JavaScripts – Home Schooling

PDF kann Wunder bewirken – zum Beispiel im Home Schooling

Was ist Offline Lernen mit PDF?

• Statt Arbeitsblätter austeilen, wird ein PDF Formular für digitale Endgeräte bereitgestellt.
  Statt Stift und Papier kommen Tastatur und Maus zum Einsatz. Per Eingabe und Klick lassen sich im Selbststudium Aufgabenstellungen lösen.
• In der Beispielanwendung wird die Frage beantwortet: Wieviel Zeit gebraucht wird, um sieben binäre Kombinationen richtig zu lösen?

Ein PDF kann so viel mehr als nur Informationen abbilden. Geschickt eingesetzt, verfügt es über das Potenzial, Schüler:innen für das Selbstlernen zu begeistern. Sogar komplexe Mathematik-Aufgaben können den Gamer in den Jugendlichen hervorlocken, wenn sie als spannende binäre Rätseln gestaltet werden.

Doch noch immer wird der Einsatz von PDF im Unterricht unterschätzt und für viele Lehrkräfte ist diese Technik (und vor allem ihre vielfältigen Möglichkeiten) nach wie vor eher unbekannt. Mit «Offline lernen mit PDF» trägt das PDF Forensik Labor der actino.de dazu bei, die räumliche Distanz zwischen Lehrenden und Schüler:innen in Zeiten der Pandemie und Social Distancing zu überbrücken. Statt Zettelwirtschaft und umweltbelastender Ausdrucke, bietet das PDF offline (ohne aktive Internetverbindung) zeit- und ortsunabhängige Lösungen. Zusätzlich fördert es die Selbstlernkompetenz von Schüler:innen und hilft, die Grundlagen unseres digitalen Zeitalters eigenständig zu vertiefen

PDF-Experiment

Am Anfang unserer PDF-Experimente stand – wie so oft – eine Beobachtung: Wir sind mitten in der Pandemie. Die Schulen sind geschlossen und der kleine Titus soll zuhause lernen.

Doch wie kommen die Aufgaben zu ihm nach Hause? Die einzige Lösung vieler Lehrkräfte sah zu Pandemie-Beginn (und häufig noch immer) so aus: Titus oder seine Eltern mussten die ausgedruckten Aufgaben in der Schule abholen. Das kostete Zeit, war umständlich und alles andere als umweltfreundlich. Online-Unterricht bietet leider auch nicht die perfekte Lösung, wie wir an den zahlreichen Server-Überlastungen im Pandemie-Jahren 2020-2021 immer wieder sehen konnten.

Für uns Anlass genug, um nach Alternativen zu suchen. Wir sammelten, was da ist, was funktionierte und was jeder zuhause hat. Schnell kamen wir zurück was uns beruflich bewegt – das PDF. Auf alle Seiten der Beteiligten bekannt und akzeptiert. Nach der Entwicklung des Portable Document Formats durch Charles Geschke (✝ April 2021) und John Warnock, dauerte es nicht lange, bis das PDF aus der digitalen Welt nicht mehr wegzudenken war. Spätestens 1994 trat es mit der kostenfreien Nutzung von Adobe den Reader den Siegeszug an. Im heutigen digitalen Zeitalter ist das PDF eine der wenigen Konstanten, auf die man sich bei Verträgen und Vereinbarungen verlassen kann. Ein Orientierungs- und Ankerpunkt und eine Form der Verbindlichkeit.

Im Schulunterricht wird PDF bisher als digitaler Ab- oder Ausdruck eingesetzt – also zur verlässlichen Abbildung von Informationen. Interaktive Spielarten blieben außen vor – Spaßfaktor und Motivation für selbstlernende Schüler:innen? Eher Null. Lernfaktor? Minimal. Dabei kann das PDF viel mehr als bisher im digitalen Unterricht angewendet wird.

Klingt leicht, ist es das auch?

Funktioniert das in der Praxis? Und wenn ja: Wie geht das? Wie kann die Distanz zwischen Lehrinhalten und Schüler*innen mit geringem technischen Aufwand ermöglicht werden?

