Modellbildung und Simulation in der Lehramtsausbildung
Henry Herper, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Ingolf Ståhl, Handelshochschule Stockholm
Mit der Modellbildung und Simulation werden Techniken in den Informatikunterricht
integriert, die heute in vielen Bereichen der Gesellschaft und der Industrie
zu akzeptierten Verfahren gehören und für die immer neue Anwendungsgebiete
erschlossen werden. In den Schulen nimmt der Einsatz und die Bedeutung
von Simulationsmodellen immer mehr zu. Daher ist es notwendig, dies auch
in die Ausbildung der Lehramtsstudenten zu integrieren.
An der Otto-von-Guericke Universität wird die Modellbildung und
Simulation im Rahmen einer Lehrveranstaltung von 3 SWS vermittelt. Schwerpunkte
sind die Grundlagen der Modellierungstechnik und der Durchführung
und Bewertung von Simulationsexperimenten.
Als Grundlage der Modellierung werden Abstraktions- und Reduktionstechniken
vermittelt. Um eine effektive Entwicklung von Simulationsmodellen am Computer
zu realisieren wird eine Einführung in eine Simulationssprache gegeben.
Die verwendete Simulationssprache, WIN-GPSS, wird gemeinsam mit der Handelshochschule
Stockholm speziell für die Ausbildung entwickelt. Sie unterstützt
die Modellerstellung und die Resultatdatenauswertung.
Die im Rahmen der Simulationsexperimente gewonnenen Resultate werden
statistisch ausgewertet. Es werden verschiedene Visualisierungs- und Präsentationstechniken
untersucht. Neben der Verwendung von Systemen zur graphischen Resultatdatenaufbereitung
werden auch zweidimensionale Animationsmodelle erstellt. Dazu wird das
Animationssystem Proof™ verwendet.
Im Rahmen der Lehrveranstaltung wird weiterhin ein Überblick über
die Arbeitsweise bausteinorientierter Simulatoren und eine Einführung
in die Simulation kontinuierlicher Systeme gegeben.
Das Ziel der Ausbildung der Direktstudenten und der Studenten der berufsbegleitenden
Studiengänge ist, diese zu befähigen, selbst Modelle mit unterschiedlichen
Werkzeugen zu erstellen, damit Experimente durchzuführen und die gewonnenen
Resultate kritisch zu bewerten. Es werden weiterhin die fachdidaktischen
Fähigkeiten vermittelt, die Modellbildung und Simulation im Informatikunterricht
einzusetzen.
Die im Rahmen der Lehramtsausbildung gewonnen Erfahrungen wurden von
den Studierenden des berufsbegleitenden Studienganges erfolgreich in den
Schulen umgesetzt.
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