Die herausragende Eigenschaft der Simulationssoftware Crocodile Physics ist Interaktivität: Ob Mechanik, Kinematik, Optik, Elektrik/Elektronik, Tonerzeugung oder Wellenlehre - alle Parameter können jederzeit geändert und die Simulationen in Echtzeit oder in Zeitlupe beobachtet werden. Darüber hinaus sind interaktive Arbeitsblätter und Präsentationen möglich.
Während im Bereich Elektrik/Elektronik auch annähernd fotorealistische Darstellungen erzeugt werden können (Batterien, Lämpchen, Schalter), dominieren in den übrigen Bereichen die im Unterricht üblichen schematischen, auf das (physikalisch) Wesentliche reduzierten Simulationen von Versuchsabläufen. Crocodile Physics nimmt damit eine mittlere Position zwischen fotorealistischen "Interaktiven Bildschirmexperimenten" und didaktisch aufbereiteten/reduzierten "Mediotheken" ein. In den Eingriffs- und Gestaltungsmöglichkeiten geht es jedoch über beide weit hinaus. So viel Interaktivität hat jedoch nicht nur ihren finanziellen Preis: Zeitaufwand und Mühen zur Einarbeitung sind nicht zu unterschätzen, will man die Möglichkeiten dieses Programms wirklich voll ausschöpfen. Etwas erleichtert wird die Einarbeitung durch das integrierte Lernprogramm in Verbindung mit fertigen Anwendungsbeispielen. In der Crocodile-Nomenklatur sind dies "Bücher", das heißt aus "Bausteinen" bestehende Simulationen.
Bauelemente, Bausteine, Simulationen. Screenshots zeigen, was mit Crocodile Physics möglich ist.
Optik
Die bereits erwähnten mitgelieferten und einsatzbereiten Anwendungen, zum Beispiel zu den Themen Auge (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken), Mikroskop, Logikgatter oder Verstärker, enthalten in der Crocodile-Nomenklatur "Bausteine". Diese wiederum bestehen aus miteinander verbundenen "Bauelementen" (Standardschaltungen oder Optikbauteile). Bausteine können Leiter, Verbindungen, Bilder und Texte sowie alle elektrischen, elektronischen, mechanischen oder optischen Bauelemente enthalten. Geübte Anwenderinnen und Anwender können sich zum Beispiel im Bereich der Optik aus Objekten, Linsen, Lichtquellen, Spiegeln, eigenen Bildern oder sogar Flash-Filmen und Multiple-Choice-Aufgaben (Bauelemente!) nach Belieben komplexe optische Bausteine basteln, etwa eine den eigenen Vorstellungen genau entsprechende, variable "optische Bank" mit integriertem Übungs- und Vertiefungsnutzen. Sie werden dann - nach Wunsch gemeinsam mit weiteren Bausteinen - für den Unterrichts- oder Präsentationseinsatz abgespeichert.
Elektrizitätslehre
Außerordentlich vielfältig sind die Gestaltungsmöglichkeiten im Bereich elektronischer Schaltungen (verbunden mit der Erzeugung von Ton-Samples) - offenbar ein Steckenpferd der Programmautoren. Abb. 2 zeigt eine einfache Schaltung mit zwei parallel geschalteten Lampen in schematischer und teilweise fotorealistischer Darstellung, die an Interaktive Bildschirmexperimente erinnert. Das Popup ist ein animiertes GIF und vermittelt so einen groben Eindruck der Interaktivität von Crocodile Physics.
Mechanik und Wellenlehre
Im Bereich Mechanik werden die Bauelemente Kugeln, Feder- oder Fadenpendel, Projektil, Schiefe Ebene sowie - etwas komplexer im Bereich der Linear- und Rotationsmechanik - Motoren, Schwung- und Zahnräder sowie Generatoren geboten, dazu noch Darstellungen für Kraft, Masse et cetera. In sechs "Wellenräumen" können mechanische und elektromagnetische Wellen fast nach Belieben manipuliert werden (Abb. 3).
Einsatz im Unterricht
Crocodile Physics gehört zunächst zum unterrichts- und versuchsbegleitenden Einsatz per Beamer in die Hand computererfahrener Lehrerinnen und Lehrer. Vorzugsweise ist dies in der gymnasialen Oberstufe oder in Fachschulen mit Schwerpunkt Elektrik / Elektronik empfehlenswert. Auch besonders interessierte Schülerinnen und Schüler solcher Klassen und Jahrgangsstufen, die die Mühen der Einarbeitung in Crocodile Physics nicht scheuen, werden in der Projektarbeit oder für Präsentationen Nutzen aus der Software ziehen. Entsprechend eingewiesenen Klassen kann zum Abschluss eines Themas Gelegenheit gegeben werden, eigene einfache Schaltungen mit Crocodile Physics zu entwerfen und zu untersuchen.
Eine solche Schaltung, die im Rahmen einer Unterrichtseinheit zu den Kirchhoffschen Gesetzen von Schülerinnen und Schülern in Gruppenarbeit erstellt wurde, ist in Abb. 4 dargestellt. Das Popup ist ein animiertes GIF, das einen groben Eindruck der Interaktivität von Crocodile Physics vermittelt. Vor dem Hintergrund dieser Einsatzmöglichkeiten erscheint - auch aus Kostengründen - die Anschaffung einer 5-Platz-Grundlizenz durchaus ausreichend. Für den Einsatz im Anfangs- oder Mittelstufenunterricht ist die Software aufgrund ihrer Komplexität und Vielfältigkeit eher überdimensioniert und weniger geeignet.
Quelle: http://www.lehrer-online.de/dyn/9.asp?url=418337.htm (03.05.2007)