BAUWAS für Windows

Konstruktionsprogramm zur Entwicklung von Raumvorstellung

Version 1.0, 1995. Programmierung: Manfred Gusen, Frank Krugmann, Harald Quentel, Eberhard Schmidt, Monika Windhaus, Projektleitung: Wolfgang Zikoll, Konzeption und Betreuung: Helmut Meschenmoser, Karteikastensystem: Ulrich Lange.

Preise: Berliner Schulen erhalten das Programm kostenlos über die Beratungsstelle für Informationstechnische Bildung und Computereinsatz in Schulen (BICS) in der Landesbildstelle Berlin. Andere Schulen und Institutionen: MACH MIT e.V. i.G., c/o Marianne Handke, Britzer Damm 125, 12347 Berlin, Schutzgebühr: 200 DM.

Hardware: 486er-Rechner empfohlen, Windows ab 3.1, 2 MB-Arbeitsspeicher, ca. 2MB-Festplattenspeicherplatz, VGA, Maus.

Zum Programm wurde ein umfangreiches Handbuch einschließlich Kopiervorlagen für Unterrichtszwecke entwickelt, auf das wir uns im folgenden teilweise beziehen.

Zur Konzeption des Programmes

Die Autoren gehen davon aus, daß Raumvorstellung eine grundlegende "überfachliche" Fähigkeit sei, die für die Erschließung vieler Lebens- und Inhaltsbereiche erforderlich sei. Raumvorstellung umfasse alle notwendigen Fähigkeiten, um im zwei- und dreidimensionalen Raum handeln zu können, sowohl in der Wirklichkeit als auch in der Vorstellung. Voraussetzung hierfür sei die räumliche Wahrnehmung als Fähigkeit, räumliche Gegenstände und Beziehungen durch Sinnesorgane zu erfassen. (Handbuch, Teil 1, Seite 11). Nach H. Besuden (1984) gebe es drei Unterfaktoren der Raumvorstellung: Räumliche Orientierung (spatial orientation), Räumliches Vorstellungsvermögen (spatial visualization), Räumliches Denken (spatial thinking).

Die Autoren gehen im weiteren davon aus, daß es günstig sei, wenn Lernende mit "geometrischen Körpern und Figuren manipulierend konkret" umgehen. Während sich Raumvorstellung bei kleineren Kindern vor allem im Spiel entwickle, geschehe dies bei älteren Kindern und Jugendlichen besonders günstig bei konstruktiven Spielen mit technischen Baukästen, aber auch bei der Gestaltung von Figuren und Formen. Computerprogramme könnten die unmittelbaren und handlungsorientierten Erfahrungen zwar nicht ersetzen, sie seien aber durch die virtuelle Gestaltung und Abbildung von dreidimensionalen Körpern eine sinnvolle Ergänzung zu anderen Medien. Aus diesem Grunde ist BAUWAS in ein Mediensystem eingebunden, das aus Würfelsystem, Karteikastensystem und Computerprogramm samt für das Update angekündigte "individuelle Übungssequenzen" besteht.

Programmtest

Mit BAUWAS ist es möglich, beliebig komplexe Körper aus Würfeln zu konstruieren.

Durch Aufruf "Neue Datei erstellen" oder durch Laden einer Beispieldatei steigen wir in das Programm ein. Beim Anlegen einer neuen Datei muß zunächst die Raumgröße festgelegt werden, d.h. die Anzahl der Würfel im dreiachsigen Koordiantensystem. Ein Körper kann maximal 10x10x10 Würfel aufnehmen. Nach dieser Festlegung erscheint im Desktop das Koordinatenkreuz sowie die Grundfläche im eingestellten Raster.

Am oberen Bildschirmrand befindet sich die Menüleiste und in der Fußzeile eine Buttonleiste mit folgenden Druckknöpfen:

Neuer Körper, Laden, Übungsaufgabe aufrufen, Übungsreihe aufrufen, Speichern, Drehen des Körpers, Vergrößern der Ansicht, Verkleinern der Ansicht, Ein Fenster oder zwei Fenster, Koordinateneingabe, Steuerknöpfe einblenden, Drucken.

Wird zum Beispiel der Button "2 Fenster" gedrückt, teilt sich der Desktop und zusätzlich zur 3D-Ansicht erscheint der Körper rechts in der 3-Seiten-Ansicht. Jede Veränderung am 3D-Körper wird hier sofort angezeigt. Ein sehr positives Programmelement.

Nun beginnen wir mit dem Bau des Körpers. Dazu können wir drei Wege beschreiten:

Ansteuerung einer Position mit dem Cursor, der die Form eines kleinen Baukrans hat (nette Idee, nur manchmal versperrt er die Sicht). Die linke Maustaste baut den Körper ein, die rechte entfernt ihn wieder.

