Simulierte Welten Geschichte
MINT-Wissen und Computeranwendung in die Schulen
Der Ausgangspunkt des Projektes im Jahr 2011 war wissenschaftliche Simulationen in ihrem Entstehen und ihrer Wirkung auf die Wissenschaft und den Alltag der Menschen besser zu erklären. Inzwischen ist Simulierte Welten gewachsen: Das interdisziplinäre Team hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Themen Simulation, mathematische Modellierung, Künstliche Intelligenz sowie Programmieren zu erklären.
- Wie und wozu erstellen wir Simulationen?
- Wie sind die Ergebnisse zu verstehen?
- Und woran arbeiten Mitarbeitende in Rechenzentren?
- Wie verwendet man mathematische Modellierung zur Problemlösen?
- Wie funktioniert eine KI und was ist maschinelles Lernen?
Diese Fragen klärt Simulierte Welten altersgerecht für Schüler*innen, aber auch allen Interessierten.
Simulierte Welten wird durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg gefördert. Dem Ministerium ist die längerfristige Unterstützung zur besseren Verzahnung der Schulen mit den Hochschulen im Land ein wichtiges Anliegen. Daher richten sich die Angebote des Projekts sowohl an Schüler*innen aller Schultypen ab der Mittelstufe als auch an Lehrkräfte und die interessierte Öffentlichkeit.
Unsere Ziele
Computernutzung: erkennen, verstehen und einschätzen
Das primäre Ziel des interdisziplinären Projektteams (bestehend aus Wissenschaftler*innen und Lehrenden) von Simulierte Welten ist es, Schüler*innen dahingehend weiterzubilden, dass sie die Existenz von Simulationen erkennen und verstehen was wir tun, wenn wir simulieren. Dabei ist auch zentral zu Verstehen welche Bedeutung mathematische Modellierung als Grundlage hierbei hat. Außerdem sollen die Schüler*innen die Bedeutung und Wirkung von Computeranwendungen im Alltag besser einschätzen und ihre Chancen und Risiken aufgrund fundierten Grundwissens besser bewerten können.
Sekundäres Lernziel ist es, die Teamfähigkeit, die Selbstständigkeit und das planerische Handeln der Schüler*innen zu fördern. Programmieren lernen gehört ebenfalls zu den sekundären Lernzielen, denn die Fähigkeit, Maschinen und Rechner zu steuern und zu kontrollieren, wird in der heutigen Zeit immer wichtiger.
Lehrkräfte sollen durch Simulierte Welten kostenlose und praktisch anwendbare Hilfsmittel zur Unterrichtsgestaltung erhalten. Das Projekt-team stattet Lehrkräfte mit allen erstellten Unterrichtsmedien und -Programmen aus und bildet die Lehrkräfte darin fort diese selber dauerhaft in ihren Unterricht selbstständig zu integrieren.
Nutzer mündig machen
Chancen der Technik erkennen und nutzen
Der Vorteilden Computeranwendungen für die Wissenschaft aber auch die Gesellschaft allgmein bieten ist überall zu erfahren: Wettervorhersagen, individuelle Medizin, sichere Großtechnik, keine Experimente über Versuch und Irrtum mehr, wir können Antworten über Prozesse erhalten, die sich nicht direkt beobachten lassen, wie die Entstehung des Universums oder die Abläufe im inneren eines Fusionsreaktors… Über virtuelle Tests werden mehrere künftige Entwicklungslinien verfolgt und günstige Konfigurationen oder mögliche Fehlentwicklungen erfasst.
Damit diese Potentiale gehoben werden können ist das Verständnis für die Anwendungen zu verstehen und zielorientiert anzuwenden wichtiger Baustein noch bevor die erste Zeile Programmcode geschrieben werden kann. Daher vermittelt Simulierte Welten in diesem Bereich Wissen und macht eigenes Ausprobieren für Schülerinnen und Schüler möglich.
Grenzen
mit Risiken und Nebenwirkungen bewusst umgehen
Mit Chancen gehen immer Risiken einher: Die Grundlage einer Computersimulation zum Beispiel basiert auf einem mathematischen Modell. Da Modelle ein Abbild der Realität darstellen, kann die Schlussfolgerung aus der Simulation fehlerhaft sein. Dies ist z. B. der Fall, wenn wesentliche Aspekte hinsichtlich des Simulationszwecks nicht oder falsch modelliert wurden. Ebenso muss die Simulationsdurchführung korrekt sein. Außerdem stoßen Simulationen an ihre Grenzen, wenn menschliches Handeln simuliert werden soll: Zum Beispiel reagieren Menschen bei Gefahren wie einem Brand oder einem Staudammbruch häufig anders als ursprünglich gedacht. Auch die Verwendung von KI zur Problemlösung kann Verzerrungen, die in der Lerndatenbasis vorhanden waren, aufweisen.
Simulierte Welten betrachtet immer Chancen und Risiken der Anwendungen zusammen um den SchülerInnen, Lehrkräften und Interessierten ein ganzheitliches Bild und die Chance sich eine eigene, informierte Meinung zu bilden.