8.3 Edubuntu

Edubuntu (www.edubuntu.org) ist eine speziell für den Einsatz in Klassenzimmern angepasste Ubuntu-Version. Dozenten sind hiermit in der Lage, auch bei relativ geringen Computerkenntnissen schnell und einfach ein Computerlabor aufzubauen.

Das System des Dozenten arbeitet hierbei als Server, während die anderen PCs als Clients fungieren. Als Dozent kann man somit die Kontrolle über die Clients behalten und z. B. geöffnete Programme und andere Lerninhalte vorgeben. Die erste Version von Edubuntu erschien zeitgleich mit Ubuntu 5.10. Sie besteht ähnlich wie das »normale« Ubuntu aus mehreren Kernkomponenten:

• Desktop Als Arbeitsumgebung wird genau wie bei Ubuntu GNOME eingesetzt. Der Einsatz von KDE als Standard ist bisher nicht vorgesehen, kann aber natürlich bei Bedarf nachinstalliert werden.

• Office-Suite Edubuntu beinhaltet die Office-Suite OpenOffice.org. Auf OpenOffice.org werde ich in Kapitel ab Seite noch näher eingehen.

• Linux Terminal Server Project Die Hauptkomponente von Edubuntu ist LTSP, das Linux Terminal Server Project. Mit LTSP ist die Verbindung des Edubuntu-Servers zu einer Vielzahl von Clients möglich. LTSP stellt eine sehr günstige Möglichkeit der Kommunikation zwischen Server und Clients dar, wobei die

• Hardware-Anforderungen an die Clients sehr gering gehalten sind. Sie bekommen mehr Informationen auf der Homepage des Projekts www.ltsp.org.

• SchoolTool Calendar Der SchoolTool Calendar ist eine server-basierte Anwendung, die eine effiziente Kalenderverwaltung für alle Bereiche rund um die Schule darstellt. Mithilfe von SchoolTool ist es möglich, Schulpläne wie Stunden-, Klassen-, Sport- oder Ausflugskalender zu veröffentlichen und zu verwalten. Änderungen, die von einer Lehrkraft oder auch von Eltern vorgenommen werden, erscheinen zeitgleich in den Kalendern der Schüler bzw. Studenten. Hierbei ist es möglich, komplexeste Aufgaben wie unregelmäßige Wiederholungen oder den automatischen Import von Klassenlisten zu organisieren. Für weitere Informationen steht Ihnen auch hier die Informationsseite des Projekts im Internet zur Verfügung unter www.schooltool.org zur Verfügung.

• Moodle Das Programm Moodle ist ein Kurs-Management-System, das das E-Learning, also die Möglichkeit von internetbasierten Kursen, ermöglichen und vereinfachen soll. Moodle kennt hierbei keine Größenbeschränkungen und kann mit einigen wenigen Teilnehmern genauso gut umgehen wie mit einer kompletten Universität mit 40.000 Studenten. Die Homepage erreichen Sie unter www.moodle.org.

• KDE Edutainment Suite Die KDE Edutainment Suite ist eine Sammlung von Lernprogrammen, die alle innerhalb des KDE-Projekts entwickelt wurden. Die Spanne dieser Lernprogramme reicht von Zeichenprogrammen über Vokabeltrainer und Mathematiktrainer bis zu Darstellungen des chemischen Periodensystems und vielem mehr.

• GCompris GCompris ist eine Sammlung von einfachsten Lernprogrammen, die das Ziel haben, schon jüngsten Kindern im Kindergarten den Umgang mit Computern und Software zu ermöglichen. Die integrierten Programme eignen sich zum Erlernen der Uhr, zum Lösen einfachster Mathematikaufgaben, oder sie sind simple Gedächtnistrainer (Memory).

Auch SkoleLinux, ein auf Debian basierendes Projekt, verfolgt die gleichen Ziele wie Edubuntu. Aus der anfänglichen Konkurrenz wurde 2005 eine Kooperation.

Abbildung 8.35 Die offizielle Homepage von Edubuntu – Das Logo (oben links) stellt einen abgewandelten »Circle of friends« dar mit einem sich meldenden Schüler.

