Wesentliche Funktionen

Mit Algodoo können physikalische Vorgänge simuliert werden. Die App funktioniert ähnlich wie ein Zeichenprogramm. Man kann Objekte zeichnen, mit Materialwerten und anderen physischen Parametern versehen und physikalische Vorgänge simulieren. Neben der Zeichenfunktion bietet sie auch eine Auswahl an fertigen Experimenten. Neue Objekte können aus einer Online-Datenbank zusätzlich installiert werden. Jede_r User_in kann aus der App heraus eigene Experimente mit anderen teilen.

Einsatzmöglichkeiten in der Schule

Algodoo kann eine sinnvolle Ergänzung zum herkömmlichen Unterrichtssetting und -verlauf sein. Die Schüler_innen werden motiviert, eigenständig und kreativ physikalische Phänomene kennenzulernen und genauer zu erkunden.
Schnell sind einfache Simulationen erstellt und Ergebnisse lassen sich direkt beobachten. Die App bietet sich vor allem für Versuche in den Bereichen Physik, Mechanik und Optik an. Mit ihr können Versuche simuliert werden, die sonst nur sehr zeitaufwändig und kostenintensiv real aufgebaut werden können. Zudem können Parameter verändert werden, die in realen Versuchen gar nicht zu beeinflussen sind, wie das folgende Beispiel zeigt.

Gedankenexperimente zum Thema Anziehungskraft etwa können mit Algodoo gestaltet und optisch fassbar werden. Die Schüler_innen können z. B. einen Planeten mit außergewöhnlicher Gravitation und Luftdichte erschaffen. Sie können dann fiktive Versuchsreihen durchführen und testen, welche Objekte unter welchen Voraussetzungen wie reagieren, und welche Auswirkung unterschiedliche Anziehungskräfte beispielsweise auf das Gewicht eines Objekts haben. Zu allen erstellten Objekten gibt Algodoo Informationen zu Energie, Fläche, Trägheitsmoment und anderen Parametern. Daraus lassen sich auch Berechnungen in Mathematik anregen, fächerübergreifendes Lernen kann somit gefördert werden.

Die ersten Schritte mit Algodoo

Gleich beim Öffnen der App wird die Funktionsvielfalt von Algodoo deutlich. Die im ersten Moment umfangreich und komplex wirkende Benutzeroberfläche lässt sich nach kurzer Eingewöhnungszeit gut erfassen und bedienen. In der linken oberen Ecke befinden sich generelle Menüs zum Öffnen, Speichern und Teilen der eigenen Projekte. Darunter befinden sich alle nötigen Werkzeuge, um neue Experimente zu gestalten. Rechts unten kann die Simulation durch einen Play-Button, eine Wiederholen-Funktion und allgemeine Eigenschaften wie Gravitation und Luftwiderstand gesteuert werden. Über das Menü rechts oben lässt sich die optische Darstellung, wie z. B. das Aussehen des Materials oder die Gestaltung einzelner Objekte, definieren.

In der App stehen verschiedene Zeichenwerkzeuge zur Verfügung, mit denen Objekte erstellt werden können. Anschließend können Materialeigenschaften für die Objekte festgelegt sowie Umgebungen und Oberflächen (Schwerkraft, Luftströmung etc.) erstellt und definiert werden. Über ein Anwählen per Touch lassen sich die physikalischen Größen wie Dichte, Masse, Kräfte, Stoßelastizität, Geschwindigkeit und Schwerpunkt mit Schiebereglern (immer wieder neu) anpassen. So können die Interaktionen und Abhängigkeiten zwischen den verschiedenen Objekten mit ihren unterschiedlichen Eigenschaften anschaulich selbst beeinflusst und untersucht werden.

Eine weitere Funktion von Algodoo ist die Möglichkeit, mit Hilfe von Achsen und Scharnieren Objekte miteinander zu verbinden, um eine Figur zu erstellen.
Mit Drücken des Play-Buttons rechts unten lassen sich die Experimente zu beliebigen Zeitpunkten starten, aber auch wieder zurücksetzen, was die Schüler_innen zum häufigen Ausprobieren und Weiterentwickeln animieren kann.

