Einleitung

Modellmethode

Modellbildungsprozess

Unterrichtsinhalt

Simulationsumgebungen

Modellrepräsentationen

Fazit

Literatur

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Modellbildung - eine didaktische Herausforderung. Joachim Wedekind

Im idealisierten Fall werden in der Forschung Phänomene mittels Beobachtung bzw. Durchführung von Felduntersuchungen oder Laboratoriumsexperimenten untersucht. Zum besseren Verständnis und für die Kommunikation unter den Forscherinnen und Forschern werden Modelle des Systems verwendet. Modellbildung bedeutet die Wahl, die Modifikation oder die Entwicklung eines Modells entsprechend eines natürlichen Phänomens oder eines künstlichen Systems. Simulation ist dann die zweckorientierte Arbeit mit diesem Modell. In der Computersimulation wird das Modell als Algorithmus formuliert und in einer Programmiersprache kodiert, damit es auf dem Computer ablauffähig wird.

Modelle sind seit langem ein wesentliches Element im Unterricht, sowohl für die Strukturierung des Lehrstoffs als auch für das methodische Vorgehen im Unterricht. Ihre Erscheinungsformen in den schulischen Sammlungsräumen sind vielfältig: z.B. der Torso im Biologieunterricht, das Kalottenmodell im Chemieunterricht oder die Landkarte im Erdkundeunterricht.

Im Unterricht erfüllen Modelle vor allem die wichtige Funktion der Erkenntnisvermittlung. Dazu gibt es eine Fülle von Literatur, in der konkrete Anwendungsbeispiele vorgestellt werden (s. stellvertretend Wenk & Trommer, 1978). Erheblich weniger Beiträge widmen sich der Untersuchung der didaktischen Bedeutung von Modellen (etwa Stachowiak, 1980). Die unterrichtliche Bedeutung der Modelle beschränkt sich allerdings nicht auf ihre Anwendung durch Lehrende und Lernende, sondern es findet sich, begründbar aus der oben genannten Bedeutung für die Erkenntnisgewinnung, das Arbeiten mit Modellen (Simulation) und die Modellbildung als explizites Lernziel in zahlreichen Lehrplänen. Gerade für diesen Bereich finden sich erst vereinzelte Ansätze zur unterrichtlichen Realisierung und zur didaktischen Reflexion, die auch in ihrer Gesamtheit bisher keine tragfähige Grundlage für eine "Didaktik der Modellmethode" darstellen.

Dennoch wird natürlich Modellbildung in der Schule auf allen Klassenstufen betrieben. Das reicht von der Skizze ihres Schulweges durch die Schulanfänger/innen bis zur formalen Beschreibung eines im Demonstrationsexperiments vorgestellten Phänomens.