Die Mitarbeiter von Edubuntu nehmen inzwischen an den Entwicklertreffen von SkoleLinux teil, entwickeln dort zusammen mit ihren Kollegen die nächsten Projekte und versuchen gemeinsam, Probleme zu lösen, die die beiden Distributionen gleichermaßen betreffen. Eine eventuelle weitere Zusammenarbeit oder auch eine Fusion sind bisher allerdings nicht geplant.

Abbildung 8.36 Edubuntu – ein Ubuntu für den spielerischen Lerneinsatz

Mit der Veröffentlichung von Edubuntu 8.04 im April 2008 fand eine Restrukturierung des gesamten Edubuntu-Projekts statt. Aus dem Educational Ubuntu wurde ein Ubuntu Education Edition. Dieser kleine Unterschied macht deutlich, dass das Derivat Edubuntu näher an Ubuntu gebunden ist, als dies in der Vergangenheit der Fall war.

Hinter dieser Verbundenheit verbirgt sich eine deutliche Professionalisierung dieses Projekts. Dies ist nötig, da Edubuntu zunehmend Verbreitung an staatlichen Schulen findet. So erklärte beispielsweise im November 2007 die mazedonische Regierung, dass sie bis zu 180.000 Rechner mit Edubuntu ausstatten will. Dies verspricht Folgeaufträge für technischen Support.

Für Edubuntu gilt dasselbe wie für Ubuntu: Es ist den Prinzipien freier und quelloffener Software verpflichtet, es ist kostenlos und wird dies auch immer bleiben.

Installation

Sie haben prinzipiell zwei Möglichkeiten, an ein Edubuntu zu gelangen:

• Besorgen Sie sich ein Edubuntu-ISO, z. B. von www.edubuntu.org, und installieren Sie damit Ihr System. Abbildung zeigt den jugendlichen Edubuntu-Desktop. Die Installation von Edubuntu läuft analog zu dem beschriebenen Verfahren ab. Da Edubuntu durch zusätzliche Software eine Größe von etwa 1,1 GB erreicht hat, passt diese nicht mehr auf eine normale CD. Aus diesem Grund haben Sie die Wahl zwischen einem kompletten Image, das Sie auf eine DVD brennen müssen, oder der Erweiterungs-CD. Mit dieser CD können Sie ein bestehendes Ubuntu um die Educational-Funktionen erweitern.

• Andererseits lässt sich ein bestehendes Ubuntu/GNOME-System auch leicht durch Download um die Edubuntu-spezifischen Programme erweitern. Dazu müssen Sie lediglich ein einziges Meta-Paket mit Synaptic oder apt-get installieren. Das Paket heißt edubuntu-desktop und wird mit apt-get wie folgt installiert:

user$ sudo apt-get install edubuntu-desktop

Edubuntu enthält zahlreiche Schlüsseltechnologien. Eine der wichtigsten ist das Linux Terminal Server Projekt (LTSP). LTSP ermöglicht das Booten sogenannter »Thin-Clients« über einen Edubuntu LTSP-Server. Dies senkt die Hardware-Kosten erheblich, da als Thin-Clients auch alte, ausgemusterte Rechner verwendet werden können.

Auf den Workstations selbst wird keine Software installiert. Fällt eine aus, muss nur die Hardware ersetzt werden. Dies spart viel Arbeit bei der Administration und verhindert Datenverlust. Somit werden auch Rechenzentren voller Thin-Clients unattraktiv für Einbrecher, sodass eine aufwendige Sicherung entfallen kann.

Thin-Clients

Thin Clients sind die Client-Rechner, an die kaum Ansprüche bezüglich ihrer Performance gestellt werden. Sie benötigen nicht einmal eine Festplatte. Die einzige Voraussetzung ist, dass sie das Starten über ein Netzwerk beherrschen müssen.

