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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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