Zum dreidimensionalen Sehen

Das dreidimensionale Vorstellungsvermögen entwickelt sich, so die Ergebnisse der Entwicklungspsychologie, erst im Alter von 11 bis 12 Jahren. Dies hat nichts mit der Fähigkeit zur zeichnerischen Darstellung der 3. Dimension zu tun, die im Alten Ägypten oder im Mittelalter Europas ein Problem war und erst allmählich entwickelt wurde. Spezielle Techniken zur räumlichen Darstellung, wie Querschnitt durch eine Landschaft, Höhenlinien zu einer Landschaft oder farbige Höhenschichtenkarten werden von Kindern nicht automatisch genutzt; sie sind ihnen fremd. Warum?

Das dreidimensionale Vorstellungsvermögen ist eine ganzheitliche Sicht, die durch die genannten analytischen Techniken nur ansatzweise unterstützt wird. Ein Blockdiagramm, also ein Relief in Schrägansicht als Abbild eines Modells im Sandkasten oder ein Relief in Schrägbeleuchtung mit Schatteneffekt, ist einem Jugendlichen als erstes zugänglich. Einfacher Test: Schon das Kind kann das gesehene Relief mit Worten und Händen beschreiben. Auch in der Geometrie ist das dreidimensionale Vorstellungsvermögen ein Problem, was man als Lehrer besonders bei Textaufgaben in der 6. Jahrgangsstufe beobachten kann. Benutzen Sie "BlockCAD" zur spielerischen Vorbereitung auf die 3. Dimension. Dieser Baukasten aus virtuellen Lego-Bausteinen ist sehr hilfreich.

Wege zur 3. Dimension:

Höhenlinienkarte vom Landesvermessungsamt Höhenschichten in Vistapro
Beschattetes Höhenmodell vom Landesvermessungsamt 3D-Ansicht in Vistapro
Ein 3D-Satellitenbild vom Ammersee (DLR) Der Baukasten mit virtuellen Lego-Bausteinen
Rot-Grün-Brillen ermöglichen eine andere 3D-Sicht Virtual Reality erlaubt die Bewegung im Raum
Folgerungen:

Am Anfang sollte das Modell stehen, dann die farbige Höhenschichtenkarte und die Profilskizze, zuletzt erst - wenn auch analytische Denkansätze entwickelt sind - die Höhenlinienkarte und das mathematisch-geometrisch abgeleitete Profil mit vorgegebener Überhöhung oder die perspektivische Ansicht.

Ein Raytracing-Programm wie Vistapro berechnet aus einem sog. digitalen Höhenmodell (= jeder Gitterpunkt der Landkarte hat eine Höhenangabe) ein 3D-Relief, das vom Jugendlichen problemlos interpretiert werden kann, soweit es um das Erkennen des Reliefs geht. Die Lage der Kamera (= das Auge) und die Blickrichtung könnte man dem Zufall überlassen, besser aber, man versucht in Vistapro in der einfachen Höhenschichtenkarte Auge und Blickrichtung festzulegen. Ganz allmählich erschließt sich einem dann über 'Trial and Error' auch die Höhenschichtenkarte. Das 3D-Bild vermittelt die ganzheitliche Raumvorstellung. Aus dem 3D-Bild lassen sich Fragen zum Relief beantworten. Versuche haben ergeben, dass ein Profil durch eine Landschaft leichter direkt aus einem 3D-Bild ableitbar ist als geometrisch aus einer Höhenliniendarstellung. Die Profilskizze selbst ist wieder eine ganzheitliche Aussage, eine Verallgemeinerung des erkannten Reliefs, eine Visualisierung eines Gedankens. Eine einfache Frage erschließt eine Profilskizze auf der Grundlage eines 3D-Bildes: Wie muss ich gehen, damit ich von Ort A zu Ort B gelange? Wie steil geht es hinunter oder hinauf? Dies gelingt zuerst mit Worten: eben, leicht abwärts, steil abwärts, ... Die Worte lassen sich rasch in eine Profilskizze umsetzen.

 

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