und daher unbrauchbar!!LaTeX ist im gemeinsamen Unterricht mit blinden und sehbehinderten Schülern didaktisch und methodisch sehr ungünstig und daher unbrauchbar!!

63 Empfehlung an die Fachkonferenzen: Dringend eine Erprobungsphase für beide Systeme einsetzenDringend eine Erprobungsphase für beide Systeme einsetzen Sich nicht einfach kopflos und in Torschusspanik an nicht erprobte Systeme anhängen!Sich nicht einfach kopflos und in Torschusspanik an nicht erprobte Systeme anhängen! Beide Systeme auf eigenen Computern zu Hause installieren und umfassend testen!!Beide Systeme auf eigenen Computern zu Hause installieren und umfassend testen!! Die derzeit teilweise mangelhaften Textver- arbeitungskenntnisse fast aller blinden Schüler dringend verbessern, da sonst der Dauereinsatz der genannten Systeme stark in Frage gestellt ist! (Punktschrift ist bei weitem schneller!!)Die derzeit teilweise mangelhaften Textver- arbeitungskenntnisse fast aller blinden Schüler dringend verbessern, da sonst der Dauereinsatz der genannten Systeme stark in Frage gestellt ist! (Punktschrift ist bei weitem schneller!!)

64 LATEX LATEX LATEX LATEX oder LiTeX LiTeX Diskussion!

65 ENDE Idee Grafische Darstellung und Ausführung Dr. rer. nat. Werner Liese Hard-und Softwareentwicklungen für Sehgeschädigte Elektroniklabor Carl-Strehl-Schule Deutsche Blindenstudienanstalt e.V. Marburg


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