Essay zum Thema "Simulation als komplexe Lernumwelt"

Für den Einsatz von Computersimulationen sprechen zunächst inhaltliche Aspekte: Durch Computersimulationen steht den Lernenden nicht unmittelbar Zugängliches zur Verfügung – da Simulationen Modelle darstellen, können unwichtige Informationen weggelassen, relevante, aber oft nicht beobachtbare Prozesse visualisiert werden. Die Anwendungsbereiche für computerbasierte Simulationen sind vielfältig: es können beispielsweise historische Entwicklungen oder wirtschaftliche und politische Wechselwirkungen nachvollzogen, im atomaren oder astronomischen Bereich stattfindende Prozesse sichtbar gemacht werden. Zugrunde liegende Prinzipien können dadurch verstanden werden, dass verschiedene Parameter des Modells durch die Lernenden verändert werden und die entsprechende Reaktion analysiert wird, selbst das Ausführen von in Wirklichkeit gefährlicher Handlungen bleibt in einer Computersimulation ohne negative Folgen. Aus didaktischer Sicht spricht für die Verwendung von Simulationen, dass sowohl der Erwerb als auch die Anwendung von Wissen in weitestgehend realistischen Situationen erfolgt, auch kann als Vorteil angesehen werden, dass Lernen hier durch das Lösen komplexer und veränderlicher, also realitätsnaher Probleme erfolgt. Da der Erwerb neuen Wissens somit einen aktiven und konstruktiven Prozess darstellt, wird nicht nur Faktenwissen erworben, sondern auch "Können". Für das Lernen mit Simulationen spricht zudem, dass diese aufgrund ihres interaktiven Charakters sowie der bestehenden Möglichkeit, das Verhalten der Modelle zu steuern, zur Erhöhung der Motivation bei den Lernenden beitragen können.

Es stellt sich nun die Frage, welche Probleme bei der Verwendung von computerbasierten Simulationen auftreten können. Es hat sich gezeigt, dass nicht nur das Formulieren von Hypothesen – von Annahmen, die anhand des Modells überprüft werden sollen – den Lernenden Schwierigkeiten bereitet, sondern auch das Überprüfen selbst, insbesondere dann, wenn das tatsächliche Verhalten des Modells nicht mit dem von den Lernenden erwarteten Verhalten übereinstimmt.

Auch stellt der Umgang mit dieser anspruchsvollen virtuellen Lernumgebung oft ein Problem dar – zu viele oder zu wenige Parameter werden verändert, sinnvolle Ergebnisse bleiben aufgrund dessen aus. Des Weiteren ist es möglich, dass das Verhalten des Modells fehlinterpretiert wird, auch kann durch unreflektiertes, planloses Vorgehen der Nutzen von Computersimulationen verringert werden. Diese Schwierigkeiten können darauf zurückgeführt werden, dass für das Lernen durch Problemlösen geeignete Probleme zum einen komplex genug sein müssen, um selbstgesteuertes Lernen zu ermöglichen, zum anderen jedoch nicht zu komplex sein dürfen, da sonst effektives Lernen verhindert wird.

Aufgabe der Lehrenden ist es, diesen Konflikt aufzulösen und den daraus resultierenden Problemen entgegenzuwirken; wird Unterstützung in geeigneter Weise mit der Verwendung computerbasierter Simulationen kombiniert, so kann dies zu einer Erhöhung des Lernerfolgs führen.

Wie kann eine Unterstützung seitens der Lehrenden aussehen? In Frage kommende Maßnahmen können vor, während oder nach der Interaktion mit der computerbasierten Simulation erfolgen. Vor der Interaktion ist eine interpretative Unterstützung möglich; durch Aufgaben und das Bereitstellen von ausgearbeiteten Lösungsbeispielen soll bei den Lernenden bereits vorhandenes Wissen aktiviert und der Umgang mit der Simulation erleichtert werden. Während der Arbeit mit der Computersimulation kann eine experimentelle Unterstützung in Form von Hinweisen zum strategischen Umgang mit dem Modell erfolgen. Ziel der reflektierenden Unterstützung, die nach der Interaktion mit der Computersimulation erfolgt, ist es, durch detaillierte Rückmeldungen und weitere Aufgaben das Überdenken der verwendeten Vorgehensweise und des erworbenen Wissens bei den Lernenden zu fördern.

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass Computersimulationen ein geeignetes Mittel zur interaktiven Darstellung komplexer Sachverhalte und eine sinnvolle Ergänzung herkömmlicher Lernmaterialien darstellen. Da eine aktive Auseinandersetzung mit Lerninhalten möglich ist, kann nicht nur das Verständnis der Inhalte, sondern auch die Motivation der Lernenden erhöht werden. Damit das Lernen mit computerbasierten Simulationen tatsächlich den gewünschten Erfolg zur Folge hat, bedarf es jedoch einer entsprechenden Unterstützung seitens der Lehrenden, deren primäres Ziel es ist, Probleme im Umgang mit dieser virtuellen Lernumgebung zu beheben, um so effizientes Lernen zu ermöglichen.

Literatur:

Grafe, S. (2007). Förderung von Problemlösefähigkeit beim Lernen mit Computersimulationen. Grundlagen und schulische Anwendung. Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt.

Urhane, D. & Harms, U. (2006). Instruktionale Unterstützung beim Lernen mit Computersimulationen. Unterrichtswissenschaft, 34 (4), 258-377.