Spiel- und Lernprogramme

Wie jede gute Plattform für den Einsatz im Bildungssektor bietet auch Edubuntu spezielle Anwendungen für die Zielgruppe. Schon in der Standardinstallation gibt es etwas für jede Altersgruppe: von Lernumgebungen für jüngere Kinder, die die ersten Schritte am Computer machen, über Spiel- und Lernprogramme für die etwas älteren Schüler bis hin zu Anwendungen wie der Office Suite, Grafikprogrammen und vielem mehr für die Mittel- und Oberstufe. Wenn Ihnen das nicht reicht, haben Sie über die Paketquellen die Möglichkeit, weitere Software nachzuinstallieren.

Warum Edubuntu?

Was zeichnet nun Edubuntu besonders für den Einsatz im Bildungsbereich aus? Ich will Ihnen im Folgenden die wichtigsten Vorteile von Edubuntu kurz aufzeigen.

• Hohe Kompatibilität In den meisten Computernetzwerken im Bildungsbereich kommen neben Windows auch Mac OS X und Linux vor. Das bedeutet, dass ein eingesetztes Betriebssystem auch mit diesen umgehen, also auch kommunizieren können muss. Edubuntu hat damit keinerlei Probleme, ob auf Serverebene oder im Anwendungsbereich. Sowohl der Datenaustausch (beispielsweise über Samba) zwischen den verschiedenen Betriebssystemen als auch das gemeinsame Bearbeiten von Dokumenten ist möglich(Edubuntu kann die Formate des Microsoft-Office-Pakets lesen und schreiben).

• Sicherheit Sicherheit im IT-Bereich ist ein sehr wichtiges Thema geworden. An Schulen fehlt aber häufig jemand, der die nötigen Kenntnisse besitzt und die Zeit aufbringen kann, um die Rechner zu sichern und sauber zu halten. Edubuntu profitiert als Linux-Distribution von den Sicherheitsvorteilen, die UNIX-ähnliche Systeme und Open-Source-Software mit sich bringen.

• Wenig Verwaltungsaufwand Je größer die Anzahl der Rechner in einem Netzwerk ist, desto höher ist normalerweise der Verwaltungsaufwand. Gerade an Schulen ist dafür praktisch keine Zeit vorhanden. Durch das LTSP-Thin-Client-System sinkt der Verwaltungsaufwand für Edubuntu erheblich. Nur ein einziger Server muss eingerichtet und administriert werden, während er selbst eine große Gruppe von Rechnern verwaltet.

• Für Bildung gemacht Was Edubuntu von allen anderen Betriebssystemen (auch Ubuntu) unterscheidet, ist der Fokus auf die Bedürfnisse des Bildungssektors. Edubuntus Motto lautet »Linux für junge Menschen«, und jede Entwicklungsentscheidung und jede Anwendung hat dieses Ziel vor Augen. Neben der Übersetzung in zahlreiche Sprachen bietet Edubuntu auch viele Funktionen, die Behinderten oder sonst eingeschränkten Menschen die Nutzung erleichtern.

Abbildung 8.37 Edubuntu bietet Ihnen eine große Auswahl an speziellen Anwendungen für Bildungszwecke.

Zwar ist Edubuntu ein sehr einfach einzurichtendes und zu administrierendes System, aber trotzdem kann das ein oder andere Problem auftreten. In diesem Fall möchte ich Ihnen die Internetseite http://wiki.ubuntuusers.de/Edubuntufaq ans Herz legen.

Hierbei handelt es sich um eine Sammlung häufiger Fragestellungen aus dem edubuntu-Channel auf Freenode. Die auf dieser Seite veröffentlichten Fragen und Antworten werden durch den Edubuntu-Entwickler Oliver Grawert auf ihre sachliche Richtigkeit hin überprüft.

Eine kurze Einführung in den Umgang mit Thin-Clients

Die Verwendung von Thin-Clients hat in der UNIX-Welt eine lange Tradition. Zwar hat sich der direkte Umgang damit weiterentwickelt, das Konzept aber ist dasselbe geblieben.

• Die Clients sind nur für die Grundfunktionen wie für das Monitormanagement, die Tastatur, die Maus und den Sound zuständig.

• Der Server macht die »Schwerarbeit«: Alle Anwendungen laufen auf dem Server.

