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Modellbildung und Simulation sind in vielen Bereichen (z.B. Bevölkerungsentwicklung, Brückenbau, Unfallforschung, Beziehungen in Ökosystemen)  unverzichtbar, wenn reale Versuche nicht möglich sind:

  • die Wirklichkeit ist zu komplex,
  • die Versuche sind zu teuer, zu gefährlich, ..
  • die Versuche dauern zu lange,
  • die Versuche verbieten sich aus ethischen Gründen
  • u.v.a.m.

Man versucht dann, ein Modell zu entwickeln, das die gewünschten Bereiche der Wirklichkeit abbildet, und beobachtet, wie sich die Veränderung einzelner Parameter auswirkt. Daraus leitet man Prognosen für die Zukunft ab, die mehr oder weniger treffend sind. Solche Prognosen sind einerseits sehr wichtig für die Zukunftsforschung, andererseits muss man die Risiken im Blick behalten, die die Nutzung von Simulationssystemen mit sich bringt.

Für Schule und Unterricht stehen verschiedene Simulationsprogramme zur Verfügung, beispielsweise das inzwischen kostenlose Freeware Programm Dynasys, für das es viele fertig entwickelte und gut beschriebene Modelle aus den verschiedensten Bereichen gibt, oder das Programm GeoGebra.

Aber auch jedes Tabellenkalkulationsprogramm kann als Modellbildungswerkzeug genutzt werden. Die Visualisierung von Modell und Simulation erfolgt dabei mit Tabellen und Diagrammen. Gut geeignet für Untersuchungen sind zum Beispiel lineare und exponentielle Wachstumsprozesse.

Die verschiedenen Modellbildungswerkzeuge bieten unterschiedliche Möglichkeiten, Rechenverfahren, Vorteile und Nachteile und sollten miteinander verglichen werden.

Diese Materialien sind Bestandteil des Angebotes Lehrplannavigator der Qualitäts- und Unterstützungsagentur - Landesinstitut für Schule (QUA-LiS NRW)
8 Verweise auf Webseiten
Modellbildung und Simulation mit dem Programm Dynasys
Einführung in die Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme in Schule und Unterricht unter Verwendung des Freeware Programmes Dynasys mit vielen Beispielen aus unterschiedlichen Bereichen wie Mathematik (Wachstumsfunktionen, exponentielles Wachstum), Biologie ( Räuber-Beute-Systeme), Physik (radioaktiver Zerfall, Schwingungen), Sozialkunde (Wirtschaftsmodelle), Ökologie (Bevölkerungswachstum) sowie eine weiterführende Materialsammlung und ein Handbuch zum Ausdrucken. Ein Link zum kostenlosen Download des Programmes ist vorhanden.
Modellbildung und Simulation
Übernahme vom NRW_Bildungsserver learn:line und dem ehemaligen Blickpunkt MatNaT. Autoren Helmut Kohorst, Philipp Portscheller, Peter Goldkuhle. Modelle, Unterrichtsreihen für verschiedene Fächer und Erklärungen.
Unterrichtsbeispiele der kooperativen Gesamtschule RecknitzCampus Laage
Zahlreiche ansprechende Aufgaben mit Lösungen zum Thema Modellbildung und Simulation mit Dynasys
Simulation mit einem Tabellenkalkulationsprogramm
Einführung am Beispiel von Fibonaccis Kaninchenaufgabe. Mit weiterführenden Überlegungen. Als Einstieg für die Lehrperson geeignet.
Exponentialfunktionen und GeoGebra
Dynamische Arbeitsblätter, die mit der Software GeoGebra erzeugt wurden, ermöglichen eine anschauliche Bearbeitung des Themas Exponentialfunktion.
Wo Fuchs und Hase sich Gute Nacht sagen
Mit Excel wird ein Räuber-Beute-System simuliert. Ausführliche Beschreibung eines Beispiels.
Zukunftsforschung und Prognosen.
Professor Dr. W. Opaschowski: Zukunftsforschung und Prognosen. Möglichkeiten und Grenzen der Zukunftsforschung. Geeignet als Hintergrundinformation für die Lehrperson.
Beschreibung grundlegender Wachstumsformen.
Hintergrundinformationen für die Lehrperson
Dieser Materialeintrag ist in den folgenden Zusammenhängen auffindbar:
Anzahl aller Materialeinträge der jeweiligen Kateogie.

Jahrgangsstufe 1348 7-8 562
Jahrgangsstufe 1348 9-10 484
Lernort 257 Computerraum 45
Schulform 1472 Realschule 646
Schulform 1472 Gesamtschule 937
Fächer / Lernbereiche 1951 Informatik 52