Der Simulationsbaukasten Algodoo -
Schriftliche Hausarbeit von Markus Zang

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   Inhalt und Relevanz der Arbeit
 
Der Einsatz des Computers im Physikunterricht nimmt zu, wobei Simulationen besonders häufig genutzt werden. Viele Simulationen sind aber didaktisch ungeschickt oder stellen oft nicht genau das dar, was sich der Lehrer wünscht. Viele Simulationen bieten auch kaum Möglichkeiten, stärker einzugreifen bzw. sie abzuändern. Ganz anders ist das beim Simulationsbaukasten Algodoo, das auch als virtuelle Welt bezeichnet werden kann. Dieses Programm erlaubt dem Nutzer, in einer vorgefertigten Umgebung, in der zunächst die gewohnten physikalischen Gesetze gelten, sehr frei zu experimentieren und diese Gesetze nachträglich auch zu ändern. Algodoo ist wegen seiner Benutzeroberfläche sehr gut für interaktive Whiteboards geeignet und diese nehmen an deutschen Schulen stark zu.

Herr Zang hat in seiner Schriftlichen Hausarbeit „Der Simulationsbaukasten Algodoo - Beschreibung und Beispiele“ diese Software vorgestellt und viele, recht unterschiedliche Beispiele entworfen, um die Möglichkeiten und Grenzen aufzuzeigen.
Nach der Einleitung werden im zweiten Kapitel zunächst relevante Begriffe wie „Modellbildung“, „Animation“ und „Simulation“ geklärt und einige allgemeine Informationen zu Algodoo gegeben. Im dritten Kapitel wird eine Einführung in Algodoo gegeben. Die Benutzeroberfläche wird erklärt und auf die verschiedenen Werkzeuge wird eingegangen, die zur Erstellung einer Szene wichtig sind. Es wird erklärt, wie man die physikalischen Eigenschaften erstellter Objekte verändert und Einfluss auf die im Hintergrund berechnete Physik nimmt, wie zum Beispiel Gravitation oder Luftwiderstand. Anschließend wird noch etwas tiefer in das Programm eingetaucht und komplexere, aber wichtige Funktionen erklärt. Auch die Skriptsprache Thyme, mit der man noch komplexere Szenen gestalten kann, wird kurz erläutert. Im vierten Kapitel werden zahlreiche Beispiele aus verschiedenen Gebieten der Physik (Mechanik, Optik, Elektrizitätslehre und Atomphysik) vorgestellt, die meist selbst erstellt wurden, und deren Entstehung wird beschrieben. Dabei wurden bewusst sehr unterschiedliche Beispiele aufgezeigt: von schnell zusammen klickbaren Beispielen bis zu Beispielen, bei denen man die Scriptsprache und einige Kniffe braucht, von Beispielen, mit denen die Schüler selbst experimentieren sollen, bis zu Beispielen, die nur zur Präsentation durch die Lehrkraft geeignet sind. Im fünften Kapitel wird ein Fazit gezogen, wie gut sich Algodoo im Unterricht verwenden lässt.

 
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Die vollständige schriftliche Hausarbeit [Download als pdf, 5,7 MB]
 
   Einige Simulationen
 
Auge: Linse, Fehlsichtigkeit und Brille

Download der Simulation

Totalreflexion im Brillanten

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Lichtkegel im Periskop

Download der Simulation

Ein Teleskop

Download der Simulation

Mond- und Sonnenfinsternis

Download der Simulation

Elektrisches Feld

Download der Simulation

Modell eines Leiters

Download der Simulation

Ablenkung im elektrischen Feld

Download der Simulation

Modell eines Gases

Download der Simulation

Kräfte

Download der Simulation

waagrechter Wurf

Download der Simulation

Impulserhaltung beim Stoß

Download der Simulation

beschleunigte Bewegung

Download folgt noch

Bild folgt noch
Karussell

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Erde und Mond

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Modell eines Rasterkraftmikroskops

Download der Simulation

 
   Veröffentlichung
 
WILHELM, T.; ZANG, M.
Das Glitzern der Brillanten
Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule 60, Nr. 8, 2011, S. 12 - 17
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ZANG, M.; WILHELM, T.
Modellieren ohne Mathematik mit Algodoo
Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule 62, Nr. 2, 2013, S. 37 - 40
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| Prof. Dr. Thomas Wilhelm, Institut für Didaktik der Physik, Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main |
| vorher: Didaktik der Physik, Universität Augsburg |
| ehemals: Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg |
 
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