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Wie funktioniert das Spiel?
Ziel des Spiels ist es das Haus im Ursprung mittels
verschiedener Abbildungen so über das Spielfeld
(die Zeichenebene) zu bewegen bis das dunkle Haus
zugedeckt wird. Liegst Du richtig beginnt das Haus
zu blinken und es gibt Geräusche von sich oder
spricht. Wenn es nicht blinkt, Du aber der Meinung
bist Deine Lösung stimmt, dann klicke einmal
in den Giebel des Hauses. Passiert bei Verwendung
von R und R*.
Wie wendest Du so eine Abbildung
auf das Haus an? Oben im Applet siehst Du neben
dem Spielfeld 6 rosa Abbildungs-Blöcke, 2 T-Blöcke
für Parallelverschiebungen (translation), 2 R-Blöcke
für Drehungen (rotation) und 2 S-Blöcke
für orthogonale Affinitäten (scale - Skalierung).
Meine Güte, wart's doch ab! Ich erklär'
Dir's ja. Pack mit der Maus einen T-Block und ziehe
ihn nach unten zu dem gelben Schlüsselloch und
lass ihn einrasten. Das Schlüsselloch wird weiß,
der Block gelblich und das Haus im Ursprung schwarz-weiß.
Achte darauf, dass bei "Ghost" unten der
Haken gesetzt ist. Jetzt kannst Du das Haus entweder
parallel zur x-Achse oder parallel zur y-Achse verschieben.
Willst Du das Haus querbeet verschieben brauchst
Du also 2 T-Blöcke. Die erste Aufgabe lässt
sich demnach mit den beiden T-Blöcken lösen.
Du lässt den ersten T-Block unten einrasten und
schiebst das Haus auf der y-Achse nach oben. Dann
ziehst Du den 2. T-Block nach unten und fügst
ihn an den ersten an und klickst ihn an. Er wird gelb.
Jetzt kannst Du das Haus parallel zur x-Achse verschieben
und mit dem Zielhaus zur Deckung bringen.
Du bildest unten also eine Kette von Abbildungen.
Die Werte dieser Abbildungen kannst Du auch nachträglich
verändern. Du musst den entsprechenden Block
nur anklicken. Wenn Du Dich verrannt hast, kannst
Du die Abbildungen von unten auch wieder auf den rechten
Rand ziehen und den Reset-Button anklicken. Dann fängst
Du wieder von vorne an.
Was kannst Du mit den R-Blöcken
machen? Mit einem R-Block kannst Du das Haus
um den Ursprung drehen. Probier es aus. Entferne unten
alle Blöcke und mache einen Reset. Zieh einen
R-Block nach unten. Versuch mit der Maus das Haus
zu drehen. Das hast Du sicher bald raus. So und jetzt
den R-Block wieder entfernen und einen Reset gemacht.
Zieh einen T-Block nach unten und verschiebe das Haus.
Jetzt hängst Du einen R-Block an und drehst das
Haus um den Ursprung. Dazu musst Du ein wenig mit
der Maus im Spielfeld herumfuhrwerken. Probieren geht
über Studieren!
Was kannst Du mit den S-Blöcken
machen? Mache einen Reset! Nein, Du musst erst
unten alle Blöcke entfernen. So, jetzt geht's.
Ziehe einen S-Block nach unten. Packe das Dach des
Hauses mit der Maus und ziehe es nach oben. Was passiert?
Das Haus wird parallel zur y-Achse gestreckt bzw.
gestaucht und/oder auf den Kopf gestellt. Du kennst
diese Abbildung (oder solltest sie kennen) als orthogonale
Affinität mit der x-Achse als Affinitätsachse.
Die Amerikaner nennen es Skalierung (scale). Ist der
Affinitätsmaßstab, der unten im Block angezeigt
wird, positiv, steht das Haus aufrecht, ist er negativ
steht das Haus auf dem Kopf. Ziehst Du den 2. S-Block
nach unten und verwendest Du den selben Affinitätsmaßstab
parallel zur x-Achse, erzeugen die beiden Abbildungen
eine zentrische Streckung mit dem Ursprung als Streckungszentrum.
