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Aus dem Unterricht von
Dr.Thomas
Friese
am Georg-Büchner-Gymnasium
und am Lessing-Gymnasium
Winnenden |
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"Bau
eine stabile Stadt!" - Sim City 2000 im Geographieunterricht
15.09.1999 (diese Version wird zur Zeit überarbeitet; 10.5.2012) |
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Beispielstädte im Sim City 2000 Format (.sc2) zum Download:
Kern einer Schachbrettmusterstadt 36 KB
Komplexe Stadt ohne Straßen (nur öffentliche
Vekehrsmittel; siehe Screenshot oben) 95 KB |
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SimCity ist ein lustiges Spiel, bei dem man aber auch sehr viel Verantwortung braucht.
Es ist wie im echten Leben, mal reich, mal pleite.
Du musst dich darum kümmern, dass es wenig Arbeitslose, Kriminelle usw. gibt!
Insgesamt fand ich SimCity sehr cool, wenn ich Lehrer wäre, würde ich die Note 1 geben.
eine Schülerin der Klasse 5 über SimCity |
Eine faszinierende Begegnung
Während meines Studiums und im Rahmen einer
daran anschließenden geographischen Dissertation beschäftigte
ich mich schwerpunktmäßig mit Simulationsmodellen. Anfangs wurden
die dafür notwendigen Berechnungen noch auf Großrechnern durchgeführt.
Das war zeitaufwendig und kompliziert, schon das Aufkommen von Terminals
und Plottern schien ein großer Fortschritt. Noch bedeutsamer war
der Einsatz der ersten Personalcomputer.
Mehrfach überraschte mich die - im Vergleich mit den Großrechnern
- erstaunliche Leistungsfähigkeit und Flexibilität der PCs. Trotz
dieser Erfahrungen traute ich meinen Augen kaum, als ich 1993 die erste
Demonstration von Sim City 2000 auf einem IBM PC mitverfolgen konnte. Lief
hier tatsächlich ein komplexes, hunderte von Rückkoppelungen
und Variablen enthaltendes Simulationsprogramm ab, das es zugleich schaffte,
die Ergebnisse seiner Berechnungen in einer dreidimensionalen Miniaturstadt
darzustellen,- oder handelte es sich doch nur um einen Film, der mit ein
paar Scheineingriffsmöglichkeiten versehen war?
Nun, ich konnte mich bald selbst von der Leistungsfähigkeit und
Komplexität von Sim City 2000 überzeugen. Es vereint in nahezu
idealer Weise Spielen und Lernen. |
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Literaturliste zu den Grundlagen und zur Didaktik von SimCity
Bremer, M. (1993): SimCity 2000. Benutzerhandbuch. Maxis. London.
Etwa 150 Seiten starkes, exellentes Handbuch. Den späteren "Billigausgaben" von SimCity 2000 ist es nur als PDF-Datei auf CD beigegeben. Das Handbuch enthält neben der sehr eingehenden Erläuterung aller Funktionen des Spiels auch einen interessanten Teil über Stadtplanung und Stadtphilosophie.
Taubner, D.A. & B.Kieran(1995): SimCity 2000. Strategies and Secrets. Special Edition. |
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Der Bürgermeister, die Sims, die Stadt: Zur Grundkonzeption
von Sim City
Die Grundidee von Sim City ist es, dass vom Spieler ("dem Bürgermeister")
ein Flächennutzungsplan für Wohnen, Industrie und Dienstleistungen
mit je zwei Verdichtungsoptionen und die Infrastruktur (u.a. Straßen
und Untergrundbahnen, Energieversorgung, Wasserversorgung, Bildungseinrichtungen,
Krankenhäuser) bereitgestellt werden und das Programm die daraus entstehende
städtische Struktur und Dynamik in wählbaren Zeitschritten simuliert.
Geländeerstellung mit dem Karteneditor
Am Anfang der Simulation hat der Bürgermeister eine begrenzte Fläche
mit vorgegebenen Relief (dieses kann in einem Zusatzprogramm kreiert werden)
sowie etwas Startkapital zur Verfügung. Dieses Kapital setzt er zur
Flächenausweisung und zum Aufbau von Infrastruktur ein und das Programm
simuliert die entstehende Stadt und ihre Produktivität. Durch differenzierte
Besteuerung (Sim City 2000 erlaubt z.B. die unterschiedliche Besteuerung
einzelner Industriezweige und Dienstleistungsbereiche) werden die Mittel
für den Unterhalt der Infrastruktur und den Ausbau der Stadt gewonnen.