Zeit für eine kurze Liste dessen, was mit PDFs möglich ist:

1. Ganz klar: Mithilfe von Adobe Acrobat lassen sich PDF Formulare erstellen
2. Je nach Vorbereitung und Aufwertung durch JavaScript lassen sich Eingaben prüfen
3. und mit hinterlegten Antworten abgleichen
4. Der Einsatz von Timern ist möglich
5. Formularinhalte lassen sich per E-Mail transportieren
6. Per E-Mail transportierte Inhalte lassen sich zentral auswerten
7. PDF Formulare funktionieren auch ohne aktive Internetverbindung mit dem Adobe
8. Acrobat Reader

Formulare sind doch nur was für Banken, Behörden und Versicherungen – oder doch nicht?

Lösen wir uns einen Moment von Behördlichen Formularen mit passiven, selbst für Menschen mit akademischem Hintergrund eher unverständlichen Fragestellungen. Weder Fragesteller:innen und Antwortgeber:innen wird es leicht gemacht. Für die Ersteller:innen ist es nicht einfach die für einen Vorgang richtigen Informationen zu erfragen. Für die Ausfüller:innen mangels Übung eher ein ungeliebter Zeitvertreib. Beiden kann mit Adobe Acrobat und einer durchdachten Kombination von Formular-Objekten und Javascript zur Überprüfung der Eingabe in PDF Dokumenten geholfen werden.

Gamifikation meets PDF Formulare

Spielen wir die mehrstufige Umsetzung in der Praxis durch. In allen folgenden Spielphasen steuert die automatisierte Validierung der Eingabe und Überprüfung von Inhalten durch Javascript, kleine Programmroutinen, den Spielverlauf.. In unseren Anwendungsfall ist das die Kontrolle von Rechenaufgaben, wie 1+1 ergibt 2. Zusätzlich validieren wir verschiedene Eingaben und führen einen Abgleich von Pflichtangaben durch. Dadurch bekommt das Formular eine autarke Intelligenz. Zu jedem beliebigen Punkt sind Anwender:innen in der Lage eigenständig zu prüfen, ob ihre Eingaben Richtig oder Falsch sind. In den weiteren Ausbaustufen überraschen PDF Formulare mit Gamifikation-Elementen.

Making of

Unsere erster Testlauf hatte zum Ziel, Textaufgaben so umzusetzen, dass die jeweils passenden Zahlen dazu ermittelt werden können. Dies konnte mithilfe von Adobe Acrobat und Javascript schnell umgesetzt werden. Mehr als vollständig mit den Möglichkeiten, per Kommentar richtige Lösungen anzuzeigen, Eingaben zu überprüfen oder pro Aufgabe sich das richtige Ergebnis anzeigen lassen.

Das Ergebnis: Optisch eher unattraktiv und für einen Gamification-Einsatz ungeeignet.

Doch wir gaben nicht auf. Also ab in die Werkstatt und Bestandteile der Lösung zerlegen und für eine andere Aufgabenstellung und Umsetzung vorbereiten.

Währenddessen zählt Titus die Kreise, die er mit seinen Inlinern fährt anhand seiner Finger und liefert uns damit den nächsten Impuls verbunden mit der Frage: Wie könnten wir die Fähigkeit des Computers, Zahlenfolgen in rasender Schnelle zu addieren, auf das PDF übertragen? Das Experiment des «Binären Rätsels» für Adobe Acrobat Reader DC war geboren!

Das Spiel gegen die Zeit.

Beim «Binären Rätsel» geht es um die Umsetzung einer binären Kombination in eine natürliche Zahl. Gemäß dem Ausspruch von Peter Drucker: «Was man messen kann, lässt sich verbessern», haben wir einen Zeitmesser zum erfassen der Durchlaufzeit der Lösungsfindung eingebaut. Bei unseren weiteren Probanden entstand so schnell der Ehrgeiz in unter 2 Minuten, alle Kombinationen richtig umzusetzen. Eine einfache umzusetzende Möglichkeit, das ausfüllen von PDF Formularen in die Näher einer Spielumgebung und so die Voraussetzung für das spielerische Lernen anzubieten. Probier es einfach mal aus – mal schauen, ob du es unter 2 Min. schaffst, das Rätsel zu lösen… Einfach das PDF herunterladen und offline ausfüllen.

