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Angewandte Computerunterstützte Geometrie (ACG)

Fächerübergreifende Maturaarbeit (ACG-Informatik) von Agim M.

Fächerübergreifende Maturaarbeit 2005 (ACG-Informatik) von Agim M.

Standortbestimmung:

	Der rasante Fortschritt moderner Medien bringt es mit sich, dass der Mensch einerseits als Anwender immer öfter mit virtuellen räumlichen (geometrischen) Objekten in Berührung kommt (3D-Planung von Küchen und Bädern, Visualisierungen komplexer Sachverhalte mittels Computeranimationen, 3D-Welten im Internet) und andererseits die Technik ein immer größeres Interesse entwickelt, ihre Modelle am PC (leicht editierbar) zu entwerfen (z.B.: Architekten planen Häuser mit Computerunterstützung, Maschinenbauer designen Motoren, ... ) - Raumintelligenz (Raumvorstellung, Raumdenken) und damit Geometrie gewinnt daher an Bedeutung.
	Die klassische Darstellende Geometrie operiert fast ausschließlich mit Bleistift, Zirkel und Lineal und vermittelt ein hohes Niveau an konstruktiven Tricks zur Lösung räumlicher Probleme und zur Herstellung anschaulicher Bilder. Diese klassischen Problemlösungsstrategien erfordern viel Zeit und lassen keinen (wenig) Freiraum für moderne Konstruktionstechniken (CAD - Computer Aided Design).
	Ein Vergleich aus der Mathematik: Das zeitintensive, händische Wurzelziehen (Logarithmieren) wurde durch den Einsatz des Taschenrechners obsolet; die dadurch gewonnene Zeit konnte mit neuen, lebenspraktischen Inhalten (Schaltalgebra - wie vereinfacht man elektrische Schaltkreise, lineare Optimierung - wie können in einem Betrieb Ressourcen bestens genützt werden) gefüllt werden. Der Taschenrechner (bzw. CAS - Computer Algebra System) hat in den letzten Jahren die Schulmathematik nicht verdrängt, dafür aber eine Verschiebung der Inhalte (weg von der Rechentechnik, hin zum mathematischen Verständnis) bewirkt. Das Aufkommen leistungsstarker CAD-Systeme wird daher auch nicht die Bedeutung der Geometrie mindern, sondern vielmehr eine Stärkung bewirken. Viele interessante und angewandte Aufgabenstellungen, die bisher auf Grund ihres Umfangs nicht bewältigbar waren, können nun mit Computerunterstützung bearbeitet werden. Einerseits werden CAD-Kenntnisse in vielen Betrieben als Einstellungserfordernis angeführt, andererseits ist der Einsatz von CAD-Software in einschlägigen Studienrichtungen (Architektur, Bauing., "neue" Studienrichtungen,...) verpflichtend vorgesehen.
	Die Schülerinnen und Schüler an der Marchettigasse lernen bereits im GZ-Unterricht didaktische CAD-Software kennen bzw. beschäftigen sich verstärkt mit dem auch intuitiven Erfassen räumlicher Gegebenheiten. Aufbauend auf diese Kenntnisse sollte in der Oberstufe eine Vertiefung dieser modernen Technologie erfolgen.

Obigen Gesichtspunkten Rechnung tragend hat das BRG6 Marchettigasse an Stelle der klassischen DG ab dem Schuljahr 2002/2003 (7.Klasse, aufsteigend) einen Schulversuch "Angewandte Computerunterstützte Geometrie ( kurz: ACG)" eingereicht.

Ziele des ACG-Unterrichts - Welches Wissen soll vermittelt werden:

1. Schulung der Raumvorstellung und des Raumdenkens

Erstellen von Handskizzen räumlicher Objekte
Kennen und Beherrschen von Raumtransformationen (speziell Schiebungen, Drehungen und Spiegelungen)
Räumliche Boole'sche Operationen
Konstruieren in anschaulichen Parallelrissen (Lage- und Schnittaufgaben)

2. Kennenlernen der geometrischen Formenvielfalt

Klassischer Formenschatz der Geometrie (Kugel, Kegel, Zylinder, ...)
Moderne Objekte wie Freiformflächen

3. Grundverständnis für Projektionen und Risse

Grundlagen der verschiedenen Abbildungsverfahren kennen lernen
Unterschiede Normal-, Schräg- und Zentralprojektion erarbeiten

4. Lesen von Rissen

Räumliche Rekonstruktion eines durch Risse (oder Schnittdarstellung) fest-gelegten Objekts

Methodische Hinweise:

Der klassische Bereich soll mit Arbeitsblättern, auf denen mit wenigen Konstruktionslinien Details ergänzt werden müssen, abgedeckt werden
CAD (3D-Modellierung) verhilft zu raschen und eindrucksvollen Ergebnissen - die Präsentation der konstruierten Objekte mit Texturen und Beleuchtung, sowie die Ausstellung von gelungenen Arbeiten oder Projekten kann im Internet realisiert werden (virtuelle Welten).
Das Arbeiten an gemeinsamen Projekten soll die Teamfähigkeit der Schüler verbessern.
Die Beispiele und Aufgaben sollen an die Praxis angelehnt sein - "Angewandte Geometrie".
Den Schülern soll das Gefühl vermittelt werden, dass die bei uns gelernten Fähigkeiten in der täglichen Arbeit wirklich benötigt werden (Wieviel Geometrie verwendet der Architekt, Bauingenieur, ....?) .

Leistungsbeurteilung:

Schularbeiten (3 in der 7.Klasse, 3 in der 8.Klasse)
Projektarbeiten
Projektarbeiten mit frei gestellten Themen werden unter PC-Einsatz erarbeitet (Schulung der Teamworkfähigkeit)

Sonstiges
Beurteilung möglichst vieler Einzelarbeiten: z.B: pro Einheit eine abgeschlossenen Arbeit für jede(n) Schüler(in)
Abschlussarbeit
ständige Mitarbeitsbeurteilung

Steinbrücke, führt über einen Fluss Nach unseren 15 SchülerInnen, die sich voller Energie als "Pioniere" für diesen Weg der Geometrie entschieden haben, freuen sich hoffentlich schon die nächsten Jahrgänge auf unser gemeinsames Arbeiten!

Mag.E.Heinrich