Sind die Steuersätze zu hoch, ziehen die "Sims" (simulierten Stadtbürger)
in eine andere Stadt oder wählen den Bürgermeister ab. |
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Anzeige von Indikatoren (ausführliche Erklärung im
Aufgabenblatt) |
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Anzeige von Indikatoren
Um dies rechtzeitig zu erkennen , stehen dem
Bürgermeister vielfältige Beobachtungsmöglichkeiten zur
Verfügung: Er kann sich aus der Presse und Meinungsumfragen informieren,
seine Gemeinderatsausschußmitglieder befragen und Diagramme bzw.
Karten mit wichtigen Indikatorfunktionen abrufen (Veränderung von
Einwohnerzahl, Arbeitslosenquote, Umweltverschmutzungsgrad, Kriminalitätsrate
usw.). Seine Eingriffsmöglichkeiten sind dabei durchaus begrenzt:
Versucht er ein Gefängnis in die unmittelbare Nähe einer Wohngegend
zu bauen, verweigert das Sim City ihm dies unter Hinweis auf wütende
Bürgerproteste. |
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Wilson, J.L. (1988): The SimCity Planning Commision Handbook. McGraw-Hill. |
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Die vielfältigen Möglichkeiten des Spiels können hier
nur exemplarisch benannt werden, vielmehr wollen sie erarbeitet und
erspielt sein. Auf drei ganz besonders interessante Einzelheiten sei aber
noch hingewiesen:
- Mit fortschreitender Simulationsdauer werden die Auswahlmöglichkeiten
bei der Infrastrukturausstattung immer komplexer (stehen am Anfang nur
zwei Kraftwerkstypen - Kohle und Wasser - zur Verfügung sind es am
Ende neun).
- Die Simulation berücksichtigt die sektorale Transformation nach Fourastié.
Anfänglich wird die städtische Entwicklung vor allem durch die
Industrieansiedlungen, später durch den Ausbau des tertiären
Sektors bestimmt.
- Die in der Simulation angelegten Regel- und Rückkoppelungs-mechanismen
erlauben es in einzigartiger Weise stabile, labile und instabile Zustände
des Stadtsystems zu beobachten und zu manipulieren. Entwicklungen, die
zu einer instabilen Dynamik führen, werden erst spät an der Oberfläche
(z.B. durch Verfall der Gebäude) aber recht früh bei bestimmten
Indikatorvariablen (z.B. der Arbeitslosenrate) sichtbar. (Genauere Angaben
zu dieser Problematik finden sich im
Aufgabenblatt
zu Sim City.)
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Altenhövel, M. (1994): SimCity 2000. Sybex. |
Screenshot: Sim City, erweiterte DOS-Version
Screenshot: Sim City 3000 |
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Von Sim City Classic bis SC 3000: Die Programmversionen
und ihre Eignung für den Unterrichteinsatz
Die Firma Maxis (gehört heute zu EA)brachte Sim City 1989 zuerst als DOS-Version auf den Markt. Diese
Version erlaubte lediglich eine zweidimensionale Darstellung der simulierten
Stadt aus Vogelperspektive und enthielt nur begrenzte Möglichkeiten
bei der Infrastrukturauswahl (z.B. keine Krankenhäuser oder U-Bahnen).
Die geringen Hardwareansprüche (640 KB RAM, 286 Prozessor, Diskettenlaufwerk)
sind aber ideal für Schulen, die nur über eine ältere Rechnerausstattung
verfügen.
Ganz aktuell bietet Electronic Arts die Möglichkeit, Sim City Classic
online zu spielen. Dazu muß man sich bei EA
anmelden und erhält dann ein Java-Plugin, das es ermöglicht,
Sim City Classic im Browser auszuführen.
Diese erste SC Version wurde, nachdem Sim City 2000 auf dem Markt kam,
"recycelt" und mit einigen Filmsequenzen durchsetzt neu auf den Markt gebracht
(Sim City - erweiterte CD-ROM Version). Diese Zugaben erhöhen
die Hardwareanforderungen beträchtlich und sind zugleich hinderlich
für einen Unterrichtseinsatz. Das ist schade, weil diese Version im
Handel sehr preisgünstig angeboten wird. (Pearl-Verlag, Bestseller
Games, Ausgabe 14, Sonderpreis dem 5.-DM)
Die für den Unterrichtseinsatz mit Abstand am besten geeignete
Version von Sim City ist Sim City 2000 für Windows95. (Die gleichnamige
Netzwerkversion ist wegen ihrer Unübersichtlichkeit nicht zu empfehlen.)
Diese Version stellt die simulierte Stadt dreidimensional aus verschiedenen
Perspektiven dar, nutzt höhere Bildschirmauflösungen und wird
bei den Möglichkeiten der Infrastrukturauswahl sowohl dem Anspruch
nach Übersichtlichkeit wie auch nach Vielfalt gerecht. Ihre Hardwareansprüche
sind nach heutigen Maßstäben kaum der Rede wert: Windows95 mit
8 MB RAM, Pentium-Prozessor, 25 MB Festplattenspeicher, 256 Farben. Es
hat in den letzterer Zeit einige preisgünstige Angebote dieser Programmversion
gegeben (bei Pearl ohne Handbuch 20.-DM; Komplettausgabe bei Aldi 20.-DM).
