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Top 50

50 Programme für Schule, Hobby und Lernen

14.08.2009 Linux eignet sich nicht nur für die tägliche Arbeit, sondern auch bestens für Schule, spielerisches Lernen und das Hobby. Wir stellen die 50 besten Programme aus diesen Kategorien vor.

Neben fachübergreifender Software wie OpenOffice, die natürlich auch in der Schule zum Einsatz kommt, gibt es viele spezialisierte Linux-Anwendungen für verschiedene Altersstufen und Schulfächer.

Bereits für das Vorschulalter eignet sich das preisgekrönte Gcompris, das mehr als 100 lehrreiche und spielerische Aktivitäten für Kinder von 2 bis 10 Jahren vereint und in vielen Kindergärten die Kleinsten spielerisch an den PC heranführen. Am entgegengesetzten Ende des Spektrum finden sich beispielsweise wxMaxima für Computeralgebra in der Oberstufe oder Latex, Mathlab und Oktave im universitären Umfeld. Zahlreiche Anwendungen aus dem Bereich Schul- und Bildungssoftware lassen sich über die Education-Zweige der Distributionen sehr einfach installieren oder finden sogar bereits in der Standardinstallation den Weg auf die Festplatte.

Auch für den Hobbybereich bietet Linux eine große Auswahl an Programmen, vom Tipptrainer über Spiele wie Schach, Go, Strategiespiele und Wirtschaftssimulationen bis zu hin ausgefallenen Freizeitaktivitäten wie Geocaching oder der Konstruktion von Modellflugzeugen. In den meisten Bereichen stehen hinter der Software auch rege Communities, die ihr Hobby bewusst mit Linux pflegen.

Im Folgenden stellen wir Ihnen 50 Programme aus den Kategorien Schule, Bildung, Unterhaltung und Hobby vor. Es handelt sich dabei ausnahmslos um freie Software, die der GNU Public License unterliegt.

CRRCsim

CRRCsim (http://crrcsim.berlios.de/wiki/) ist eine Simulation aus dem Bereich Modellflugzeugbau. Man kann damit Modelle entwerfen und testen wie in einem normalen Flugsimulator (Abbildung 1). Das Projekt befindet sich in ständiger Entwicklung und vermittelt mittlerweile sehr realistisch das Fliegen mit den Mini-Flugzeugen. Wer seine Eigenentwicklungen hier vor dem ersten Start auf Flugtauglichkeit testet, kann viel Geld sparen. In CRRCsim sowie einem Addon-Paket finden sich bereits rund 50 Maschinen, sodass man gleich losfliegen kann.

Abbildung 1

Abbildung 1: Mit CRRCsim entwerfen Sie Modellflugzeuge und testen diese im Simulator.

Chemische Helferlein

Die drei Werkzeuge Gperiodic, Kalzium und Chemtool eignen sich für den Chemieunterricht und decken von Periodentabellen bis zu Molmassen einen weiten Bereich ab.

Bei Chemtool (http://ruby.chemie.uni-freiburg.de/~martin/chemtool/) handelt es sich um einen 2D-Moleküleditor, mit dem man organische Moleküle zusammensetzen und dabei Moleküle im MOL- und PDB-Format einfügen kann (Abbildung 2). Dabei lassen sich die importierten Moleküle auch noch bearbeiten. 3D-Moleküle übersetzt Chemtool beim Import in 2D-Versionen, die erzeugten Moleküle lassen sich in verschiedene Formate exportieren. Das Programm besitzt außerdem ein Hilfsprogramm zum Bestimmen von Summenformeln und Berechnen von Mol-Massen. Eine detaillierte Beschreibung der Funktionen findet sich auf der Chemtool-Homepage, allerdings nur in englischer Sprache.

Die simple Periodentabelle Gperiodic (http://gperiodic.seul.org/) zeigt auf Rechtsklick Informationen über das ausgewählte Element an und eignet sich vor allem für Grundschüler. Aus dem Metapaket KDE-Edu stammt das preisgekrönte Programm Kalzium (http://edu.kde.org/kalzium/), das wesentlich mehr Informationen bis hin zu den Atommodellen darstellt. Zusätzlich lassen sich mit Kalzium auch chemische Gleichungen lösen. Auf YouTube gibt es unter http://www.youtube.com/watch?v=8qimZAE1dWU einen kleinen Film, der die Möglichkeiten des Tools veranschaulicht.

Abbildung 2

Abbildung 2: Mit Chemtool erzeugen und bearbeiten Sie Molekülmodelle.

