BAUWAS 4.0
Konstruktionsprogramm zur Entwicklung von Raumvorstellung

Nach der Vorstellung von Version 1.0 (Computer-Magazin Nummer 8) und Version 2.0 (Nummer 12) wollen wir diesmal die Version 4.0 vorstellen, die Mitte April 1999 erschien. Programmierung: Manfred Gusen, Frank Krugmann, Harald Quentel, Eberhard Schmidt, Monika Windhaus, Projektleitung: Wolfgang Zikoll, Konzeption und Betreuung: Helmut Meschenmoser, Karteikastensystem Ulrich Lange.
Preis für eine Schullizenz mit 100 seitigem Handbuch: 248 DM, Preis für eine Ein-Personen-Lizenz (für eine namentlich genannte Person): 125 DM. 
Bezugsquelle für das Programm: MACHMIT: Multimediale Bildung e.V., c/o Marianne Handke, Trachenbergring 8, 12249 Berlin, Fax.030-606 72 10
Alle Rechte liegen beim MACHMIT: Multimedia e.V.: Multimediale Bildung von behinderten und nichtbehinderten Kindern und Jugendlichen mit Informations- und Kommunikationstechnologien. 
Hardwareempfehlung: IBM-kompatible PC mit 486er und 4 MB RAM, Festplatte mit 2 MB freiem Platz,VGA-Grafikkarte (Auflösung 800x600 oder 640x480), Maus.

Allgemeines zu BAUWAS
BAUWAS wurde von einer interdisziplinären Arbeitsgruppe aus Pädagogen, einer Informatikerin sowie mehreren Informatikern entwickelt. BAUWAS ist Teil einer Medienkombination zur Entwicklung von Raumvorstellung. Zur Medienkombination gehören:

- Karteikartensystem
- Sammlung Würfel (z.B. Bauklötze)
- Programm BAUWAS für Windows

BAUWAS bietet die Möglichkeit, komplexe Körper aus Würfeln per Mausklick zu konstruieren. Durch Öffnen eines zweiten Fensters z.B. mit Dreitafelprojektion des konstruierten Körpers kann die Fähigkeit zu mentalen Transformationen, in diesem Fall von 3D-Darstellung in 2D-Darstellungen geübt werden. Auch die Transformation von 2D-Darstellungen in 3D-Darstellungen ist möglich, indem vorbereitete Dateien zur Präsentation von Drei-Seiten-Ansichten genutzt werden und der gedachte Körper im dreidimensionalen Raum entsprechend konstruiert wird.

Zielgruppen:

  • Primarstufe (Mathematik)
  • Sekundarstufe I (Arbeitslehre/Technik, Technisches Zeichnen, Mathematik, Kunst)
  • Berufliche Grundbildung
  • Sonderpädagogische Förderung


BAUWAS ist im Unterricht mit behinderten und nichtbehinderten Kindern und Jugendlichen erprobt worden. 

Lernziele
Mit wachsender Komplexität kann mit BAUWAS u.a. das Erreichen folgender Lernziele unterstützt werden:
Operieren mit konkreten Körpern
Operieren mit räumlichen (perspektivischen) Darstellungen von Körpern
Operieren im dreidimensionalen Raum mit zweidimensionalen Darstellungen von Körpern
Operieren im dreidimensionalen Raum mittels Kartesischem Koordinatensystem
Operieren mit drei unterschiedlichen Orientierungssystemen 

