Simulationen mit Modellus 4
Schriftliche Hausarbeit von Peter Gutsch

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   Inhalt und Relevanz der Arbeit

Simulationen dienen der Nachbildung ausgewählter Realitätsaspekte mit Hilfe einer zumeist nicht sichtbaren, vorgefertigten Berechnung, wobei sich einzelne Parameter verändern lassen. Bei der mathematischen Modellbildung mittels Modellbildungsprogrammen geht es dagegen unter anderem darum, dass Schüler selbständig Hypothesen über physikalische Zusammenhänge entwickeln. Hier muss man sich zuerst überlegen, welche physikalischen Größen und welche Beziehungen zwischen ihnen das System beschreiben. Nachdem diese mathematische Modellbildung abgeschlossen ist, wird der Ablauf vom Computer berechnet, also simuliert.

Herr Gutsch hat sich in seiner Schriftlichen Hausarbeit „Physiksimulationen mit dem Modellbildungsprogramm Modellus 4“ mit der Software „Modellus 4“ beschäftigt. Nach einer kurzen Einleitung (Kapitel 1) werden in Kapitel 2 die Vorteile und der Nutzen einer mathematischen Modellbildung am Computer dargelegt. Das 3. Kapitel befasst sich allgemein mit der Nutzung von Multimedia im Unterricht. Im 4. Kapitel werden die einzelnen Funktionen von "Modellus 4" erklärt und es wird darauf eingegangen, wie sie verwendet werden und wozu man sie benutzen kann.
Kapitel 5 der Arbeit beschäftigt sich mit Beispielen und Aufgaben aus Schulbüchern und wie „Modellus 4" dort zum Einsatz kommen kann. Es wird beschrieben, wie Schüler selbst durch die Simulationen zu Ergebnissen kommen können, aber auch wie man die Aufgaben in den Schulbüchern durch den Einsatz von Simulationen mit "Modellus 4" spannender gestalten und spielerisch lösen kann. Unter der Überschrift „Interaktive Aufgaben“ wird die Möglichkeit der Diagrammerstellung und Simulation genutzt, damit Schüler damit interaktiv Aufgaben lösen. Unter der Überschrift „Komplettlösungen“ werden eine sehr große Anzahl selbst erstellter schöner Bilder oder Simulationen gezeigt, die sich eignen, Schülern damit die Lösung von Aufgaben zu präsentieren. „Modellus 4“ wird dabei als Simulationssoftware verwendet, nicht als Modellbildungssoftware. Das 6. Kapitel enthält einen Vergleich mit „PAKMA“, das auf aktuellen Betriebssystemen nicht mehr läuft und das 7. Kapitel ein Fazit.

   Download als pdf
Die vollständige schriftliche Hausarbeit [Download als pdf, 2,0 MB]
   Bilder verschiedener Simulationen
Waagrechter Wurf: Fall aus Flugzeug
 
Basketballwurf: Kraft über Maus verändern
 
Zentripetalkraft bei Kreisbewegung
 
Mond um die Erde
 
  

| 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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