Einleitung
Die 3D-Computergrafik hat mittlerweile Einzug gehalten in vielen Bereichen der Industrie (z.B. in der Unterhaltungsindustrie oder der Autoindustrie) und der Wissenschaft (z.B. bei Simulationen oder der Erzeugung künstlicher Welten in der Archäologie). Sie wird eingesetzt bei Visualisierungen, Simulation, Entwicklung (z.B. CAD) und, was der Erfahrung von Schülern und Schülerinnen1 näher kommt, bei Filmen und Computerspielen. Es gibt mittlerweile eine Flut von verschiedenen Computerspielen, die 3D-Grafik benutzen und die Entwicklung der entsprechenden Hardware wird rasend schnell vorangetrieben. Selbst auf den neuesten Handys hat die 3D-Grafik in Form von Spielen Einzug gehalten [NVIDIA]. Da im Informatikstudium auch spezielle Vorlesungen zur Computergrafik [UPB] angeboten werden und die Schüler in ihrer Lebenswelt oft Kontakt zur Computergrafik haben, halte ich es für sinnvoll, das Themengebiet auch für die Schule zu erschließen. Natürlich müssen die vermittelten Inhalte richtlinienkonform sein und daher gehe ich auf die Legitimation im zweiten Kapitel ein. Danach gebe ich im dritten Kapitel eine Bestandsaufnahme über die bereits vorhandenen Versuche, das Themengebiet für die Schule zu erschließen. Im vierten Kapitel werden die Grundlagen für die Unterrichtsreihe dargelegt, wobei ich das umfangreiche Themengebiet auf die mir wichtig erscheinenden Elemente einschränke. Das anschließende Kapitel behandelt die didaktischen Überlegungen und ich gehe insbesondere auf die Lerngruppe und die unterrichtlichen Voraussetzungen ein.
Im anschließenden Kapitel gebe ich einen Überblick über die Unterrichtsreihe und verenge dann den Blick auf drei Kernstunden. Bei der Vorstellung der Kernstunden gebe ich jeweils eine ausführliche Beschreibung des geplanten Verlaufs und nenne dann die Lernziele. Anschließend skizziere ich den geplanten Verlauf in tabellarischer Form.
Die vorgestellte von mir durchgeführte Unterrichtsreihe mit dem Thema: „Modellierung von Objekten als 3D-Grafik“ entstand in der Zeit vom November 2004 bis Dezember 2004 in dem Wahlpflichtfach Informatik der Klasse 9 des Städtischen Gymnasiums Warstein. In der Unterrichtsreihe kommen mehrere Lehrerfunktionen zum Tragen.
[...]
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Einbettung des Themas in die Richtlinien
- Bestandsaufnahme zum Thema 3D-Grafik
- Grundlagen
- Beschreibung von 3D-Objekten
- Texturemapping
- Das Wavefront Dateiformat mit der Endung .obj
- Didaktische Reduktion
- Lernziele
- Lernvorrausetzungen
- Die Lerngruppe
- Methodenwahl
- Rahmenbedingungen für die Unterrichtsreihe
- Das Javaapplet „FunView3D“
- Überblick über die Unterrichtsreihe
- Unterrichtsskizze 1: Grundlagen der 3D-Computergrafik
- Unterrichtsskizze 2: Texturemapping
- Unterrichtsskizze 3: Modellierung des Gymnasiums als 3D-Objekt
- Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Hausarbeit beschäftigt sich mit der Planung und Durchführung einer projektorientierten Unterrichtsreihe zum Thema „Modellierung von Objekten als 3D-Grafik“ im Rahmen des Informatikunterrichts der Sekundarstufe II. Ziel ist es, den Schülerinnen und Schülern die Grundlagen der 3D-Computergrafik zu vermitteln und sie in die Lage zu versetzen, eigene 3D-Modelle zu erstellen. Die Arbeit beleuchtet die Einbettung des Themas in die aktuellen Richtlinien, stellt eine Bestandsaufnahme über bestehende Unterrichtsansätze vor und führt in die relevanten Grundlagen der 3D-Computergrafik ein.
- Grundlagen der 3D-Computergrafik
- Modellierung von 3D-Objekten
- Texturemapping
- Didaktische Reduktion und Unterrichtsgestaltung
- Einsatz von Softwaretools zur 3D-Modellierung
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die den Stellenwert der 3D-Computergrafik in verschiedenen Bereichen wie Industrie und Wissenschaft beleuchtet. Im zweiten Kapitel wird das Thema in den Kontext der aktuellen Richtlinien für den Informatikunterricht der Sekundarstufe II eingebettet. Das dritte Kapitel bietet eine Bestandsaufnahme bestehender Unterrichtsansätze zum Thema 3D-Grafik. Das vierte Kapitel erläutert die Grundlagen der 3D-Computergrafik, einschließlich der Beschreibung von 3D-Objekten, Texturemapping und dem Wavefront Dateiformat.
Das fünfte Kapitel widmet sich der didaktischen Reduktion, wobei die Lernziele, Lernvoraussetzungen, die Lerngruppe und die Methodenwahl im Detail beleuchtet werden. Das sechste Kapitel gibt einen Überblick über die Rahmenbedingungen für die Unterrichtsreihe und stellt das Javaapplet „FunView3D“ vor. Das siebte Kapitel bietet einen Gesamtüberblick über die Unterrichtsreihe und fokussiert anschließend auf drei Kernstunden, die mit ausführlichen Beschreibungen des geplanten Verlaufs und der Lernziele ausgestattet sind.
Schlüsselwörter
Die Arbeit beschäftigt sich mit den Schlüsselbegriffen 3D-Computergrafik, Modellierung, Texturemapping, Didaktische Reduktion, projektorientierte Unterrichtsreihe, Javaapplet, FunView3D, Richtlinienkonformität und Sekundarstufe II.
- Quote paper
- Patrick Eickhoff (Author), 2005, Modellierung von Objekten als 3D-Grafik - Planung und Durchführung einer projektorientierten Unterrichtsreihe, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/51212