Günstige Clients

Da die Clients also nur sehr wenige Aufgaben bearbeiten müssen, sind die Hardware-Anforderungen gering und die Clients somit billig. Sie sind außerdem relativ robust, da sie keine beweglichen Teile wie Festplatten besitzen. Bei einem Ausfall kommt es zu keinerlei Datenverlust, da nichts auf dem Client selbst gespeichert wird. Also muss nur der Client ausgetauscht werden, um weiterarbeiten zu können. Damit muss man sich auch keine Gedanken um die Sicherheit von Daten bei der Entsorgung (oder bei einem Diebstahl) machen.

Leistungsfähiger Server

Der Terminalserver enthält alle Daten: Auf ihm laufen alle Anwendungen. Die gesamte Wartung (Software-Updates, Administration) findet auf dem Server statt. Der Server muss leistungsfähiger als ein normaler PC sein, er geht aber deutlich effizienter mit Ressourcen wie Prozessorleistung, Festplattenspeicher und Arbeitsspeicher um. Im Endeffekt bedeutet dies, dass ThinClient/Terminalserver-Umgebungen in Bezug auf Hardware und Verwaltung besser als andere Lösungen dastehen.

Ein möglicher Nachteil des Thin-Client/Server-Modells besteht darin, dass alle Thin-Clients ausfallen, wenn der Server ausfällt. In großen Umgebungen, in denen es auf hohe Verfügbarkeit ankommt, schützt man sich mit Ausfallkonzepten davor. Normalerweise wird dies kein großes Problem darstellen, da Edubuntu sehr stabil ist; Sie sollten dies trotzdem im Hinterkopf behalten. Aber auch ohne Ausfallkonzept kann man mit bewährten Vorgehensweisen die Umgebung schnell wieder online bringen.

LTSP-Hardware-Anforderungen

Über dieses Thema lässt sich jede Menge schreiben, aber im Grunde läuft alles darauf hinaus, dass man günstige Clients und leistungsfähige Server verwendet. Aber welche Clients sind geeignet, und wie stark müssen die Server sein? Hierfür will ich im Folgenden ein paar Anhaltspunkte geben.

Die Clients stellen nur sehr geringe Anforderungen; Sie können sich hier nach dem zur Verfügung stehenden Budget richten.

• Kleines Budget Wenn Sie möchten, können Sie praktisch alles an alter Hardware nutzen, was Sie finden – solange es über das Netzwerk bootet. Sehr alte Hardware läuft über Etherboot, etwas neuere ist schon mit PXE-Boot-Fähigkeiten ausgestattet. Wenn diese nicht verfübar sind, können Sie entweder einen PXE-fähige Netzwerkkarte einbauen oder den Boot-ROM auf eine boot-fähige CD oder Festplatte legen.

• Normales Budget Anstatt Ihre normalen PCs als Thin-Clients zu verwenden, können Sie auch spezielle Thin-Client-Computer erwerben. Dies sind festplattenlose, sehr kleine und leise LowEnd-Geräte, die deutlich günstiger als ein normaler PC sind. Zahlreiche Hersteller (nicht nur große wie HP) haben solche Thin-Clients im Sortiment.

• Minimalanforderungen 233 MHz mit 48 MB RAM und 2 MB Video-RAM

• Empfohlene Ausstattung 400 MHz mit 128 MB RAM und PXE-bootfähig

Problemlos zu erweitern

Die Server müssen leistungsfähiger sein, allerdings ist LTSP einfach zu vergrößern, falls die Leistung nicht ausreicht. Wenn Sie die Kapazität erhöhen wollen, können Sie einfach einen zusätzlichen Server neben den vorhandenen stellen. Ob Sie einen großen Server betreiben wollen oder mehrere kleinere, ist Ihre Entscheidung. Die im Folgenden beschriebene empfohlene Ausstattung hängt hauptsächlich von den Anwendungen und der Nutzungsart ab.

