Fra:
BIOLOGI OG EDB
Ideer til undervisningsforløb.
Information nr. 21 om Foleskolen. Udarbejdet af: Søren Wilhelmsen,
Silkeborg kommune. Bruno Giannini, KDAS. Per Møller Janniche, Folkeskoleafdelingen.
Gengivet med tilladelse.
Dynamisk simulering er en problemløsningsproces, hvor en afgrænset del af virkeligheden
isoleres. Modellen kan på sine præmisser forudsige, hvad der sker, hvis fx mængden af
kvælstof i en sø øges eller antallet af rovdyr ændres. De biologiske og abiotiske
forhold i søen beskrives som en matematisk model, og modellen anvendes i form af et
computerprogram til at beregne søens udvikling som funktion af tiden.
Anvendelse af simple modeller om fx kvælstofkredsløbet eller fødekæder har i årtier
været brugt i biologiundervisningen. Dels for at give eleverne overblik over komplicerede
forhold i naturen, dels for at vurdere betydningen af menneskets indgriben. Med den øgede
biologiske viden fra forskningen vokser modellernes kompleksitet. Samtidigt stiger ønsket
om at kunne overskue nye sammenhænge, der er for vanskelige at tegne på tavlen og ikke
mindst at formidle mundtligt. Det er i disse undervisningssituationer, at både lærer og
elever kan opleve dynamisk computersimulering som en afgørende faglig, pædagogisk og
praktisk hjælp til forståelse af processerne.
Afhængig af elevernes abstraktionsniveau er det med dynamisk simulering muligt for dem at
danne sig forestillinger om et kompliceret biologisk system med de elementer og
sammenhænge, som anses for at være relevante. Når programmet kører, bliver det
tydeligt, at der ikke er tale om en statisk tilstand for systemet. Det bevæger sig
løbende fra en tilstand til en anden - altså et dynamisk system.
Eleverne kan selv ændre på modellen, fx:
- antal af alger- og dyreplanktonorganismer
- antal af fisk der er i søen på et givent tidspunkt
- hvor stor en mængde spildevand der tilføres.
Dermed kan eleverne ud fra egne forudsætninger opstille, afprøve og diskutere deres
forventninger til modellen, og de kan sammenligne med de konkrete resultater. På kort tid
kan de få nye tilstandsændringer frem på skærmen og printe dem ud til videre brug.
Gentagelser er lette, så der kan eksperimenteres mere frit med de variable. Det skaber
mulighed for at vurdere modellens holdbarhed og grundlag for at foretage nye ændringer -
altså en problemgenererende proces på elevernes præmisser.
I væsentlige sammenhænge træffes ofte beslutninger på baggrund af dynamiske
computersimuleringer. Det er derfor vigtigt, at eleverne anlægger en bredere systematisk
kritisk holdning til denne arbejdsmetode. Det gælder især, når modellen anvendes
udenfor sit definitionsområde.
I arbejdet med simuleringer kan flere af de centrale kundskabsområder belyses.
Simuleringer kan også udgøre et konkret grundlag for at arbejde med kundskabsområdet
"biologiske argumenter og modeller i samfundsdebatten og deres muligheder og
begrænsninger", da de netop viser, at edb er andet end blot et redskab. Ved at komme
lidt bag om modellen og diskutere, hvilke forudsætninger den egentlig bygger på, vil det
være muligt at tage en diskussion om rimeligheden i at beslutte på baggrund af modellens
forudsigelser.
På det danske og udenlandske marked findes færdige undervisningsprogrammer med
simulationsmodeller til forskellige undervisningsniveauer. De omhandler fx:
Hvor vækstrater og formeringshastigheder
for plante- og dyreplankton, planteædende fisk og rovfisk er fastlagt. Antallet af dyr og
planter kan varieres. Koncentrationen af kvælstof, fosfor og organisk slam i udledt
spildevand kan ligeledes ændres, og konsekvenserne for livet i søen kan simuleres.
[ Viden om vand |
Undersøgelse af vand ]
[ kystarkiv.dk ]