Die ETH Zürich an der ORBIT

Orbit '99: ETH-Informatiker öffnen Horizont für distanzunabhängiges Lernen

Geometrie für die weltweite Schulstube

Internet ist ein Fundus für Lernwillige. Internet liefert auch die Technologie für eine Lernprogramm in Geometrie, das sogar selbst mit denkt. Dank findiger ETH-Informatiker können Schüler und Studierende aus aller Welt begreifen, wieso sich parallele Geraden im Unendlichen schneiden. Cinderella heisst die mehrfach ausgezeichnete Lernsoftware, welche die ETH Zürich auf der Informatikmesse Orbit '99 in Basel erstmals einem breiten Publikum vorstellt.

Wer Cinderella hört, denkt sicher nicht zuerst an Geometrie und schon gar nicht an computergestütztes Lernen. Aber Cinderella hat durchaus etwas Märchenhaftes an sich: Es macht nämlich das geometrische Zeichnen für alle, vom Schüler der Sekundarstufe bis zum Universitätsprofessor, zauberhaft einfach. ETH-Forscher vom Institut für Theoretische Informatik zeigen an der Informatikmesse Orbit '99 in Basel ihr mehrfach prämiertes interaktives Geometrieprogramm namens "Cinderella". Es baut auf einer ganz neuen mathematischen Theorie auf und eröffnet vielversprechende Möglichkeiten nicht nur für das distanzunabhängige Lernen.

Mehr als ein klassisches Zeichenprogramm

Mit Cinderella lassen sich geometrische Konstruktionen erstellen und nachträglich verändern. Mittels mehrerer Mausklicks erstellt der Benutzer eine geometrische Figur. Cinderella speichert - im Gegensatz zu herkömmlichen Programmen - jeden Konstruktionsschritt. Der Unterschied zu reinen "Zeichenprogrammen" ist frappant: Die geometrischen Informationen wie "Punkt liegt auf Gerade" oder "Gerade verbindet Punkt A und B" gelten als Konstruktionsvorschrift und werden beibehalten, wenn die Konstruktion, beispielsweise durch Verschieben freier Punkte, verändert wird. Auf diese Weise lässt sich das dynamische Verhalten von geometrischen Figuren spielerisch studieren. Lernende verstehen so die Grundlagen der Geometrie besser, und Forscher können ihre Szenarien viel anschaulicher erproben als anhand statischer Bilder.

Per Mausklick ins WWW exportieren

Eine der aufsehenerregenden Neuerungen von Cinderella ist der eingebaute Export für das World Wide Web (WWW). Das ganze Projekt wurde in der Programmiersprache Java realisiert. Es ist plattformunabhängig einsetzbar, das heisst es läuft sowohl auf sämtlichen Systemen im schulischen Umfeld (Windows und Macintosh) als auch im universitären Bereich (Unix). Mit nur einem Mausklick kann eine Konstruktion als interaktive WWW-Seite abgespeichert werden. Diese lässt sich mit jedem Java-1.1-fähigen Browser ansehen und verändern. Mit Hilfe von Cinderella können aber auch interaktive Bücher auf CD-ROM oder für das WWW erstellt werden. Sogar das Entwickeln von Geometrie-Aufgaben mit automatischer Lernerfolgskontrolle sowie darauf abgestimmten Hilfestellungen ist möglich. Cinderella lässt sich für Konstruktionsaufgaben im Unterricht oder für Hausaufgaben einsetzen. Auch interessierte Schüler, die sich selbstä;ndig mit Geometrie beschäftigen wollen, profitieren davon. Es werden thematisch abgestimmte Pakete angeboten, die sich in den Lehrplan einpassen. Schliesslich entstehen über das Internet ganze Netzgemeinschaften, in denen umfangreiche Stoffsammlungen in kurzer Zeit erstellt werden können.

Cinderella mit vielversprechender Zukunft

Das Programm wird als CD-ROM mit 143-seitigem Handbuch veröffentlicht. Eine speziell auf den deutschsprachigen Schulbereich abgestimmte Version wird im Spätsommer erscheinen. Cinderella wurde auf dem Multimedia Transfer '97 in Karlsruhe mit dem Preis für die "innovativste Multimediasoftware" ausgezeichnet und wird schon heute weltweit eingesetzt. Erstes Feedback von Dozierenden, aber auch von Mathematikern und Softwareingenieuren misst dem Programm ein grosses Marktpotential zu. Auch in klassischen Geometrieanwendungen wie CAD in der Architektur oder Computergrafik und - animationen werden dank des theoretischen Hintergrundes von Cinderella neue Durchbrüche erzielt. Die Tage der schwarzen Tafel im Geometrieunterricht jedenfalls sind definitiv gezählt.

ETH und Nationalfonds an der Orbit '99

Cinderella ist ein Beispiel für vielversprechende Produkte, welche die ETH Zürich auf der Informatikmesse Orbit '99 in Basel vorstellt. Vom 21. bis 25. September 1999 präsentiert sie zusammen mit dem Schweizerischen Nationalfonds aktuelle Errungenschaften aus der Informatik. Der Messestand der ETH Zürich befindet sich in Halle 1, Stand C21 und C23. Aktuelle Informationen zu den ETH-Projekten sind auch über Internet verfügbar: für Cinderella unter: http://www.cinderella.de/ oder allgemein für Informationen zu den ETH-Projekten unter: http://www.orbit.ethz.ch/

Zürich, 13. August 1999 / AOA / mb/rw

Hinweis an die Redaktionen:

Für weitere fachliche Auskünfte steht Ihnen zur Verfügung:

Prof. Jürgen Richter-Gebert
Institut für Theoretische Informatik
ETH Zürich
ETH Zentrum, IFW E49.2
8092 Zürich

Tel. 01/632 73 91
Fax 01/632 11 72
E-mail: richter@inf.ethz.ch

Für weitere Auskünfte zum Messeauftritt der ETH Zürich steht Ihnen zur Verfügung:

Marianna Berger
Projektleiterin Abt. Öffentlichkeitsarbeit
ETH Zentrum
8092 Zürich

Tel. 01/632 64 76
Fax 01/632 35 25
E-Mail: berger@sl.ethz.ch