Arne Pöhls-Stöwesand
Den Schatten (Aufriss) zum Grundriss von Würfelbauten vorhersagen
Die Schattenbox ist ein günstiges, ergiebiges und produktives Arbeitsmittel für den Geometrieunterricht der Grundschule. Die bekannten Aufgabenstellungen zur Schattenbox, zu Schattenrissen passende Würfelgebäude zu finden, können umgekehrt werden. Jetzt sollen zu Bauplänen Schattenkarten gezeichnet werden.
Die eigentliche Schattenbox (Abb. 1 , KV 6 ) besteht aus einer Raumecke mit gerasterten Flächen. Boden und Wände repräsentieren so Grund-, Seiten- und Aufriss einer Dreitafelprojektion. Auf die Rasterung des Bodens können Würfelgebäude gesetzt werden. Der zugehörige Seiten- bzw. Aufriss wird als Schatten an den Wänden der Schattenbox sichtbar.
Als Grundriss wird ein gewichteter Grundriss („Bauplan“) gezeichnet. Während der Bauplan alle relevanten Informationen für ein Würfelgebäude enthält, gehen bei Auf- und Seitenriss, den sogenannten Schattenkarten, Informationen durch die Projektion verloren. Durch die entstehende Mehrdeutigkeit lassen sich vielfältige Aufgaben konstruieren, die allerdings nur eine begrenzte Anzahl an Antwortmöglichkeiten zulassen. So können die Aufgaben auf dem Niveau von Grundschulkindern abgeschlossen bearbeitet werden.
Vorschläge zur Einführung der Schattenbox und entsprechende produktive Aufgaben sind in Pöhls (2015) oder auf arnepöhls.de zu finden.
Raumvorstellung fördern
Die Schattenbox fördert die Raumvorstellung, indem Lernende immer wieder unterschiedliche Perspektiven einnehmen, um Ansichten und Würfelgebäude einander zuzuordnen. Es werden die Beziehungen zwischen den 2-dimensionalen Darstellungen (Bauplan und Schattenkarten) und den Gebäuden erkannt, beschrieben und verändert.
Liegen beide Schattenkarten vor, können diese direkt in die Schattenbox eingefügt werden. Kopfgeometrisch anspruchsvoller ist es, die Karten nur neben der Box oder an der Tafel zu zeigen. Wenn die Karten nicht in die Schattenbox gestellt werden, müssen nicht nur die Karten mental verschoben und gedreht werden. Es ist auch notwendig, häufiger mental die Perspektive zu wechseln.
Eine zweite Herausforderung kann entstehen, wenn die Gebäude vor dem Bauen als Bauplan festgehalten werden sollen.
Alle drei Phasen der Kopfgeometrie (vgl. „Zur Sache“) werden somit unterstützt.
Umkehrung der Aufgabenstellung
Die bisher veröffentlichen Aufgabenstellungen zur Schattenbox haben gemeinsam, dass die Schattenkarten vorgegeben werden. Diese Aufgabenstellung kann man umkehren. Die Kinder erhalten Baupläne von Würfelgebäuden mit dem Auftrag, die passenden Schattenkarten…