Dtcltiny

Kleine Jungs wollen Lokführer werden, große kaufen sich eine Modelleisenbahn – da machen auch Linux-Anwender keine Ausnahme. Entsprechend gibt es unter dem freien Betriebssystem eine ganze Reihe von Programmen für dieses Hobby, ein zentrales prominentes Projekt fehlt aber bislang. Die digitale Steuerung vom Modelleisenbahnen unter Linux folgt dem Modell Server/Client, wofür das Protokoll SRCP (Simple Railroad Command Protokoll) entwickelt wurde. Über einen SRCP-Server steuern (mehrere) Clients die Funktionen der Modellbahnanlage. Ein beliebter Vertreter dieser Clients ist beispielsweise Dtcltiny (http://www.markus-pfeiffer.de/, Abbildung 3). Weiterführende Informationen zum Thema finden Sie beispielsweise auf http://www.der-moba.de sowie in der deutschen Newsgroup de.rec.modelle.bahn.

Abbildung 3

Abbildung 3: Dtcltiny ist ein grafischer SRCP-Client für das Steuern von Modellbahnen.

Gcompris

Die Lernsoftware Gcompris (http://gcompris.net) bietet verschiedene so genannte Aktivitäten für Kinder im Alter von 2 bis 10 Jahren an. Einige der über 100 Anwendungen fallen eher spielerisch aus, lehrreich sind durch die Bank aber alle (Abbildung 4). Unter anderem können die Kinder den Computer entdecken (Tastatur, Maus, Mausbewegungen), Mathematik praktizieren (Zählen, Grundrechenarten, Kombitabellen), Technik und Natur kennenlernen (Uhrzeit, Schleuse, Wasserkreislauf, U-Boot), Geographie üben (Länder auf einer Karte anordnen) und nicht zuletzt einfach spielen (Knobelspiele, Schach, Memory). Weitere Details zu Gcompris finden Sie in einem Artikel über Lernsoftware (http://www.linux-community.de/artikel/17358/) in LinuxUser 02/2009.

Abbildung 4

Abbildung 4: Gcompris bietet Lernen, Spaß und Spiele für Kinder von 2 bis 10 Jahren.

Go

Das über 1500 Jahre alte japanische Brettspiel Go findet seit etwa 100 Jahren auch in Europa viele Freunde. Mit GNU Go (http://www.gnu.org/software/gnugo/) gibt es eine spielstarke Engine, für die Qgo (http://qgo.sourceforge.net) als Brett dient (Abbildung 5). Beide Programme finden sich in den Repositories aller gängigen Distributionen. Alternativ gibt es als Spielbretter noch das flexible Quarry (http://home.gna.org/quarry/) und die Java-Anwendung Gogui (http://gogui.sourceforge.net/), die auf allen Betriebssystemen die gleiche Oberfläche bietet.

Abbildung 5

Abbildung 5: Neben Schach zählt Go zu den beliebtesten Brettspielen – auch unter Linux.

GPSDrive

Die freie Navigationssoftware GPSDrive (http://www.gpsdrive.de) unterstützt nach dem NMEA-Standard operierende GPS-Empfänger. Die Software läuft auf einigen Navigationsgeräten sowie auf Notebooks, Handhelds und Mobiltelefonen (Abbildung 6). Als Navigationshilfe für das Auto noch ungeeignet, lässt sich GPSDrive im Hobbybereich bereits gut einsetzen. Hier kommt es unter anderem für das spannende Hobby Geocaching (http://www.geocaching.de) zum Zug, die moderne Schatzsuche per GPS. In Zukunft wollen die Entwickler GPSDrive auch als Navigationstool in Zusammenarbeit mit Openstreetmap ausbauen.

Abbildung 6

Abbildung 6: Mit GPSDrive fällt Geocaching – die Schnitzeljagd des Digitalzeitalters – leicht.

Hydrogen

Der virtuelle Drumcomputer und -sequenzer Hydrogen (http://www.hydrogen-music.org) orientiert sich funktionell an professionellen Maßstäben, bietet aber dennoch eine einfache Bedienung. Zu seinen vielen Features zählen unter anderem Midi-Ansteuerung und frei definierbare Samples (Abbildung 7). Hydrogen setzt auf dem Jack-Soundserver auf, was die Kompatibilität zu weiteren Musikprogrammen sicherstellt. Im Netz findet man viele Anleitungen sowie weitere Drumkits zum Download. Für die ernsthafte Arbeit mit Hydrogen ist ein Realtime-Kernel unabdingbar, zum Testen reicht jedoch ein herkömmlicher Betriebssystemkern.

Abbildung 7

Abbildung 7: Hydrogen bringt das virtuelle Schlagzeug in Höchstform.