• Arbeitsspeicher Aufgrund der Arbeitsweise von geteiltem Speicher benötigt der Server weniger Speicher, wenn alle dieselben Anwendungen benutzen. Andererseits verbrauchen einige Programme mehr Arbeitsspeicher als andere. Im Allgemeinen benötigen Sie 256 MB für das System und 128 MB pro Nutzer, wenn diese Office-Anwendungen und einen Webbrowser nutzen. Es ist ratsam, etwas mehr Speicher als benötigt zu haben, denn wenn der Speicher zu klein wird, kann dies unangenehme Konsequenzen haben. Der Linux-Kernel nutzt zusätzlich verfügbaren Speicher zum Cachen, was die Gesamtleistung beschleunigt.

• Prozessor Wie viel Prozessorleistung benötigt wird, hängt überwiegend vom Anwendungsfall ab. Wenn Sie sehr CPU-lastige Anwendungen nutzen, brauchen Sie etwas mehr, Flash beispielsweise nutzt viel CPU-Zeit. Glücklicherweise bleiben die Thin-Clients weiterhin ansprechbar, selbst wenn einige Nutzer versuchen, die gesamte CPU-Zeit an sich zu reißen (jedenfalls solange die Last nicht extrem hoch wird).

• Festplatten Es ist überaus ratsam, irgendeine Art von RAID in den Terminalservern zu betreiben. Hierbei ist eine Kombination aus Mirroring (Daten werden auf eine zweite Platte gespiegelt, also Ausfallsicherheit) und Striping ratsam (Daten werden auf zwei Platten verteilt, dies erhöht die Lesegeschwindigkeit, welche besonders wichtig ist). Dies ermöglicht nicht nur, die Daten zu retten, falls eine einzelne Festplatte ausfällt, sondern erhöht auch die Leistung. Da auf den Servern eine starke Festplattenaktivität anfällt, wird das System wahrscheinlich sehr langsam arbeiten, falls Sie kein RAID nutzen. Daneben ist es ratsam, SATA-Platten mit NQC (Native Command Queueing) und 16 MB Cache (oder mehr) zu nutzen. Diese Festplatten sind mittlerweile recht günstig geworden und bieten in Terminalservern große Performance-Vorteile.

• Netzwerk Wenn Sie mehr als zehn Nutzer haben, empfiehlt sich die Nutzung eines Gigabit-Ethernets für Ihren LTSP-Server. Obwohl die übliche Nutzung zwischen 0,5 und 2 MBit liegt, können die Clients hohe Spitzenlasten (etwa 70 MBit) erzeugen, vor allem, wenn Multimedia-Inhalte angeschaut werden.

Edubuntu als »Standalone«-Installation

Eine Standalone-Installation von Edubuntu bietet sich an für:

• den PC zu Hause

• Umgebungen, denen die Serverleistung für Thin-Clients fehlt, die aber Workstations besitzen, auf denen Edubuntu allein läuft

• Laptops und andere Rechner, die nicht ständig mit demselben Netzwerk verbunden sind

Edubuntu auch für zu Hause

Eine Standalone-Installation von Edubuntu ist genau das, wonach es sich anhört: eine Installation, die für sich allein bootet und arbeitet, ob mit oder ohne Netzwerkverbindung (eine Internetverbindung ist zum Herunterladen neuer oder aktualisierter Software nötig). Der erste auf diesem System angelegte Nutzer kann Administrationsaufgaben wie das Ändern von Einstellungen, die alle Benutzer betreffen, vornehmen, neue Software installieren usw. Alle Systemdateien, Anwendungen sowie die Benutzerdaten sind auf der Festplatte des Computers gespeichert, im Gegensatz zur Speicherung auf einem zentralen Server wie bei den anderen Edubuntu-Installationen.

Enthaltene Lernsoftware

Edubuntu bietet zahlreiche Anwendungen, die – ganz allgemein gesagt – der Bildung dienen. Teilweise verfolgen diese konkrete Zwecke, wie beispielsweise KBruch das Einüben der Bruchrechnung. Teils laden sie aber auch einfach zum Entdecken ein, wie Kalzium mit umfassenden Informationen zu den chemischen Elementen oder KStars, das die Sternenbilder zeigt. Die folgenden Kurzvorstellungen sollen Ihnen einen Vorgeschmack darauf geben, was Sie unter Edubuntu erwartet. Ein richtiges Handbuch (das unter dem Menüpunkt Hilfe für jede Anwendung verfügbar ist) sollen sie nicht ersetzen.