Bevor wir auf die durch die Version 4.0 ermöglichten erweiteren Übungsmöglichen eingehen, hier zunächst einmal eine kurze Beschreibung der Grundfunktionen des Programmes: Durch Aufruf  „Neue Datei erstellen“ oder durch Laden einer Beispieldatei steigen wir in das Programm ein. Beim Anlegen einer neuen Datei ist es zunächst erforderlich, die Raumgröße festzulegen, d.h. die Anzahl der Würfel ist dreiachsigen Koordinatensystem. Ein Körper kann maximal 10x10x10 Würfel aufnehmen. Nach dieser Festlegung erscheint im Desktop das Koordinatenkreuz sowie die Grundfläche im eingestellten Raster. Nun wird ein Körper gebaut. Dies geschieht auf verschiedenen Wegen: der Cursor, der die Form eines Baukrans hat, wird auf eine bestimmt Stelle bewegt, über die linke Maustaste wird ein Würfel eingebaut, über die rechte wieder entfernt. Auch mit Hilfe von Steuerknöpfen mit Richtungspfeilen oder auch über die Eingabe von Koordinatenwerten kann ein Würfel in den Körper eingebaut werden, der dreidimensional dargestellt ist.
Wird die Funktion „2 Fenster“ aufgerufen, teilt sich der Desktop und zusätzlich zur 3-D-Ansicht erscheint der Körper in einer 3-Seiten-Ansicht. Jede Veränderung am 3D-Körper wird hier sofort angezeigt. Zu jedem Zeitpunkt der Bearbeitung kann die „Drehbutton-Leiste“ aufgerufen und der Körper per Mausklick in verschiedene Richtungen gedreht werden. Mit dem Befehl „Animation erstellen“ können kleine Filmsequenzen erstellt werden. 
Das Programm ist seit 1995 ständig weiterentwickelt worden mit aufgabenorientierten Zielsetzungen.  Zu den im Programm bereits enthaltenen oder selbst erstellten Beispielen können inzwischen 7 verschiedene Typen von Übungen durchgeführt werden:
 

  • Konstruiere den Körper nach Dreitafelprojektion
  • Baue den Körper nach
  • Wieviel Würfel werden benötigt?
  • Wieviele Würfel fehlen zum vollen Quadrat?
  • Drehe den  Körper in die gleiche Lage
  •  Variante der Übung 3 – die Anzahl der Würfel können über verschiedene   Wege errechnet werden.
  • Der Körper soll nach der im rechten Fenster vorgegebenen Draufsicht (Größe der aus Würfeln bestehenden Säulen ist angegeben) nachgebaut werden.


Informationen zum Update von 3.0 auf 4.0
Zu den wichtigsten Neuerungen gehören die Übungen 6 und 7, die beide für den Mathematikunterricht bestimmt sind.

- Übung 6

Diese Übung baut auf die Übungen 2 und 3 auf. Nunmehr soll aber nicht die Summe der jeweils benötigten Würfel, also das Ergebnis eingegeben werden, sondern es kann der Lösungsweg mit den Operatoren + - x eingegeben und überprüft werden. Dabei sind vielfältige Lösungswege möglich, die allesamt von BAUWAS geprüft werden. So können die Schülerinnen und Schüler auch mit verschiedenen Lösungswegen experimentieren, sie prüfen lassen und auch korrigieren, um sie anschließend auf Papier manuell aufzuzeichnen.

- Übung 7

Bei dieser Übung wird im rechten Fenster der Bauplan eines ausgewählten Körpers angezeigt. Dieser Bauplan soll nun "gelesen", bzw. dekodiert werden und im linken Fenster kann man den Körper per Mausklick bauen. Jederzeit kann der Zwischenstand geprüft werden.

Erfreulich ist, daß BAUWAS eines der wenigen Lernprogramme ist, das kontinuierlich weiterentwickelt und evaluiert wird. Das ist vor allem dem ‚Vater‘ des Programmes, Helmut Meschenmoser von der Landesbildstelle in Berlin zu verdanken. Er hat inzwischen seine Dissertation über dieses Programm geschrieben, die demnächst unter dem Titel „Lernen mit Medien – zur Theorie, Didaktik und Gestaltung von interaktiven Medien“ im Umfang von 317 Seiten im Verlag Dr. Kovac erscheinen wird.

Unter den Zielgruppen für BAUWAS, die weiter oben schon genannt sind, erscheinen auch Jugendliche in der beruflichen Grundbildung. Im Bereich der außerbetrieblichen Ausbildung könnte das Programm den durch Medienvielfalt geprägten Förderbereich ergänzen. In den ausbildungbegleitenden Hilfen kann BAUWAS bei lernbeeinträchtigten Auszubildenden aus allen technischen Berufen eingesetzt werden. Diese haben oftmals Probleme mit der Raumvorstellung. BAUWAS hat durch eine Einweiterung der Übungsvielfalt wieder dazugewonnen und ist sehr empfehlenswert. (Wolfgang Schmitt-Kölzer)

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