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© Pelintra, sxc.hu

Jenseits der Mindmap

Komplexe Konzepte visualisieren mit CmapTools

15.04.2013 Eine Grafik wirkt besser als ein wortreiches Traktat. Die CmapTools liefern Ihnen das Werkzeug zum Gestalten anschaulicher Konzeptkarten.

Wer Mindmaps kennt, kommt schnell auch mit Konzeptkarten zurecht. Beide liefern eine grafische Ansicht eines Netzwerks von Begriffen. Mindmaps beschränken sich jedoch meist auf lineare Hierarchien, in denen ein Begriff auf den nächsten verweist. Konzeptkarten (engl.: "Concept Maps") erlauben dagegen ein sehr viel komplexeres Vernetzen und das Darstellen semantischer Netzwerke.

Es gibt jedoch nur wenig Software, die diese Technik in digitaler Form bereitstellt. Die CmapTools des amerikanischen Institute for Human and Machine Cognition (IHMC) der Universität Florida fallen in diese Kategorie. Unter http://cmap.ihmc.us steht die Java-Software gegen Registrierung kostenlosen zum Herunterladen bereit.

Die in Java geschriebenen CmapTools laufen prinzipiell auf jeder Plattform, für Linux gibt es aber einen speziellen Installer. Um die Software einzurichten, rufen Sie die heruntergeladene Datei mit der Endung .bin in einem Terminal auf. Das Setup integriert die Software im Home-Verzeichnis im Unterordner IHMC_CmapTools. Das Verzeichnis MyCmaps enthält später die eigenen Konzeptkarten.

Die Installation der aktuellen Version 5.05.01 verlief im Test unter Ubuntu 12.04.1 LTS auf einem 64-Bit-Rechner problemlos. Das Programm erkannte sogar auf Anhieb eine ältere, im System installierte Version und ersetzte diese auf Nachfrage.

Erste Schritte

Beim ersten Aufruf starten Sie das Programm aus dem Verzeichnis ~/IHMC_CmapTools/bin. Es erscheint zunächst ein Logo mit dem Hinweis auf die Version, anschließend sehen Sie das Hauptfenster (Abbildung 1).

Abbildung 1

Abbildung 1: Das Startfenster der CmapTools zeigt die eigenen Konzeptkarten und ermöglicht weltweit den Zugriff auf die veröffentlichten Dokumente anderer Benutzer.

Man erkennt die eigenen Cmaps als Miniaturbilder, darf aber auch auf weltweit erstellte Cmaps zugreifen. Umgekehrt kann man die eigenen Cmaps anderen Benutzern über die Cmap-Homepage zur Verfügung stellen. Um das Konzept zu verstehen, erstellen Sie am besten einfach über Datei | Neues Cmap oder [Strg]+[N] eine neue Karte. So erhalten Sie ein neues, leeres Arbeitsblatt.

Über einen Doppelklick ins freie Blatt erzeugen Sie den ersten Knoten. Gleichzeitig taucht ein neues Dialogfenster auf, in dem Sie den Stil des Knotens, der Verbindungslinien und des Textes einstellen (Abbildung 2). Der neue Knoten enthält vier Fragezeichen, um darauf aufmerksam zu machen, dass hier noch Texteingabe erforderlich ist.

Abbildung 2

Abbildung 2: Ein Doppelklick ins freie Arbeitsblatt erzeugt einen noch leeren Knoten. Im Fenster Stile legen Sie die Attribute des Objekts fest.

Cmaps zusammenstellen

Das Sonnensystem eignet sich dafür, ein entsprechendes Konzept zu veranschaulichen. Zunächst beschriften Sie den zentralen Knoten und fügen auf die gleiche Weise Knoten für die anderen Elemente des Sonnensystems (Sonne, Planeten, Monde, Kometen) hinzu. Haben Sie alle Knoten eingegeben, heben Sie die Knoten farblich hervor. Bearbeiten Sie dabei den zentralen Knoten als letztes, weil die Software stets die letzte Einstellung immer als Standard für neue Knoten übernimmt.

Der eigentliche Sinn der Cmap besteht nicht darin, die semantischen Komponenten zu sammeln. Viel wichtiger ist die Möglichkeit, die Beziehungen zwischen diesen aufzuzeigen und zu benennen. Abbildung 3 zeigt ein Beispiel für die Beziehungen zwischen den Objekten eines Sonnensystems im heliozentrischen Weltbild. Hier sieht man, dass Cmaps deutlich über Mindmaps hinausgehen, indem sie zirkulare Beziehungen und verzweigte Konzepte erlauben.

Abbildung 3

Abbildung 3: Das Sonnensystem als Concept Map. Diese Ansicht zeigt farbliche Markierungen und verschiedene Formen der Beziehungen.

Darüber hinaus gestattet das Benennen von Beziehungen ein Mehr an Informationen. Das ermöglicht erheblich komplexere Strukturen als in Mindmaps. Farbe, unterschiedliche Strichstärken und Art der Verbindungslinien ergeben eine Fülle von Varianten, das Konzept schlüssig zu gestalten.