Über Steuerknöpfe mit Richtungspfeilen wird ein Würfel an die gewünschte Stelle bewegt. Der Würfel ist bereits sichtbar (er ist grau, um ihn von den bereits eingebauten zu unterscheiden) und seine jeweilige Position ist zusätzlich durch Digital-Koordianten angegeben. Erst wenn wir den Würfel einbauen, wird er "eingefärbt".

Die größten Anforderungen stellt der dritte Weg, die Position eines neuen Würfels durch die Eingabe von Koordiantenwerten zu bestimmen.

Durch diese unterschiedliche Herangehensweise kann das Lern- bzw. Anforderungssniveau individuell festgelegt werden.

Zu jedem Zeitpunkt der Bearbeitung kann die Drehbutton-Leiste aufgerufen und der Körper per Mausklick in verschiedene Richtungen gedreht werden. Als Standard ist dabei 5 Grad pro Schritt eingestellt, aber jede andere Einstellung zwischen 0 und 360 Grad ist möglich.

Für die Darstellung des Körpers können verschiedene Perspektiven wie etwa schräge Parallelprojektion gewählt werden.

Zur Förderung der Raumvorstellung können mit dem Befehl "Animation erstellen" eigene Filmsequenzen aufgezeichnet werden.

Einschätzung: das Programm ist gut aufgebaut, bedienungsfreundlich und durch das umfangreiche und didaktisch gut aufbereitete Handbuch leicht zu erschließen. Von Programmen, die mit ähnlicher Zielsetzung arbeiten: KUBUS (vgl. Computer-Magazin Nr. 4) und GEOMET (ebenda) hebt sich BAUWAS positiv ab durch eine gelungenere Umsetzung des Themas.

Auf die Zielgruppen des Programmes möchten wir etwas ausführlicher eingehen. Die Autoren nennen Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I insbesondere in Fächern Arbeitslehre/Technik, Mathematik und Kunst, der Primarstufe im Rahmen des Geometrieunterrichtes, Jugendliche in der beruflichen Grundbildung. Dabei ist das Programm so konzipiert, daß Schülerinnen und Schüler mit Behinderung(en) differenziert unterstützt werden können. In Anlehnung an Frostig sollen mit BAUWAS auch gezielt Übungen zur visuomotorischen Koordination durchgeführt werden können. Soweit die Autoren. Im Bereich der Berufsvorbereitung macht der Einsatz von BAUWAS durchaus Sinn. Die Entwicklung von Raumvorstellung ist für das spätere Berufsschulfach "Technische Kommunikation" (früher Fach- oder Technisches Zeichnen genannt) und auch für den betrieblichen Alltag vor allem in technischen Berufen wichtig. Durch die Einübung des Umgangs mit dem Kartesischen Koordinatensystem kann BAUWAS auch auf die Ausbildung an CNC-Maschinen vorbereiten. (vgl. hierzu auch das Modellprojekt 1).

Im Bereich außerbetrieblicher Ausbildung wie zum Beispiel in Berufsbildungswerken könnte BAUWAS den durch Medienvielfalt geprägten Förderbereich ergänzen. In den ausbildungsbegleitenden Hilfen (abH) könnte BAUWAS für lernbeeinträchtigte Jugendliche aus allen technischen Berufen zu Beginn der Ausbildung (1. Halbjahr) eingesetzt werden. Für die Fachausbildung ist das Programm nur noch bedingt geeignet. Diesen Anspruch erhebt es aber auch nicht. Hier könnte dann die Nutzung von BAUWAS in die Nutzung von Programmen wie C.A.R.D., das aus den Niederlanden kommt (siehe Computer-Magazin Nr. 2) übergehen. Mit C.A.R.D. wird überwiegend aufgabenorientiert gearbeitet - z.B. soll im Rahmen der 3-Seiten-Ansichten zu zwei vorgegebenen Ansichten die dritte Ansicht im Vollschnitt (incl. Schraffur) am Bildschirm gezeichnet werden.

Beim Einsatz von CNC-Computersimulationsprogrammen sind mit BAUWAS erworbene Vorkenntnisse sicher nützlich.

Wir sind gespannt auf die für die folgende Version angekündigte aufgabenorientierte Ausweitung des Programmes.

Da wir das Programm erst kurz vor Redaktionsschluß erhielten, war es leider noch nicht möglich, BAUWAS mit Schülern aus den ausbildungsbegleitenden Hilfen zu testen. Wir werden dies in der nächsten Zeit tun. (wsk)




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