Im Bild zu sehen ist die erste Seite des PDF Formulars. Hier geht es darum, in bestmöglicher Zeit alle normalen Zahlen in binäre Zahlen zu übersetzen. … Die zweite Seite dreht den Spielablauf. Hier geht es wiederum darum, binäre Zahlen im Kopf in normale Zahlen zu übertragen.

Wozu ist die Übung mit Nullen und Einsen gut?

Ok, alles schön und gut. Aber was soll das Ganze? Durch die Einladung, auf Zeit gegen einen Zufallsgenerator zu spielen, entsteht die Möglichkeit, Kombinations- und Zahlenmuster in kürzer werdenden Zyklen richtig zu lösen. Mit Abstand betrachtet wird nach einiger Zeit klar, warum das Addieren von Nullen und Einsen von Computern schneller vonstatten geht, als die meisten analogen Additionsverfahren.

Was bedeutet das nun für das Titus und seine Schulaufgaben?

Alles was man selber steuern kann, hat seinen eigenen Reiz. Entweder fängt man an zu hinterfragen wie das funktioniert, oder kommt in ein, zwei, drei Anläufen zu beachtlich kurze Durchlaufzeiten und richtigen Antworten.

Welche weiteren interaktiven Übungen lassen sich mit PDF-Formularen abbilden und umsetzen?

So einige. Adobe begann früh damit den PDF Formular-Objekten per Javascript zusätzliche Intelligenz mitzugeben. Neben der zuvor erwähnten Möglichkeit der Überprüfung und Berechnung von Eingaben, erlaubt Adobe den Einsatz von Reader- und Acrobat-Funktionen zur Ausführung von Menübefehlen. Darüber hinaus versteht es Adobe, Bildschirmpixel auf den digitalen Geräten der Anwender bestmöglich zu präsentieren. Dazwischen liegt ein alter, und doch bewährte Erzählmethode, Kamishibai. Je nach Situationen werden Informationsobjekte ein-, bzw. auszublendet. Das beschränkende Momentum und zugleich grundlegende Voraussetzung, sind hier die Desktop-Versionen von Adobe Acrobat DC. In Web-Browsern wie Google Chrome, Edge, FireFox und Safari, kommen Seitens der Hersteller eigene Anwendungen zur Darstellung von PDFs zum Einsatz. Das bedeutet, dass nicht alle interaktiven Möglichkeiten, die Adobe dem PDF mitgeben kann, im Webbrowser nutzbar sind. (Dazu später mehr.)

Ausblick

Weiterentwicklung wird stets von unterschiedlichen Faktoren beeinflusst. Einer dieser Faktoren sind Sie lieber Leser/liebe Leserin. Sie und Ihr Feedback. Lassen Sie uns gerne wissen, welche weiteren Rätsel Ihnen oder Ihren Schülern helfen, im Selbstudium Aufgaben zu lösen und Lösungswege zu vertiefen. Vielleicht ist das PDF nicht immer die beste Möglichkeit, um Lehrmaterial zum Selbststudium bereitzustellen. Doch in vielen Fällen hält es Vorteile bereit, um analoge Lehrinhalte digital und ohne störende Werbeeinblendungen bereitzustellen.

Materialen

Das PDF zum Download, das Binäre Rätsel kurz im Film. Jann Storck zeigt im Clip, wie interaktive PDF Formulare helfen, offline im Selbststudium Aufgaben zu lösen.

Autor Jörg Oyen, Projektkoordinator Supercharge PDF document solutions actino.de, in enger Zusammenarbeit mit Jörg Heine, Vater von Titus und Adobe Acrobat PDF Formular JavaScripter.