Methodisch-didaktische Hinweise

Algodoo eignet sich sowohl für den unterrichtsbegleitenden Einsatz als auch für die Kleingruppenarbeit. Lehrer_innen haben die Möglichkeit, Versuche aufzubauen und ihren Schüler_innen per App-Funktion zur Verfügung stellen. Die Möglichkeit, eigenständig Parameter in Experimenten zu bestimmen, gibt Schüler_innen eine aktive und mitgestaltende Rolle im Unterrichtsgeschehen.

Diese Eigenverantwortlichkeit im Lernprozess und das gemeinsame Experimentieren in Kleingruppen fördern den kreativen Austausch und unkonventionelle Denkstrukturen. Hierbei ist zu beachten, dass es im Gruppenarbeitsprozess für Schüler_innen gerade zu Beginn oft hilfreich ist, mit einer klaren Aufgaben- oder Problembeschreibung und einer guten Hilfestellung an einer speziellen ergebnisorientierten Simulation zu arbeiten. Sonst besteht die Gefahr, durch die vielen Möglichkeiten der App das Ziel aus den Augen zu verlieren. Je intensiver die App genutzt wird, desto freier können auch ganze Versuchsreihen von Schüler_innen entwickelt werden.

Die jeweils interessantesten Experimente der Gruppen können via Beamer präsentiert und gemeinsam im Plenum reflektiert werden – auf welchem Planeten und in welchem Aggregatszustand passieren interessante Reaktionen? So können Bezüge zum Alltag hergestellt und Sachverhalte erklärt werden.

Tipps und Hilfe

Algodoo ist auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt und macht somit einen schnellen Einstieg ins Experimentieren möglich. Die App gibt gleich mit dem Startbild einen sehr guten, übersichtlichen Einblick und erklärt das Hauptmenü, die Werkzeugleiste und die Einstellmöglichkeiten. Die Erklärung der Funktionen ist jederzeit über den Browser wieder aufrufbar. Sie lässt sich als Simulation abspielen, so dass man gleich die Möglichkeiten der App plastisch vorgeführt bekommt. Symbole und Icons sind so eindeutig, dass die Grundfunktionen einfach zu bedienen sind. Außerdem sind zahlreiche Video-Tutorials verfügbar, die den Umgang mit der App anschaulich erklären. Diese sind direkt über die App abrufbar, aber nur online verfügbar.

Eine Registrierung ist nicht zwingend erforderlich. Möchte man seine Werke aus der App veröffentlichen, benötigt man allerdings einen Benutzer-Account. Beim Anlegen des Accounts wird lediglich die E-Mail-Adresse abgefragt. Es gibt neben der App auch Versionen für Windows und Mac OS X, die kostenlos auf der Webseite des Anbieters heruntergeladen werden können. Entgegen der Beschreibung im App Store liegt die App mehrsprachig vor. Im Vergleich zu anderen Apps für den Unterricht ist Algodoo mit 4,49 € (Stand Oktober 2014) doch eine eher hochpreisige Anschaffung. Je nachdem, wie viele Geräte mit der App bespielt werden sollen, muss dieser Kostenfaktor entsprechend in der Planung mitberücksichtigt werden.

Hürden bzw. Stolpersteine im schulischen Kontext

Durch die große Vielfalt an Möglichkeiten können sich Schüler_innen leicht in zahlreichen Experimenten und Fortführungen “verlieren”. Deswegen ist es ratsam, mit möglichst konkreten Anweisungen zu arbeiten und die Ergebnisse der Experimente anschließend im Klassenverbund zu diskutieren.

Anregungen nach Einsatzzweck
  • Projektarbeit
  • Dokumentation und Präsentation komplexer physikalischer Versuche
  • Aufbereitung von Lerninhalten (z. B. die Beschaffenheit von Planeten und physikalischen Gesetzten)
  • Reflexion (z. B. von durchgeführten Experimenten oder des Einflusses von veränderten Parametern)