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Moebius, ein
Modellbildungssystem für Mathematik und Naturwissenschaften
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Modelle einfach bilden und simulieren
In unserer heutigen Welt werden Vorhersagen auf Grund von
Modellrechnungen immer wichtiger. Wachstumsprozesse kommen in den
gesellschafts- und naturwissenschaftlichen Fächern in
ähnlicher
Weise vor. Mit einfachen Modellen kann man schließen, wie ein
Wachstumsprozess verlaufen wird.
Deshalb ist es wichtig, dass Schüler schon frühzeitig
mit
solchen Modellen und ihren Grenzen bekannt gemacht werden.
Die math. Verfahren sind einfach und können schon in der
Sekundarstufe I im Mathematikunterricht behandelt werden. In
Fächern, in denen die Mathematik nicht im Vordergrund stehen
soll, werden sprachliche Modelle oder grafische
Veranschaulichungen von Zusammenhängen verwendet. Ein
bedeutendes Lernziel ist außer der Formulierung des Modells,
die
Auswertung und Interpretation der Modellrechnung in Schaubildern
und Tabellen.
Modellbildungssysteme sind Werkzeuge, mit denen der Benutzer
Modellrechnungen durchführen lassen kann und die Ergebnisse
als
Schaubilder oder in Tabellen angezeigt erhält. |
Schaubild:
Simulation des Schilddrüsen-Steuerkreises
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| Moebius wurde
unter dem Gesichtspunkt entwickelt, möglichst
einfache, durchsichtige Modelle zu entwickeln. Dabei wurde
bewußt auf komplizierte math. Verfahren verzichtet. So wird
mancher Spezialist das Runge-Kutta-Verfahren vermissen. Es kann
aber nicht Sinn des Schulunterrichts sein, solche
Hochschulverfahren als Black-Box-Methode zu verwenden. Vielmehr
sollte gerade die Chance genutzt werden, dass durch die einfachen
Verfahren auch einmal unsinnige Ergebnisse erhalten werden und
somit die Grenzen des Computers aufgezeigt werden. Ein
unverstandenes Verfahren, das diese Fehler ausmerzt, führt
dagegen zu einer unreflektierten Computergläubigkeit. |
Grafisches
Modell:
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Der Mathematiker
sollte auch nicht bei der sprachlichen oder
grafischen Formulierung der Probleme stehenbleiben, sondern die
Umsetzung in eine Formelsprache, die eines der elementaren Ziele
des Mathematikunterrichts darstellt, nutzen.
Deshalb verfügt Moebius über drei Arten der
Modellierung:
Sprachliche Modelle (je mehr desto..)
Grafische Modelle
Algorithmische Modelle |
Dabei
übersetzt Moebius ein sprachliches bzw. grafisches Modell
immer in ein Programm, das algorithmische Modell. Die eigentliche
Rechnung bleibt also nicht im Verborgenen.
Der Physiker, der seine Modelle in der Regel schon in Formeln
formuliert, wird auf die ersten beiden Typen verzichten und
sofort mit der algorithmischen Methode beginnen. |
Algorithmisches
Modell einer Kondensator-Entladung:
U:=Q/C
I:=U/R
DeltaQ:=I*DeltaT
Q:=Q-DeltaQ
t:=t+DeltaT
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Kostenlos für zu Hause:
Hier kommen Sie zur Bestellseite der Schullizenz:
Preise:
| Einzellizenz für zu
Hause |
kostenlos |
| Schullizenz zur
Benützung im Unterricht (auf allen Rechnern) |
58.- |
| Lieferung auf
CD zusätzlich |
5.- |
Moebius wurde in den Version 1.0 und 2.0 vom Klett-Verlag
verkauft.
Aktuell:
Das Sächsische Staatsministerium für Kultus hat eine Landeslizenz von Moebius erworben.
Hier können Schulen aus dem Freistaat Sachsen die regstrierte Version herunterladen:
Download für Freistaat Sachsen.
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