Angefangen in der Doppelstufe 5/6 soll es um die zentralen Transformationen
Spiegeln, Drehen und Verschieben gehen, die im algebraischen Sinne eine Gruppe
bilden. Zum Einstieg in den Lerninhalt Symmetrien und Bewegung soll eine
interaktive Datei für die SchülerInnen erstellt werden. Dazu finden
die SchülerInnen in einem für sie angelegten Ordner eine Datei,
z. B. Symetrie.gsp. Nach dem Öffnen der Datei zeigt sich den
SchülerInnen ein Skizzenblatt, auf dem zwei Punkte P und P'zu sehen
sind (Abbildung 1).
Eine Dialogbox
fordert die SchülerInnen auf, den Punkt P mit dem Curser anzuklicken
und bei gedrückter linker Maustaste zu bewegen. Das Bewegen des Punktes
erzeugt zwei Spuren, eine von Punkt P und eine von Punkt P' (Abbildung
2).
Die entstandenen Figuren sind achsensymmetrisch. Die SchülerInnen können zunächst beliebige Figuren zeichnen. Leider verwischen die Spuren sofort wieder, sobald die Maustaste losgelassen wird und anschließend wieder gedrückt wird. Dieser Nachteil lässt sich nicht abstellen. Deshalb muss hier ein kleiner Trick angewandt werden, indem man die gezeichnete Figur "fotografiert". Zur Übung im Umgang mit der Maus und zum Trainieren des Speicherns kann hier ein kleiner Wettbewerb eingesetzt werden, mit dem Ziel eine ideenreiche, schöne, spiegelsymmetrische Figur zu zeichnen. Will man weitergehende mathematische Inhalte entdecken lassen, so kann man eine solche Datei durch Arbeitsblätter ergänzen, um damit die Entdeckung zu lenken, wie es für eine Klasse 5 angemessen ist. (Freiarbeit!?) Hinter den Aktionsschaltern Geheimnis ein/aus verbirgt sich die Spiegelstrecke, die eingeblendet werden kann, wenn dieser Begriff von den SchülerInnen beim Beschreiben der Figuren vorgeschlagen wird. In einem Präsentationsunterricht an der Hauptschule im Schulzentrum Aspe habe ich mit dieser Datei und Gästen aus einer ansässigen Grundschule einen interessanten Stundenverlauf erlebt.
In diesem Sinn kann man eine Datei drehen.gsp erstellen oder verschib.gsp. Im Gegensatz zu einer interaktiven Datei (Lernsoftware) soll nun ein Beispiel für eine Lehrsoftware vorgestellt werden
In der Datei drehen.gsp sind zwei Drehungen eines Dreiecks enthalten,
die dynamisch vorgestellt
werden können.
Einmal ist das Zentrum ein Eckpunkt des Dreiecks (Abbildung 3), einmal ein
Punkt außerhalb des Dreiecks (Abbildung
4)
. Diese Fälle
sind nacheinander aufzurufen und hinter den Schaltern Fall 1 und Fall 2 zu
finden. Die Möglichkeit in einem gelenkten U-Gespräch die Bedeutung
des Drehzentrums zu erarbeiten ist durch eine Ortsspur unterstützt,
die von den Punkten des gedrehten Dreiecks gezeichnet werden. Die Variation
des Drehwinkels erfolgt über einen Punkt (hier drehen), der beim Variieren
gemessen wird. Vermutungen von SchülerInnen können sofort
überprüft werden, indem die vorgeschlagenen Winkel parallel gemessen
werden. Ferner zeigen die Buchstaben, dass sich der Umlaufsinn einer Figur
beim Drehen nicht verändert, im Gegensatz zur Spiegelung. Dieser Sachverhalt
lässt sich jetzt visuell darstellen, indem schnell eine Spiegelachse
konstruiert wird und das Dreieck gespiegelt wird. Dies lässt sich
natürlich auch vorbereiten und mit Hilfe der Schaltflächen bei
Bedarf wieder hervorzaubern. Eine Überlegung, die gegen ein solches
Vorgehen spricht, sehe ich in einer Entfremdung zwischen dem Inhalt und dem
Werkzeug. Wenn SchülerInnen sehen, dass man als Lehrperson auch mit
dem Computer arbeiten kann und nicht immer nur "Fertigware" benutzt,
fördert das meiner Ansicht nach die Bereitschaft der SchülerInnen
damit zu arbeiten, bzw. bietet die Möglichkeit ,Sachkompetenz der Lehrperson
zu demonstrieren. Für den Bereich Verschiebung können Bandornamente
erstellt werden, bzw. Verschiebevektoren verändert werden und die
Veränderung der Abbildung. Insgesamt bietet dieses Feld in der Klassenstufe
5/6 genug Möglichkeiten, einerseits SchülerInnen an den Umgang
mit einem Computer zu gewöhnen, andererseits durch gelenkt entdeckenden
Unterricht die SchülerInnen ins Zentrum des Unterrichtsgeschehens zu
rücken und binnendifferenzierten Fachunterrricht anzubieten