Kalzium

Die chemischen Elemente sind ein weites Feld. Erscheint es dem Chemie-Anfänger zunächst unüberschaubar und verwirrend, lassen sich die Elemente doch nach Eigenschaften ordnen. Das sogenannte »Periodensystem der Elemente« ist in der Chemie unentbehrlich. Es gruppiert Elemente mit ähnlichen Eigenschaften und erleichtert so das Verstehen von Zusammenhängen.

Abbildung 8.38 Kalzium – eine Lern-Software zum Periodensystem der Elemente mit vielen Zusatzinformationen, hier mit dem Spektrum des Erdalkalimetalls Kalzium

Kalzium ist ein interaktives Periodensystem, das viele Zusatzinformationen mitbringt. Die Elemente lassen sich nach verschiedenen Kriterien farbig hervorheben, als Beispiele seien hier die Gruppen, das Säureverhalten, die Kristallstruktur oder unterschiedliche Aggregatzustände genannt.

Zahlen und Fakten

Zu jedem Element sind zahlreiche Informationen enthalten, zu denen neben den Grunddaten wie Ordnungs- und Massenzahl auch die Elektronenkonfiguration, die chemischen Daten, physikalische Daten wie Schmelz- und Siedepunkt, das Leuchtspektrum und weitere gehören. Neben den Elementdaten gehört zu Kalzium auch ein Glossar, das zu den gebräuchlichsten in der Chemie verwendeten Geräten ein Bild und einen Erklärungstext enthält.

Kanagram

Kanagram gehört zu den Anwendungen, die spielerisch bestimmte Fähigkeiten trainieren und so die Lesefähigkeit fördern.

Abbildung 8.39 Was verbirgt sich hinter diesem Buchstabensalat?

Abbildung 8.40 Wem die enthaltenen Wörter zu langweilig sind, der kann sich weitere aus dem Internet herunterladen.

Die Aufgabe besteht darin, den Begriff zu erraten, der sich hinter einem »Schüttelwort« verbirgt. Für Kanagram stehen verschiedene Sprachen zur Verfügung, sodass auch die Fähigkeiten in einer Fremdsprache trainiert werden können.

KBruch

Bruchrechnung stellt für viele Schüler eine große Schwierigkeit dar. Dies liegt aber häufig nur an mangelnder Übung. KBruch bietet die Möglichkeit, das Bruchrechnen ausgiebig zu üben – in verschiedenen Schwierigkeitsgraden. Das unmittelbare Feedback und die Statistik zu den richtig beantworteten Aufgaben motivieren die Schüler.

Umgang mit Vierteln und Achteln

KBruch lässt gezielt den Bereich üben, in dem die größten Probleme bestehen: Zur Verfügung steht beispielsweise das Rechnen von Bruchaufgaben mit einer einzustellenden Zahl von Termen (wahlweise nur Addition/Subtraktion, nur Multiplikation/Division oder alle Rechenarten gemischt), das Umwandeln von Dezimaldarstellung in Bruchdarstellung oder auch das Faktorisieren.

Abbildung 8.41 Bruchrechnung üben – so gelingt die nächste Mathearbeit hoffentlich besser.

KHangMan – der Klassiker: Galgenmännchen

KHangMan ist das klassische Galgenmännchen-Spiel für Kinder, das sich seit Jahrzehnten großer Beliebtheit erfreut. Es ist für Kinder ab 6 Jahren geeignet (oder besser gesagt, sobald ein ausreichend großer Lesewortschatz vorhanden ist).

Abbildung 8.42 Nach ein paar Fehlversuchen doch noch geschafft – das Galgenmännchen ist davongekommen.

KHangMan besitzt vier Schwierigkeitsstufen: Tiere (Tiernamen), einfach, mittel und schwer. Dabei ist die mittlere Stufe für Kinder ab etwa 9 Jahren geeignet und die schwere Stufe sogar noch für Erwachsene herausfordernd. In der Standardinstallation kann als Sprache entweder Deutsch oder Englisch ausgewählt werden; insgesamt sind 24 Sprachen verfügbar.