KAtomic

KAtomic stammt aus dem Meta-Paket kdegames (http://games.kde.org/game.php?game=katomic) und ist je nach Distribution bereits vorinstalliert oder lässt sich über den Paketmanager nachziehen. Das kurzweilige Strategiespiel für Kinder und Erwachsene verteilt auf dem Spielfeld Atomsymbole, die bei richtigem Zusammenbau ein Molekül ergeben (Abbildung 8). Bei optimaler Strategie sind möglichst wenig Schiebevorgänge erforderlich, für einige Kombinationen gibt es verschiedene Lösungen. Beispielhafte Lösungen für alle 82 vorhandenen Moleküle finden sich unter http://www.avr-asm-tutorial.net/privat/katomic/index.html. Für Gnome-Anwender bietet http://jens.triq.net/atomix.php eine Portierung namens Atomix.

Abbildung 8

Abbildung 8: Das Strategielernspiel Katomic vermittelt das Bauen von Molekülen aus einzelnen Atomen.

KEduca

Mithilfe von KEduca (http://edu.kde.org/keduca/) und KEducaBuilder lassen sich Prüfungen und Abfragen zu beliebigen Inhalten als Multiple-Choice-Test entwickeln und am Rechner abnehmen (Abbildung 9). Etwa 20 Tests sind bereits eingebunden, die Hälfte auf Deutsch, der Rest auf Englisch und Spanisch. Der KEducaBuilder erlaubt Lehrern das Erstellen von Fragekatalogen, sodass sich leicht eigene Tests beliebiger Komplexität entwickeln und im Unterricht einsetzen lassen. Das Tool ist im Hauptprogramm nicht enthalten, sondern muss separat aufgerufen werden – anderenfalls könnte der Prüfling die Antworten während der Prüfung ja nachschlagen.

Abbildung 9

Abbildung 9: Mit KEduca bauen sie Multiple-Choice-Tests und prüfen sie ab.

KFormula

KFormula (http://www.koffice.org/kformula/), der Formeleditor aus der KOffice-Suite, kann Formeln lediglich erstellen und editieren, nicht aber auswerten (Abbildung 10). Daher kommt das Tool selten alleine zum Einsatz, sondern dient im Zusammenhang mit KWord oder anderen KOffice-Tools zum Erzeugen schön formatierter Formel für Abhandlungen. Hier leistet das Programm mit seinem großen Repertoire hervorragende Dienste. Das Ende Mai erschienene KOffice 2.0, das allerdings noch kaum eine Distribution ausliefert, setzt den Formeleditor vorerst auf die Reservebank: Er soll erst in KOffice 2.1 grundrenoviert wieder Einzug halten.

Abbildung 10

Abbildung 10: Mit KFormula erstellen Sie Formeln für die Programme aus der KOffice-Suite.

KGeography

Das Lern- und Übungsprogramm KGeography (http://kgeography.berlios.de/) aus dem KDE-Edu-Paket trainiert die Topographie auf der Ebene politischer Verwaltungsgebiete (Staaten, Bundesländer). Dabei stehen ausgewählte Karten zur Verfügung (USA, Deutschland, Europa, Welt). Über ein Testmodul fragt KGeography die Lernziele spielerisch ab, wie etwa die Lage der Bundesländer oder Provinzen, deren Hauptstädten und die Zuordnung von Flaggen zu Ländern (Abbildung 11). Die Landkarten lassen sich über das Kontextmenü auch zoomen, in Gimp zur Bearbeitung öffnen oder als Hintergrundbild setzen.

Abbildung 11

Abbildung 11: KGeography vermittelt auf spielerische Weise Wissen im Bereich Erdkunde.

KIG

KDE Interactive Geometry oder kurz KIG (http://edu.kde.org/kig/) dient zum interaktiven Erstellen geometrischer Formen. Man kann von einfachen Objekten bis hin zu komplexen Darstellungen wie Kegelschnitten oder Ellipsen alles darstellen sowie die Objekte im Koordinatensystem drehen und spiegeln (Abbildung 12). Das Tool eignet sich sowohl zum Einstieg in die Geometrie als auch zur Integration von geometrischen Objekten in andere Anwendungen. Ein weiteres Tool zur grafischen Wiedergabe mathematischer Ausdrücke ist Kmplot (http://edu.kde.org/kmplot/): Dort gibt man Funktionsgleichungen ein, die das Tool dann grafisch darstellt.

Abbildung 12

Abbildung 12: KIG erstellt geometrische Formen und kann die Ergebnisse in andere Anwendungen exportieren.

Kivio

Zum Erstellen von Flussdiagrammen dient Kivio (http://www.koffice.org/kivio/), ein ursprünglich von der Firma theKompany entwickeltes und später unter die GPL gestelltes Programm, das heute zum Umfang der KOffice-Suite zählt. Mit Kivio kann man sehr schnell auch komplexe Diagramme zusammenklicken und beschriften (Abbildung 13). Dazu offeriert das Tool eine große Anzahl von Schablonen für verschiedene Einsatzbereiche. Derzeit fehlt Kivio allerdings ein Maintainer, sodass es wie KFormula in KOffice 2.0, das Ende Mai erschien, fehlt. Eine Alternative zu Kivio stellt das Gnome-Programm Dia (http://live.gnome.org/Dia) dar, das mit Kivio Daten austauschen kann.

