Unterricht

Um etwas begreifen zu können, muss es greifbar werden – nicht nur im wörtlichen Sinn. Interaktive Darstellungen helfen, komplexe Zusammenhänge leichter zu vermitteln. Mit browserbasierten Scripten lässt sich das Potential der an vielen Schulen und Hochschulen verfügbaren Smartboards ausschöpfen, ohne sich dabei auf eine Plattform zu beschränken. So können die vermittelten Zusammenhänge auch am eigenen Smartphone oder Tablet zeitflexibel nachvollzogen und ausprobiert werden.

Die folgende Liste zeigt eine Auswahl der Applets, die für die Erwachsenenbildung entstanden sind.

Der Satz des Pythagoras lässt selbst manche Erwachsene noch erschaudern. Das liegt meist daran, dass ihnen als Schüler nicht vermittelt wurde, wie anschaulich er sich herleiten lässt.

Der Flächenbeweis macht den Zusammenhang auf visuelle Weise (be)greifbar. Moderne Web-Technologien können dabei helfen, seine Herleitung in einfachen Schritten nachzu­vollziehen.

Mit genau diesem Ziel entstand das interaktive Applet auf Geogebra.org.

Die komplexe Wechselstromrechnung gilt mancherorts als Endgegner der Elektrotechnik-Grundlagen. Dabei muss die Darstellung mit rotierenden Zeigern keineswegs in einem komplexen Schleudertrauma münden. Visuell aufbereitet und interaktiv gestaltet lässt sich diese durchaus vorteilhafte Darstellung harmonischer Signale auch Mathematik­verweigerern schmackhaft machen. Diesen Ansatz verfolgen die Applets zur Phasordarstellung und zur Addition komplexer Ströme.

Drei Dimensionen sind mindestens eine Dimension zuviel für klassischen Unterricht, scheint zumindest die Devise in vielen Seminar- und Unterrichtsräumen. Doch nur weil die Tafel flach ist, muss das nicht auch der Unterricht sein.

Jeder aktuelle Browser ist in der Lage, dreidimensionale Grafiken in Echtzeit zu rendern. Warum sollte man das nicht nutzen, um die Diamantstruktur endlich anfassbar zu machen – wenn auch nur mit der Maus?

Die Struktur eines Siliziumkristalls lässt sich damit auch am Bildschirm räumlich erforschen. Mit optionaler 3D-Brille sogar fast wie im Kino.

Die Fourier-Transformation ist für viele ein Schreck­gespinst der Ingenieur­wissen­schaften. Sie scheint die Rache der Mathematik zu sein für so manchen Spott, den sie als Hilfswissenschaft mitunter verkraften muss. Zugleich bildet sie aber eine wichtige Grundlage moderner Elektronik und Kommunikationstechnik. Mit dem Ziel, Fouriers geniale Erkenntnisse experimentell greifbar zu machen (und dadurch auch Zeit und Mühe für den Themeneinstieg im Unterricht zu sparen), entstand ein Applet, mit dem sich jeder Schritt der Herleitung anschaulich und interaktiv nachvollziehen lässt.

Wie erzeugen stehende Spulen ein rotierendes Magnetfeld? Was im klassischen Vortrag zwangsläufig in ungelenker Fingerverrenkung mündet, lässt sich in der Animation viel anmutiger darstellen. Dabei schlägt das extra dafür erstellte Applet gleich mehrere Fliegen mit einer Klappe: Auch die Vektoraddition und Ortskurven bekommen hier ihren Auftritt.

Durch beliebiges Verändern der Stromphasoren können zudem Grenzfälle erforscht werden: Wie reagiert ein Motor beim Ausfall einer Phase? Welche Bedeutung haben elliptische Drehfelder? Das Applet ist eine runde Sache.

Im Laufe der letzten Jahre entstanden für die Plattform GeoGebra noch viele weitere Applets aus den Bereichen Physik, Mathematik und Elektronik.

Als quelloffene, browserbasierte Anwendungen können sie nahezu völlig hardware- und betriebs­system­unabhängig eingesetzt werden. Dadurch verschwinden Barrieren, welche Anbieter proprietärer Bildungssoftware leider immer wieder neu zu etablieren versuchen.