Kig

Kig ist eine Anwendung für interaktive Geometrie. Einerseits können Schüler hier mathematische Figuren wie Kreise und Ellipsen entdecken, andererseits ist es ein Werkzeug zum Zeichnen von mathematischen Figuren, die dann in anderen Anwendungen verwendet werden können.

Abbildung 8.43 Verschiedene geometrische Figuren können durch festgelegte Punkte gezeichnet werden.

Die gezeichneten Objekte können markiert, verschoben und weiter bearbeitet werden, sodass das Zeichnen komplexer Figuren möglich ist.

KmPlot – Zeichnen von Funktionen und Ableitungen

KmPlot ist ein mathematischer Funktions-Plotter, der einen leistungsfähigen Funktions-Analysierer enthält. So können Sie verschiedene Funktionen gleichzeitig zeichnen lassen und Funktionsausdrücke kombinieren. KmPlot unterstützt nicht nur kartesische, sondern auch Polarkoordinaten, und auch verschiedene Arten von Gittern sind möglich.

KmPlot unterstützt das Lernen von Beziehungen zwischen mathematischen Funktionen und deren grafischer Darstellung in Koordinatensystemen durch zusätzliche numerische und visuelle Eigenschaften wie beispielsweise das Zeichnen von Ableitungen und Integralfunktionen oder das Füllen und Berechnen der Fläche zwischen dem Graphen und erster Achse.

Abbildung 8.44 Polynom, Parabel und Sinuskurve in einem Koordinatensystem

KPercentage – 100 % Prozentrechnung

Neben dem Bruchrechnen stellt auch das Prozentrechnen Generationen von Schülern vor große Probleme. In den großen Klassen fehlt oft die Möglichkeit, auf Einzelne gezielt einzugehen; der Lehrplan ist seit der Einführung des 8-stufigen Gymnasiums stark gestrafft, und so bleibt zum Üben und Wiederholen immer weniger Zeit. KPercentage bietet hier eine motivierende Möglichkeit, das Prozentrechnen in verschiedenen Schwierigkeitsgraden zu üben und zu vertiefen.

Um keine Langeweile aufkommen zu lassen, wenn nur ein Typ von Prozentrechnungen Probleme bereitet, kann entweder jeweils nur ein Typ oder aber eine Mischung aller drei Arten geübt werden. Hierbei stehen jeweils drei Schwierigkeitsgrade zur Verfügung.

Abbildung 8.45 Die Übung macht's: Prozentrechnen perfekt beherrschen

KStars – Sternenhimmel für den Desktop

KStars ist ein grafisches Planetarium. Es simuliert den Nachthimmel mit allen Sternen, Sternbildern, Sternhaufen, Nebeln, Galaxien, allen Planeten, der Sonne, dem Mond, Kometen und Asteroiden.

Sie sehen also, dass dies ein recht aufwendiges Programm ist. Sie können in KStars den Himmel sehen, wie er von einem beliebigen Standpunkt auf der Erde zu einem frei wählbaren Zeitpunkt aussieht. Die Ansicht kann mit der Maus vergrößert und verschoben werden. Außerdem können Sie Himmelsobjekte einfach identifizieren und auf ihrer Bahn über den Himmel verfolgen.

KStars ist aber nicht nur ein einfacher Simulator für den Nachthimmel. Es bietet eine große Anzahl an Hilfsmitteln, mit denen Sie mehr über Astronomie und den Nachthimmel lernen können. Zu jedem Objekt können Sie ein Fenster mit ausführlichen Informationen aufrufen, die sogar professionelle Literaturreferenzen enthalten. Zusätzlich können Sie Ihre eigenen Bilder und Textnotizen hinzufügen und KStars so zu Ihrem persönlichen astronomischen Notizbuch machen.