Abbildung 13

Abbildung 13: Kivio aus der KOffice-Suite erleichtert das Erstellen von Flussdiagrammen.

KLatin

KLatin aus dem KDE-Edu-Paket (http://edu.kde.org/klatin/) überprüft und trainiert Lateinkenntnisse (Abbildung 14). Neben Vokabel- und Grammatik-Modulen bringt es ein spezielles Übungsprogramm für Verben mit. Außerdem bietet das Programm Lernnotizen, die komprimiert über die lateinische Grammatik informieren und neben Deklination und Konjugation beispielsweise auch Pronomina erklären. In den Optionen lässt sich nicht nur festlegen, welche Deklinationen geübt werden sollen, sondern auch, ob die Übersetzung von oder nach Latein erfolgt. Über den Lernfortschritt informiert KLatin anhand übersichtlicher Auswertungen.

Abbildung 14

Abbildung 14: KLatin unterstützt den Lateinschüler mit Vokabel- und Grammatiktrainer.

KLogic

Als Simulationsprogramm für digitale elektronische Schaltungen eignet sich Klogic (http://www.a-rostin.de) hervorragend, um im Unterricht die Grundlagen der digitalen Elektronik zu demonstrieren. Die Anwendung ermöglicht einen einfachen Aufbau von Schaltungen aus Standardkomponenten wie UND, ODER, XOR, Flipflops wie RS und JK, RAM, LED-Anzeigen oder Oszillatoren (Abbildung 15). Um komplexere und wiederverwendbare Schaltungen zu entwerfen, lassen sich Teilschaltungen speichert und wiederverwenden. Fertiggestellte Schaltungen können anschließend simuliert werden, auch ein Oszillograph ist vorhanden.

Abbildung 15

Abbildung 15: Klogic baut und simuliert digitale elektronische Schaltungen.

KPercentage

Mit dem einfachen Lernprogramm KPercentage (http://edu.kde.org/kpercentage/) aus dem Meta-Paket KDE-Edu lässt sich die Prozentrechnung in drei verschiedenen Aufgabenarten und drei Schwierigkeitsgraden üben (Abbildung 16). Nachdem man in das dafür vorgesehene Feld einen Wert eingetragen und den Button Anwenden betätigt hat, zeigt eine kleine Animation an, ob die Aufgabe richtig gelöst wurde. Im Unterricht ab der vierten Klasse kann KPercentage den Mathematikunterricht bereichern und auflockern. Für KDE 4 wurde KPercentage in das Programm KBruch (http://edu.kde.org/kbruch/) integriert, mit dem sich zusätzlich das Bruchrechnen üben lässt (Abbildung 17).

Abbildung 16

Abbildung 16: KPercentage bietet Prozentrechnung für Anfänger.

Abbildung 17

Abbildung 17: KBruch hilft beim Üben von Brüchen und Prozentberechnungen.

KPlato

Der Projektplaner KPlato (http://www.koffice.org/kplato/) zählt zur KOffice-Suite und bietet eine Ressourcenverwaltung, einen hierarchischen Kalender, Aufgaben mit Abhängigkeiten und Unteraufgaben, Gantt-Diagramme, Projektterminplanung (pessimistisch, erwartend, optimistisch) sowie einen Projekt-Struktur-Plan (Abbildung 18). Er lässt sich in der Oberstufe gut einsetzen, um im Anschluss an das Brainstorming mit Vym ein exemplarisches Projekt zu planen.

Abbildung 18

Abbildung 18: KPlato zeichnet in der KOffice-Suite für die Projektplanung verantwortlich.

KRecordMyDesktop

Mithilfe von KRecordMyDesktop (http://krecmydesktop.sourceforge.net) erstellen Sie so genannte Screencasts: Sie nehmen den Desktop und alles was darauf passiert als Film auf, fügen bei Bedarf noch Ton hinzu und speichern das Werk dann im freien OGG-Format ab. Auf diese Weise erstellen Sie beispielsweise Tutorials über die Bedienung von Software, etwa für den Informatikuntericht. Nach dem Start erscheint das KRecordMyDesktop als Icon im Panel, ein Rechtsklick öffnet die Bedienoberfläche. Weitere Information zu RecordMyDesktop, für das KRecordMyDesktop lediglich als Frontend dient, bietet ein Artikel aus LinuxUser 06/2008 (http://www.linux-community.de/artikel/15236/). Leistungsfähigere Alternativen bieten Xvidcap (http://xvidcap.sourceforge.net/), das mehr Formate unterstützt, und Wink (http://www.debugmode.com/wink/), das Flash-Videos erstellt.

