Simulationsumgebungen als didaktische Instrumente

Abstract

Die zentrale Fragestellung der vorliegenden Arbeit ist der mögliche Einsatz von Simulationsumgebungen im didaktischen Kontext. Als Simulationsumgebungen werden dabei inhaltsneutrale, computerbasierte Tools verstanden, in denen kom-plexe, reale Systeme konstruiert und simuliert werden können. Durch den Vorgang der Nachbildung eines mentalen Modells in eine mathematische Struktur und ihrer Simulation in Simulationsumgebungen entsteht Erkenntnis über das zugrundeliegende reale System. Der theoretische Teil der Arbeit gibt einerseits eine Einführung in das computerunterstützte Lernen, wobei den verschiedenen Lerntheorien ein wesentlicher Teil gewidmet ist. Andererseits sollen eine Einfüh-rung in die Simulation als wissenschaftliche Methode sowie eine Vorstellung unterschiedlicher Simulationsparadigmen (ereignisorientierte Simulationen, Sys-tem Dynamics, Multiagentensimulation) gegeben werden. Der praktische Teil der Arbeit untersucht konkrete Simulationsumgebungen auf ihre Tauglichkeit als didaktisches Instrument. In der abschließenden Diskussion finden sich Anmerkun-gen zum computerbasiertem Lernen sowie Hinweise für Lehrende, die den Einsatz von Simulationsumgebungen im Unterricht in Erwägung ziehen.<br />

The basic research question of this thesis is the potential adoption of simulation environments in a learning context. Simulation environments are topic neutral computer based tools for constructing and simulation complex real systems. The process of mapping a mental model into a mathematical structure and the simula-tion of that structure within a simulation environment lead to knowledge about the underlying real system. The theoretical part of the thesis gives an introduc-tion into computer based learning. The main part focuses on various learning theories. On the other hand simulation as a scientific method and specific simula-tion paradigms (event based simulation, System Dynamics, multi agent simulation) will be introduced. The practical part of the thesis analyses specific simulation environments for their suitability as a didactical instrument. The closing discussion gives comments on the topic of computer based learning and contains references for teachers who want to use simulation environments in education.