Flussdiagramme und Wirkungsgefüge softwarebasiert erstellen

Flussdiagramme werden häufig eingesetzt, um Algorithmen zu entwickeln und zu visualisieren [1], bzw. um den Datenfluss innerhalb eines Programms darzustellen. Jay Forrester entwickelte in den 1950er Jahren eine Methodik um komplexe Modelle darzustellen und zu simulieren [2]. Auf Basis dieser Idee hat sich in der Geographie das so genannte „Wirkungsgefüge“ als Methode der Darstellung von Zusammenhängen zwischen Ursachen und Wirkungen verschiedener Einflussgrößen etabliert. Sehr ähnlich sind dieser Idee auch die so genannten „concept maps“.

Das schöne ist, dass dieses Prinzip im Grunde auf sehr viele Fragestellungen auch anderer Fachbereiche übertragbar ist. Im Unterricht kann man die Methode sehr gut dann nutzen, wenn klar werden soll, dass einzelne Ursachen und Wirkungen nicht isoliert geschehen, sondern sich gegenseitig beeinflussen und teilweise in Rückkopplungen enden. Allerdings erfordert das Erstellen eines Wirkungsgefüges auf dem Papier sehr viel Disziplin und ist nur mit sauberer Vorarbeit machbar. Das kann dazu führen, dass diese Methoden von den SuS als „zäh“ wahrgenommen wird. Ich lasse deshalb meist zunächst eine Mindmap zum Brainstorming anfertigen, weil man hier schon etwas Struktur aufbaut, ohne dem Gedankenfluss zu sehr im Weg zu stehen. Ideal wäre es aber, wenn man auch sehr spät noch grundlegende Änderungen vornehmen kann.

Daher bietet sich eine softwarebasierte Lösung an. Die Möglichkeiten an Tools sind unendlich. Beginnen kann man mit PowerPoint oder dem LibreOffice Präsentationsmodul, oder jedem anderen vektorbasierten Zeichenprogramm. Allerdings gibt es weit bessere (und frei verfügbare) Tools. Beispielhaft soll hier yEd genannt werden, welches seit kurzer Zeit auch browserbasiert genutzt werden kann. Im Anschluss an diesen Artikel finden sich aber noch weitere (freie und kommerzielle) Tools.

yEd kann, wie gesagt, sowohl im Browser, als auch als eigenständiges Programm ausgeführt werden. Während die Onlineversion leichter zugänglich ist, aber noch an kleinen Kinderkrankheiten leidet, ist der Zugang zur Software auf dem Desktop etwas sperriger, dafür ist das Programm ausgereift und, wenn man sich eingearbeitet hat, flott zu bedienen.

Vom Grundsatz ist der Arbeitsbereich in drei Teile gegliedert: Einen linken Bereich (1) in welchem die Struktur des Diagramms angezeigt wird. Im mittleren Bereich (2) der eigentliche Arbeitsbereich und auf der rechten Seite (3) eine Bibliothek der Objekte (Palette) und die Eigenschaften der einzelnen Objekte. Im leeren Arbeitsbereich kann man nun Objekte (so genannte „Knoten“) aus der Palette in den Arbeitsbereich ziehen und anordnen. Standardmäßig werden die Objekte an einem Gitter im Hintergrund ausgerichtet, welches es erleichtert eine saubere Darstellung zu erzeugen. Gleichzeitig werden dynamische Hilfslinien eingeblendet, die die Ausrichtung verschiedener Objekte zueinander erleichtert.

Mit einer Drag-and-Drop-Geste vom Start- zum Zielobjekt kann man nun eine Verbindung zwischen den Knoten erzeugen. Man Klickt also auf den ersten Knoten, hält die Maus gedrückt und zieht dann auf den Zielknoten. Dort lässt man die Maustaste los.

Auf der linken Seite gibt es nun drei kleine Fenster, in welchen man bestimmte Darstellungen der Struktur des Diagramms anzeigen kann. Im Bereich (A) kann man eine Übersicht des ganzen Diagramms sehen. Hat man nahe an einzelne Knoten gezoomt, kann man dieses Fenster zur Navigation nutzen. Das Fenster (B) zeigt die Struktur der Nachbarschaft des ausgewählten Knotens an (Vorgänger und Nachfolger). Im Fenster (C) ist die Struktur des Diagramms als Baum, bezeichnet durch die Werte (die Beschriftung) der Knoten zu sehen.

Das Fenster (D) zeigt die vielfältigen Formatierungsmöglichkeiten, welche yEd bietet. Hier ist es auch möglich, die Geometrie (Abmessung, Position im Koordinatensystem) nummerisch einzustellen.

Seine Stärke spielt yEd aber im Menü „Werkzeuge“ aus. Hier gibt es mächtige Funktionen um z.B. die Zentralität einzelner Knoten anzuzeigen oder die Überlappung von Knoten automatisch aufzulösen.

Eine kurze Übersicht, wie yEd im Browser funktioniert, habe ich in Form eines Tutorials auf Vimeo bereitgestellt.

In den Links findet sich weitere Diagramm-Software, bzw. vektorbasierte Zeichenprogramme. Als erste Alternativen würde ich CmapTools (standalone) und draw.io (browserbasiert) empfehlen.