KSimus

KSimus (http://ksimus.berlios.de), ein Simulator für digitale Schaltungen, verfügt über keine eingebauten Elemente, sondern lädt über eine Plugin-Schnittstelle dynamische Bibliotheken nach, welche die digitalen Elemente implementieren (Abbildung 19). Zwei solcher Sammlungen liefert der Autor gleich mit: Boolean implementiert ein RS-Flipflop, AND, OR, XOR und deren Negationen, einen Taktgenerator, einen Ein- und einen Ausgang. Data Recorder ist für die Aufzeichnung von Signalen vorgesehen. Im Debian-Paket education-electronics finden sich neben KSimus auch weitere Elektronik-Programme wie etwa der Microcontroller-Simulator Gpsim, das Platinen-Layout-Werkzeug Kicad oder das Elektronik-CAD-System Electric.

Abbildung 19

Abbildung 19: KSimus simuliert digitale Schaltungen.

KStars

Für Hobbyastronomen bietet KStars (http://) eine Menge interessanter Funktionen. Es kann den Sternenhimmel aus der Sicht eines beliebigen Orts auf der Erde zu einer gewählten Uhrzeit darstellen (Abbildung 20), wobei sich die zu beobachtende Himmelsrichtung einstellen lässt. In der Grundausstattung bring KStars schon eine beachtliche Liste von Städten mit, jeder kann aber seinen Wohnort selbst per Längen- und Breitengrad festlegen. Beim ersten Start offeriert das Programm außerdem den Download zusätzlicher Karten, Bilder und Projektmaterialien – allein der USNO-Nomad-Sternkatalog umfasst 1,4 GByte zusätzliche Daten. Alle anderen Downloads fallen aber relativ klein aus. KStars zeigt nicht nur Sterne, sondern alle Himmelskörper wie Planeten, Kometen, Asteroiden sowie viele Sternbilder und die Milchstraße. Zur besseren Orientierung lassen sich Äquator und Horizont einblenden. Weitergehende Informationen zu bestimmten Objekten und zu Projektseiten kann man in den Webbrowser laden. Wer ein Teleskop mit Anschluss an den PC besitzt, kann es direkt über KStars ansteuern.

Abbildung 20

Abbildung 20: Mit KStars lässt sich unter Linux Hobbyastronomie betreiben.

KTouch

Der Tipptrainer KTouch (http://ktouch.sourceforge.net/) aus dem KDE-Edu-Portfolio bringt Trainingsdateien und Tastaturlayouts in vielen Sprachen bereits mit, weitere lassen sich aus dem Internet holen oder auch selbst definieren (Abbildung 21). Ein Lektionen-Editor zählt ebenfalls zum Umfang des Tools. KTouch speichert auf Wunsch die Lernfortschritte und zeigt sie bei Bedarf detailliert aufbereitet an. Eine zumindest gleichwertige, von der verwendeten Desktopumgebung unabhängige Alternative ist Tipp10 (http://www.tipp10.de).

Abbildung 21

Abbildung 21: KTouch lehrt das 10-Finger-Tippsystem für verschiedenste Tastaturlayouts.

KTuberling

Das Spiel KTuberling, zu Deutsch: Kartoffelknülch (http://games.kde.org/game.php?game=ktuberling), eignet sich für kleine Kinder und alle Junggebliebenen. Ziel des Spiels, das ohne Sieger auskommt: Es gilt ein Kartoffelmännchen mit Körperteilen und Gegenständen auszustatten (Abbildung 22). Dazu klickt man einzelne Gegenstände an und bewegt sie an die gewünschte Stelle. Beim Anklicken der Gegenstände nennt KTuberling deren Name per Sprachausgabe in Deutsch oder Englisch. Es gibt neben zwei unterschiedlichen Kartoffelnknülchen fünf weitere Szenarien zum Ausstatten: eine Pizza zum Belegen, ein Weihnachtsthema, ein Eisenbahnszenario, Ägypten und den Mond.

Abbildung 22

Abbildung 22: Kartoffelknülch ist ein Zuordnungsspiel mit Sprachausgabe für kleine und große Kinder.

Labplot

Zur Auswertung von wissenschaftlicher Daten dient das KDE-Programm Labplot (http://labplot.sourceforge.net, Abbildung 23). Es kann sowohl Funktionen grafisch darstellen wie auch zweidimensionale und dreidimensionale Polar- und Dreieck-Plots erzeugen. Dabei unterstützt es den Im- und Export von zahlreichen Datenformaten. Zur Datenanalyse stehen Funktionen wie Integration, Faltung und FFT (Fast Fourier Transform) zur Verfügung. Besonderen Wert haben die Entwickler auf die einfache Benutzung von Labplot gelegt: Man erreicht fast alle Dialoge sowohl mit der Maus wie über ein Menü und kann die Einstellungen nach Belieben anpassen.

