Simulationen

Simulationen können in vielen Lernprogrammen zur Anwendung kommen, werden von SCHULMEISTER jedoch als "einer der Stützpfeiler des Konstruktivismus" (Schulmeister,1997: S.374) benannt. Sie dienen der Nachahmung von komplexen Maschinen, Prozessen, Modellen und Systemen. Sie werden als dynamische Systeme bezeichnet, weil es dem Benutzer ermöglicht wird, durch die Änderung von Parametern die Auswirkungen auf das Gesamtsystem zu beobachten. "Der entscheidende Vorteil dieser Simulationen liegt darin, dass sie ohne finanzielles Risiko Entscheidungsabläufe in Echtzeit erlauben." (Bäuerle, 1999: S.10)

Unter einer Simulation, so SACHER, "versteht man das Arbeiten und Experimentieren mit einem Modell anstelle eines realen Objekts", wobei "ein Modell ein vereinfachtes Bild einer Klasse originaler Objekte ist." (Sacher, 2000: S.159) Zu ihrer Erstellung werden reale Abläufe beobachtet. Aufgrund der Differenz zwischen Ausgangs- und Endzustand werden Regeln formuliert, lassen sich diese in die Form eines Algorithmus bringen spricht man von einer Computersimulation (vgl. Sacher, 2000: S.159). Nach WEDEKIND basiert somit jede Computersimulation auf Modellen, genauer auf operativen Modellen, mit denen eine aktive Auseinandersetzung möglich ist (vgl. Wedekind, 1981: S.35).

Viele Ansätze und Begründungen zum Lernen mit Modellierungsprogrammen und Simulationen entwickeln sich aus dem Problemlösen oder dem entdeckenden Lernen, andere aus dem Ansatz Lernumwelten, situierte Kognition und dem Konstruktivismus." (Schulmeister, 1997: S.378) Die Gemeinsamkeiten aller Ansätze sind dem Lernprozess bei Simulationen zu entnehmen. DUFFIELD unterscheidet hierbei 4 Phasen:

1. Analyse der Ergebnisse
2. Hypothesengenerierung

3. Hypothesentesten
4. Evaluierung
"Simulationen fordern eine Begründung durch kognitionspsychologische und konstruktivistische Theorien geradezu heraus, obwohl [...] hier die Unterscheidung zwischen wissenschaftlicher Methodologie und psychologischen Denkprozessen beachtet werden muss. Simulationen werden deshalb auch gern für das Training von Problemlösungsprozessen eingesetzt." (Schulmeister, 1997: S.379) Die oben von SCHULMEISTER beschriebene Unterscheidung soll an dieser Stelle besonders hervorgehoben werden, da Simulationen dazu verführen Variablen an Grenzwerten zu orientieren, um mögliche Auswirkungen auf die Umwelt zu evaluieren. Für forschende Zwecke ist das wohl angebracht, für Ausbildungszwecke ist bei dieser Nutzung von Simulationen jedoch eine große Gefahr zu sehen, da hierdurch keine Assimilation mit realen Abläufen stattfinden kann.

Es sei noch auf den modellhaften Charakter einer Simulation hingewiesen. Modelle können immer nur einen Teil der wirklichen Abläufe darstellen. Sie sind also einer starken Reduktion unterworfen. BÄUERLE bemerkt hierzu: "Keine Computersimulation wird alle Möglichkeiten dieser Situation berücksichtigen können." (Bäuerle, 1999: S.11) So bleibt vielfach eine Erprobung bestimmter Abläufe in der Realität unerlässlich.