Die 2. orthogonale Affinität hat als Affinitätsachse
dann die y-Achse. So etwas gibt es im Lehrplan der
bayerischen Realschule eigentlich nicht, aber das
macht Dir sicher keine Schwierigigkeiten.
Was bringt das Kombinieren
von Abbildungen? Durch geschicktes Kombinieren
und die richtige Reihenfolge der Abbildungsblöcke
kannst Du alle anderen Dir bekannten Abbildungen erzeugen.
Eine Punktspiegelung am Ursprung erreichst Du z.B.
durch eine Parallelverschiebung und eine Drehung um
180°. Eine Achsenspiegelung an einer Achse erreichst
Du durch Kombination von Parallelverschiebungen und
Skalierung mit dem Affinitätsmaßstab -1.
Probier es oben einmal mit dem Level 1 aus. Bilde
das Haus im Ursprung so ab, dass es das Spiegelbild
des dunklen Hauses an der y-Achse bzw. der x-Achse
ist.
Warum gibt es oben 6 Abbildungsblöcke,
wo doch die beiden T-Blöcke genügen?
Nicht alle Level sind so leicht. Aber Du kannst ja
mal versuchen Dein Ziel zu erreichen, in dem Du alle
Abbildungen einsetzt. Wer nicht spielt, lernt auch
nichts und bei Level 1 hast Du 6 Blöcke zu Verfügung.
Hier kannst Du erst einmal ausgiebig spielen und experimentieren.
Viel Mathematik brauchst Du hier gar nicht. Wenn Du
in Deinem Bildbearbeitungsprogramm Bilder hin und
her schiebst, vergrößerst oder verkleinerst
oder flippst (spiegelst) machst Du nichts anderes.
An Mathe denkst Du dabei nicht.
Natürlich lassen sich diese Abbildungen alle
auch algebraisch beschreiben. Was das ist? Na ja,
es gibt dazu sogenannte Abbildungsgleichungen. Unser
Haus besteht ja aus lauter Punkten, Urpunkten und
das dunkle Haus aus den zugehörigen Bildpunkten.
Setze ich nun die Koordinaten eines Urpunktes in die
Abbildungsgleichungen ein, kann ich die Koordinaten
des Bildpunktes berechnen. Nichts anderes macht das
Applet hier oder Dein Bildbearbeitungsprogramm und
Du wirst es auch bald können. Das glaubst Du
nicht? Du solltest positiv denken! Wenn Du Dein Ich
immer mit negativen Wellen überschüttest,
wird es irgendwann ganz unnötigerweise daran
glauben. Also Du wirst es können und der Appell
hat noch nie zuviel versprochen.
10. Klasse, da fährst Du bestimmt schon Mofa.
Ein Mofa ist eine Maschine und Du kannst sie bedienen.
Abbildungsgleichungen sind auch eine Maschine und
Du fütterst sie mit Punktkoordinaten, Gleichungen
von Geraden, Parabeln oder Exponentialfunktionen bzw.
Logarithmusfunktionen. Die Maschine verwurstet sie
und spuckt die Koordinaten des Bildpunktes, der Bildgeraden,
der Bildparabel oder des Bildgraphen aus. Du wirst
es können!
Mit "Spaß lernen" heißt nicht
"Lernen ohne Anstrengung"! Spielst Du Fußball
oder betreibst einen anderen Sport? Wenn Du Erfolge
haben willst, musst Du selber rennen und schwitzen.
Es kostet Zeit, es kostet Mühe und auch Mathe
kostet manchmal Zeit und Mühe, aber dennoch darf
es Spaß machen und es macht auch Spaß.
Mir macht es Spaß für Dich diese Seiten
zu basteln. So jetzt spiele erst einmal mit dem Applet
oben.
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