Abbildung 8.46 Der Sternenhimmel über Deutschland – simuliert von KStars

KTouch – richtig Tippen lernen

KTouch ist eine Anwendung, die sich eher an ältere Schüler und Erwachsene richtet, die nicht mehr überwiegend mit der Hand, sondern viel am Computer schreiben. KTouch ist ein Programm, um das korrekte Tippen mit allen zehn Fingern zu erlernen. Der Aufwand lohnt sich, da der Geschwindigkeitszuwachs beim (Blind-)Schreiben ernorm ist.

Abbildung 8.47 Genug vom Adler-Suchsystem? Lernen Sie richtig tippen mit KTouch.

Natürlich kann sich KTouch auf verschiedensprachige Tastaturlayouts einstellen. Daneben gibt es verschiedene Modi: Für den Anfang ist es sicher sinnvoll, dass angezeigt wird, mit welchem Finger Sie welche Taste als Nächstes drücken müssen. Später fällt diese Hilfe weg, und Sie sehen anstelle der Hilfstastatur nur noch den zu schreibenden Text auf dem Bildschirm.

KTurtle – Grundlagen der Programmierung

KTurtle ist eine Programmierumgebung zum Lernen mit Logo als Programmiersprache.Logo hat die Besonderheit, dass es Befehle in die Muttersprache des »Programmierers« übersetzt, sodass dieser in seiner eigenen Sprache programmieren kann. Dies geschieht durch einen internen Logo-Interpreter, der für die Übersetzung der Befehle auf XML-Dateien zurückgreift.

Abbildung 8.48 Das KDE-Logo – mit KTurtle erstellt

KTurtle bringt zahlreiche Beispiele (eines davon, das KDE-Logo, sehen Sie in Abbildung) mit, die das Erlernen der Programmiersprache erleichtern. Das Prinzip von KTurtle ist, die Schildkröte zu bewegen, die dabei malt. Parallel dazu können die Papierfarbe sowie die Stiftfarbe und -größe verändert werden.

KVocTrain – Der persönliche Vokabeltrainer

Vokabeln lernen ist lästig, aber unverzichtbar. Leichter fällt es, wenn man den Erfolg sieht, und effektiver ist es, wenn nicht gewusste Wörter häufiger wiederholt werden als gekonnte. Hier kann KVocTrain Unterstützung bieten. Im Dialog Abfrage • Einstellungen lassen sich zahlreiche Möglichkeiten zur Abfrage einstellen. Dabei überwacht KVocTrain das Erlernte, indem es den einzelnen Vokabeln eine von sieben Noten zuweist. So kann sinnvollerweise die Menge der Vokabeln pro Abfragedurchlauf begrenzt und der Abfragebereich von der Note, der Anzahl der Abfragen und dem Datum der letzten Abfrage abhängig gemacht werden. Während der Abfrage kann sich die Abfragerichtung zufällig verändern – so wird die Übersetzungsfähigkeit in die Fremdsprache ebenso trainiert wie die Übersetzung aus der Fremdsprache.

Abbildung 8.49 Vokabeln lernen für das Abitur – leichter geht es mit KVocTrain

Für Schüler bietet sich das manuelle Eingeben der zu lernenden Vokabeln an, da hier meist spezielle Vokabeln als Hausaufgabe zu lernen sind. Für Erwachsene, die ihren Wortschatz erweitern wollen, ist die Möglichkeit, komplette Wortlisten aus dem Internet herunterzuladen, sicherlich sehr interessant. Hier gibt es eine große Auswahl an themenbezogenen Wortlisten (beispielsweise bestimmte Literatur oder Gebiete wie Anatomie).

Tux Paint – Fotos und Zeichnungen kombinieren

Tux Paint ist ein einfaches Zeichenprogramm, das intuitiv zu bedienen ist. Neben den üblichen Zeichenwerkzeugen wie Stiften, Pinseln, Radierern, Linien und Formen stehen hier auch viele Tierbilder zum Einfügen (siehe Abbildung) zur Verfügung. Tux Paint richtet sich vor allem an Kinder, die ihre ersten Erfahrungen am Computer sammeln.

Abbildung 8.50 Als »Stamps« sind eine Reihe von Tierbildern in Tux Paint enthalten und können in Zeichnungen eingebaut werden.

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