Abbildung 23

Abbildung 23: Labplot ist ein leistungsfähiger Datenplotter für Formeln.

Lincity-NG

Die freie Aufbausimulation Lincity-NG (http://Lincity-NG ) ähnelt stark dem kommerziellen Sim City. Der Spieler erweitert das Ausgangsmodell einer Stadt um weitere Gebäuden und die notwendige Infrastruktur (Abbildung 24). Innerhalb der Simulation spielen die Variablen Bevölkerung, Arbeitslosigkeit, Wasserwirtschaft und Ökologie, Nahrungsversorgung, Güterproduktion und Abbau von Rohstoffen, der Aufbau von Dienstleistungen sowie die Energieversorgung eine wichtige Rolle. Auch Finanzen, Umweltverschmutzung und Verkehr gilt es gut im Auge zu behalten. Dabei helfen ausführliche Statistiken zu den einzelnen Elementen.

Abbildung 24

Abbildung 24: Die ersten Anfänge der künftigen Metropole in Lincity-NG.

Marble

Der elektronische Globus Marble (http://edu.kde.org/marble/) zeigt die Erdkugel, die sich beliebig drehen und vergrößern lässt (Abbildung 25). Zusätzliches Kartenmaterial, wie Ansichten des Mondes und des Mars, finden sich im Internet. Seit KDE 4.1 bietet die KDE-Anwendung auch eine Anbindung an Openstreetmap und weitere Ansichten der Weltkugel. Unter anderem kann man ein aktuelles Wolkenbild aus dem Internet über den Globus legen. Im Unterricht eignet sich Marble hervorragend als ergänzendes Hilfsmittel im Fach Geografie.

Abbildung 25

Abbildung 25: Der Desktop-Globus Marble wartet mit vielen verschiedenen Ansichten auf.

Parley

Für KDE existiert eine reiche Auswahl an mehr oder weniger komplexen Vokabeltrainern, die bekanntesten heißen KWordquiz (http://edu.kde.org/kwordquiz/), KVoctrain (http://kvoctrain.sourceforge.net) und Parley (http://edu.kde.org/parley/). Allen gemeinsam ist die Basis der verwendeten Vokabeldateien im Format KVTML. Es gibt eine Unzahl an vordefinierten KVTML-Dateien, jedoch kann man auch eigene erstellen. Das erledigt man am Besten unter KWordquiz, da es dort am einfachsten ist. In welchem der genannten Tools man die Datei anschließend nutzt, spielt keine Rolle. Bei Parley (Abbildung 26) handelt es sich um die Umsetzung von KVoctrain für KDE 4, das Programm bietet sehr viele Optionen zur Konfiguration. Viele Informationen zu den Tools und dem Erstellen von KVTML-Dateien liefert http://edu.kde.org/contrib/kvtml.php.

Abbildung 26

Abbildung 26: Der Vokabeltrainer Parley ersetzt bei KDE 4 das altbekannte KVoctrain.

Qtiplot

Das, wie der Namen schon andeutet, auf Qt basierende Qtiplot (http://soft.proindependent.com/qtiplot.html) dient der Analyse und Visualisierung von Daten, die es in 2D- und 3D-Diagrammen darstellt (Abbildung 27). Eine Interpolation der Daten kann mit linearen und nichtlinearen Funktionen erfolgen. Statt der englischen Menüführung lässt sich auch eine deutsche Lokalisierung installieren (http://soft.proindependent.com/translations.html). Ein großer Vorzug von QtiPlot: Es lässt sich in Python skripten, sodass sich unkompliziert weitere wissenschaftliche Tools einbinden lassen.

Abbildung 27

Abbildung 27: Qtiplot visualisiert Formeln und lässt sich über Python-Skripts erweitern.

Schachprogramme

Schachprogramme unter Linux lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Schach-Engines, also das Rechenwerk, und Schachbrettprogramme. Beide lassen sich kombinieren, manche Anwendungen bringen auch beides mit.

Die älteste Schach-Engine ist GNU Chess von 1988, eines der ersten Programme des GNU-Projekts überhaupt (http://www.gnu.org/software/chess/). Die unter Linux am meisten genutzte Engine, Crafty (http://www.craftychess.com), erreicht eine Spielstärke von etwa 2650 ELO, womit es sich bei Computer-Weltmeisterschaften schon einen 4. Platz erspielte. Als besonders leistungsfähig gelten außerdem noch Amy und Phalanx – alle noch spielstärkeren Engines sind kommerziell.