Die Beziehungen (Verbindungslinien) erstellen Sie dabei durch Anklicken der Objekte: Über dem gewählten Knoten erscheint ein Kasten mit zwei Pfeilen. Klicken Sie darauf und ziehen Sie den Mauszeiger dann zu einem anderen Knoten, so folgt der Beziehungspfeil und verbindet sich mit dem Zielobjekt, sobald Sie ihn an dessen Ankerpunkt loslassen. Auch hier erinnern wieder drei Fragezeichen daran, dass Sie die Beziehung benennen sollten.

Es empfiehlt sich, die Arbeit in regelmäßigen Abständen zu sichern. Die CmapTools erweisen sich im Test allerdings als außerordentlich standfest und stürzten nicht ein einziges Mal ab. Das Programm legt die Daten ausschließlich im Verzeichnis My_Cmaps als ZIP-Datei ab. Diese dürfen Sie dann beliebig kopieren und bewegen.

Modularisieren

Im Konzept Sonnensystem bietet es sich nun an, dieses durch die Konzepte für Planeten und Monde (etwa mit deren Namen und Eigenschaften) zu ergänzen. Das würde die einfache Ansicht des Konzepts aber überfordern. Statt dessen erläutern Sie die Planeten und Monde in einer eigenen Cmap (Abbildung 4).

Abbildung 4

Abbildung 4: Die Planeten des Sonnensystems zusammen mit dem Kleinstplaneten Pluto bilden eine eigene Cmap. Diese ließe sich nun leicht um weitere Eigenschaften der Planeten ergänzen.

Die Verbindung zwischen den beiden Konzepten erstellen Sie, indem Sie den entsprechenden Knoten anwählen und dann mit einem Rechtsklick darauf das Kontextmenü öffnen. Dort findet sich der Eintrag Quellinks Einfügen & Bearbeiten, über den Sie eine weitere Cmap, ein Bild oder eine Webseite als Link hinzufügen.

In vorliegenden Fall wählen Sie die Cmap Planeten und sehen nun in der ursprünglichen Karte ein kleines Icon. Klicken Sie darauf, erscheint die damit verknüpfte Karte Planeten. Fügen Sie in dieser noch den Knoten Sonnensystem als Link zur gleichnamigen Cmap ein, wechseln Sie mit einem Klick zwischen den beiden Konzepten hin und her.

Alternativ stellen Sie eine direkte Verbindung zwischen zwei Cmaps her. Dazu ziehen Sie eine Beziehung zwischen den gleichnamigen Knoten der beiden geöffneten Konzepte. Das schadet allerdings meist der Optik: Die Verbindung erscheint als neuer Knoten im Bild und würde in unserem Beispiel zu einer Beziehung führen, welche die bereits existierenden kreuzt. In der Praxis erweist sich das als sehr unübersichtlich.

Ergebnisse weitergeben

Um die entwickelten Konzepte weiterzugeben, exportieren Sie diese als Bild oder Webseite. Zum Einbinden nicht modularer Konzepte in Druckwerke genügen in der Regel die Exportformate JPEG, SVG, Postscript und PDF.

Für modularisierte Konzepte, wie in unserem Beispiel, eignen sich HTML-Seiten besser: Beim Export erstellt die Software gleich den Link zum nächsten Konzeptmodul (Abbildung 5). Dessen Webseite müssen Sie allerdings separat exportieren. Klicken Sie dann aber auf den Link, öffnet sich die Webseite des zugehörigen Konzepts.

Abbildung 5

Abbildung 5: Der HTML-Export enthält die Cmap Sonnensystem als JPEG-Datei inklusive eines Links zum Konzept Planeten.

Darüber hinaus laden die CmapTools dazu ein, die eigene Arbeit mit anderen zu teilen. Dazu bietet das IHMC die Möglichkeit, die Konzepte online bereit zu stellen. Unter dem Menüpunkt Zusammenarbeiten | Cmap zu Pool hinzufügen ... laden Sie die eigenen Daten hoch.

Entsprechend greifen Sie unter Cmaps in Standorte oder Suche auf die freigegebenen Dateien anderer Benutzer zu (Abbildung 6). Sie können auch, ähnlich wie in Google Drive, gemeinsam mit Anderen an einer Cmap arbeiten.

Abbildung 6

Abbildung 6: Viele Benutzer stellen ihre eigenen Konzeptkarten online bereit.

Fazit

Bei den CmapTools handelt es sich um ein ausgesprochen leistungsfähiges Werkzeug zum Visualisieren von Konzepten. Dabei erweist sich das Erzeugen von Cmaps als ausgesprochen intuitiv. Topologien lassen sich jederzeit umordnen, ohne dass die Beziehungen verloren gehen – allerdings bedürfen diese dann einer Korrektur. Fällt die Struktur des Konzept zu unübersichtlich aus, hilft Modularisierung weiter. Die Möglichkeiten zum Export runden das Potenzial der Software ab und ermöglichen den Einsatz von Concept Maps in vielerlei Darreichungsformen. 

Der Autor

Karl Sarnow ist seit den Tagen des TRS-80 Model 1 ein Fan des eigenen Computers. Der ehemalige Lehrer für Mathematik, Physik und Informatik hat früher Vernetzungskonzepte unter Linux und entsprechende Anwendungen für Schulen und Unterricht entworfen und darüber auch ein Buch geschrieben (http://tinyurl.com/lu1212-sarnow). Seit seiner Pensionierung widmet er sich seinen Hobbys Fotografie, Reisen und Astronomie.

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