Schachbrettprogramme stellen nur das Schachbrett dar, können aber selbst keine Züge berechnen. Der Klassiker dieser Kategorie heißt Xboard (http://www.gnu.org/software/xboard/), beherrscht unter anderem Online-Schach und kann zwei Engines gegeneinander spielen lassen. Die Bedienung des Programms fällt allerdings nicht sehr intuitiv aus, die volle Funktionalität erschließt sich nur über die Manpage. Eine weitere weit verbreitete Oberfläche ist Eboard (http://www.bergo.eng.br/eboard/), das den Schwerpunkt auf Online-Schach via ICS (Internet Chess Servers) legt (Abbildung 28). Es kann auch lokal gegen eine Engine spielen, gespeicherte Spiele analysieren, Skripte ausführen und lässt sich intuitiver bedienen als Xboard.

Bei Knights (http://knights.sourceforge.net/) handelt es sich um ein Schachbrett für KDE-Nutzer. Das seit 2003 entwickelte Programm stellt mittlerweile eine starke Konkurrenz zu Xboard und Eboard dar. Komplett eingedeutscht, beherrscht es die Spielvarianten Nutzer gegen Engine, Engine gegen Engine und Online-Schach. In den Einstellungen bringt es bereits viele ICS-Server weltweit mit. Außerdem stehen über 30 Sätze an Skins und Figuren zur Auswahl (Abbildung 29).

Alle erwähnten Programme beherrschen das weit verbreitete PGN-Format, sodass man sich zur Analyse oder zum Nachspielen Partien aus dem Internet herunterladen kann. Mehr zu Online-Schach unter Linux lesen Sie im Artikel "Zug um Zug" aus LinuxUser 05/2008 (http://www.linux-community.de/artikel/14805/).

Abbildung 28

Abbildung 28: Das Schachbrett-Programm Eboard legt den Schwerpunkt auf Online-Partien.

Abbildung 29

Abbildung 29: Knights beherrscht die Spielvarianten Nutzer gegen Engine, Engine gegen Engine und Online-Schach.

Simutrans

Die freie Wirtschaftssimulation Simutrans (http://www.simutrans.de) lässt sich in etwa mit dem kommerziellen Programm Transport Tycoon vergleichen: Aufgabe des Spiels ist es, Menschen, Post und Waren wirtschaftlich sinnvoll zu vorgegebenen Zielen zu befördern. Hierzu stehen unter anderem Züge, Busse, Lastwagen, Schiffe, Straßenbahnen, Flugzeuge und U-Bahnen zur Verfügung (Abbildung 30). Aus dem Grundmodell einer Ansiedlung kann man bis zu 64 Städte konstruieren. Die wirtschaftlichen Parameter ändern sich mit der Entwicklung eines Spiels: Je nach dem Grad der Erschließung fallen mehr Passagiere und Fracht an. Anfänglich einfache Transportketten können sich zu ganzen Transportbäumen auswachsen, etwa von der Kohlegrube und dem Erzbergwerk über das Stahlwerk und die Pkw-Schmiede bis zum Autohaus. Das sorgt für langen Spielspaß und einen beachtlichen Lerneffekt. Das in 25 Sprachen lokalisiere Simutrans hat eine lebendige Community und lässt sich in den großen Distributionen über den jeweiligen Paketmanager installieren.

Abbildung 30

Abbildung 30: Die Wirtschaftssimulation Simutrans vermittelt neben Spielspaß auch ökonomische Zusammenhänge.

Stellarium

Ein umfangreiches Planetarium mit einer realistischen 3D-Darstellung des Himmels, so wie man ihn mit bloßem Auge oder Teleskop sehen kann, bietet Stellarium (http://www.stellarium.org, Abbildung 31). Im installierten Standardkatalog sind bereits mehr als 600 000 Sterne verzeichnet, weitere 210 Millionen Himmelskörper lassen sich nachinstallieren. Die Dokumentation zum Programm umfasst mehr als 100 Seiten, ein lebendiges Forum beantwortet eventuell noch offen bleibende Fragen. Echte Sterngucker binden Stellarium sogar als Wallpaper auf dem Desktop ein. Eine Alternative zu Stellarium ist Celestia (http://www.celestia.info).

Abbildung 31

Abbildung 31: Stellarium bringt den Sternenhimmel auf den Bildschirm.

Step

Bei Step (http://edu.kde.org/step/) handelt es sich um ein Werkzeug zum Veranschaulichen physikalischer Kräfte. Man positioniert verschiedene Körper im Arbeitsfenster und gibt eine oder mehrere Kräfte wie Gewicht, Schwerkraft oder die Coloumbkraft hinzu (Abbildung 32). Auch Gase und Flüssigkeiten lassen sich einsetzen. Nach dem Start der Simulation kann man verfolgen, wie die Kräfte auf die Körper und Substanzen wirken, und Parameter verändern, um deren Einfluss zu beobachten. Das Programm bringt einige Beispieldateien mit, sodass der Einstieg nicht schwerfällt.

Abbildung 32

Abbildung 32: Step simuliert interaktiv physikalische Vorgänge.

Tuxmath

Tuxmath (http://tux4kids.alioth.debian.org/tuxmath/), der spielerische Mathe-Trainer für Kinder, übt mit dem Schüler die vier Grundrechenarten. Langeweile kommt dabei nicht auf: In einer Art Arcade-Spiel gilt es vom Himmel fallende Rechenaufgaben zu stoppen, indem man deren Lösung in seinen "Abwehrlaser" eingibt (Abbildung 33). Beim Drücken der Eingabetaste schießt die Strahlwaffe die richtig gelöste Mathe-Aufgabe ab. Falls es eine Aufgabe bis zum Boden schafft, trifft sie in Iglus residierende Pinguine, von denen es nur vier Stück gibt. Löst der Spieler genügend Aufgaben, werden die Iglus wieder aufgebaut, sodass man sich neue Leben dazuverdienen kann. Außerdem bietet Tuxmath die Möglichkeit, über Play Custom Game eigene Aufgaben zu kreieren.

Abbildung 33

Abbildung 33: Mathe im Arcade-Stil: Mit Tuxmath machen die Grundrechenarten Spaß.

Tux Paint

Tux Paint (http://www.tuxpaint.org) ist ein tolles Zeichen- und Malprogramm für Kinder. Durch die kindgerechte Gestaltung mit schönen großen Buttons und einer übersichtlichen Zahl von Werkzeugen und Farben eignet es sich ideal dazu, den Kleinen den Umgang mit Maus und Computer nahezubringen, ohne sie zu überfordern (Abbildung 34). Neben zwölf verschiedenen Farben und diversen Pinseln stehen auch Werkzeuge wie Radierer, Textwerkzeug, Linien und Formen zur Verfügung. Obwohl das Programm keinen direkten Zugriff auf das Dateisystem erlaubt, lassen sich die Kunstwerke natürlich auch ausdrucken, speichern und über eine Thumbnail-Vorschau wieder öffnen.

Abbildung 34

Abbildung 34: Das kindgerechte Malprogramm Tux Paint führt die Kleinsten in den Umgang mit dem PC ein.

Vym

Die Abkürzung Vym steht für "view your mind", also etwa: "Schau in Deinen Kopf". Beim gleichnamigen Programm (http://www.insilmaril.de/vym/) handelt sich um ein Tool zum Mindmapping, mit dem man Ideen sammelt, daraus Konzepte entwickelt und visualisiert (Abbildung 35). Ein Blick auf eine Mindmap erleichtert die weitere Planung von Projekten ungemein. Auch wenn die Dateiendung .vym lautet: Vym speichert seine Daten intern im XML-Format, was den Datenaustausch mit anderen Anwendungen erleichtert.

Abbildung 35

Abbildung 35: Vym ist eins der beliebtesten Mindmapping-Tool zur Visualisierung von Ideen.

wxMaxima

Maxima (http://maxima.weilharter.info) ist ein Musterbeispiel dessen, was Freie Software leisten kann: Das GPL-lizenzierte Tool bietet einen wahrhaft riesigen Funktionsumfang für den Mathematikunterricht ab der 10. Jahrgangsstufe und lässt sich unter Linux, Mac OS X und Windows nutzen. Seit einiger Zeit gibt das Programm als wxMaxima auch mit einer grafischen Oberfläche (Abbildung 36), ein entsprechendes Paket bieten alle großen Distributionen über den Paketmanager an.

Bei Maxima handelt es sich um ein Computeralgebrasystem (CAS), mit dem man Gleichungssysteme löst. Darüber hinaus beherrscht es trigonometrische Berechnungen, Differenzial- und Integralrechnung sowie Anwendungen der Wahrscheinlichkeitsrechnung. Zusatzpakete wie Vect ergänzen zum Beispiel Skalarmultiplikation von Vektoren. Die hier aufgelisteten Möglichkeiten des Programms erschließen sich schnell, doch der Leistungsumfang von Maxima ist so riesig, dass man auch nach mehren Jahren immer noch neue Verwendungsmöglichkeiten findet. Für die grafische Darstellung integriert das Tool Gnuplot.

Einen einführenden Workshop zu Maxima finden Sie unter http://www.austromath.at/daten/maxima/index.htm. Er lässt sich wahlweise online nutzen oder als ZIP-Paket auf den eigenen Rechner herunterladen.

Abbildung 36

Abbildung 36: Mit dem Computeralgebrasystem Maxima lösen sie komplizierte Gleichungssysteme.

Fazit

Abgesehen von der Nutzung des Computers im Beruf dient er hauptsächlich zum Lernen, Spielen und zur Unterstützung diverser Hobbys. Auch hier zeigt Linux seine starke Seite: Es gibt sowohl bei den großen Distributionen als auch im Internet Unmengen an Programmen für fast jeden Bedarf und Anspruch.

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