Im Augenblick sind diese nicht erhältlich, sondern nur eine Sim City
2000 Classic Edition für 35.-DM (Maxis/Electronic Arts).
Nach langen Verzögerungen erschien im Frühjahr 1999 die bislang
letzt Version unter dem Titel Sim
City 3000 (80.-DM). Wegen der überzogenen Hardwareanforderungen
(DirectX6, 250 MB Festplattenspeicher) ist sie nach meinen Erfahrungen
erst auf Rechnern mit über 300 MHz Prozessortakt flüssig spielbar.
Konzeptionell bietet sie keine Neuerungen im Vergleich zu Sim City
2000. Die höhere Farbtiefe („realistischere Darstellung") erschwert
aber den Überblick über die Simulationsergebnisse und macht dieses
Programm für einen Unterrichtseinsatz weniger geeignet. Es ist nur
demjenigen zu empfehlen, der bereits Erfahrungen mit Sim City 2000 gesammelt
hat. |
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Dargahi, N. & M.Bremer(1994): SimCity 2000. Power, Politics and Planning. Rocklin, CA. |
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Stadtstruktur und Flächennutzungs-konflikte: Lehrplan des Faches Geographie
Zum Lehrplaninhalt des Grundkurses Erdkunde (Klassenstufe
12/2) gehören Themen wie Citybildung, Regionalplanung und sektorale
Transformation, die in einem integrativen Ansatz zu verknüpfen sind.
Dazu eignet sich Sim City hervorragend. Mit seiner Hilfe können viele
zentralen Fragen der Flächennutzungsplanung, UVP
und Infrastrukturausstattung simuliert und verdeutlicht werden. Ein besonderer
Vorteil ist die dabei mögliche Erfassung städtischer Dynamik
(etwa die Rückkoppelungen zwischen Flächenausweisungen für
den sekundären und tertiären Sektor, Arbeitslosigkeit, Lebensqualität
etc.). In diesem Sinne wurde Sim City 2000 von mir bislang dreimal im Grundkurs
Erdkunde als Zusammenschau und Abschluss der Unterrichtseinheit „Raumbedingungen
und Raumwirksamkeit sozioökonomischer Strukturen und Prozesse in europäischen
Industrieländern" eingesetzt, und zwar in zwei bis drei Unterrichtsstunden. |
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Sobald der Arkologie-Level erreicht ist, wird Sim City 2000 witzlos. |
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"Entwerfen Sie die stabile Stadt!" Erfahrungen und
Probleme im praktischen Unterrichtseinsatz
In den ersten beiden Grundkursen wurde Sim City in
einer Gruppenarbeit genutzt, da nur zwei PCs mit Windows95 zur Verfügung
standen, 1998 zum ersten Mal im Kursverband auf 14 PCs. Die hier gewonnenen
Unterrichtserfahrungen schlugen sich in jeweils präziseren Aufgabenstellungen
nieder.
Ein grundlegendes Problem ist die vergleichsweise lange Einarbeitungszeit,
die ein Einsatz von Sim City erfordert. Diese ist bei Oberstufenschülern,
die nur über rudimentäre Computerkenntnisse verfügen (zur
Zeit nach meinen Erfahrungen noch über 50%; bei den Schülerinnen
über 80%), deutlich länger als bei Schülerinnen und Schülern
der Klassenstufe 7 oder 8. Denn Schüler der Oberstufe trauen sich
meist nicht zu experimentieren ("einfach herumklicken"), außerdem
sind sie meist einseitig auf Abiturvorbereitung fixiert und empfinden Mißerfolge
häufig nicht als Lernanreiz, sondern als (nicht für das Abitur
verwertbare) Zeitverschwendung.
Bei der Gruppenarbeit wurde dieses Problem dadurch in den Hintergrund
gedrängt, dass am Rechner jeweils nur die Schüler mit Computererfahrung
arbeiteten, allerdings eben auch den Rest der Gruppe in eine Zuschauerrolle
hineindrängten. Beim Einsatz von Sim City im Klassenverband (ein bis
zwei Schüler pro Rechner) trat das Problem der mangelnden Computerbeherrschung
aber um so deutlicher zu Tage. Dies wurde auch in der neuen
Aufgabenstellung
berücksichtigt. Sie sieht vor, dass die Schüler zuerst den Kern
einer Schachbrettmusterstadt nach genauen Vorgaben anlegen und davon ausgehend
versuchen, eine stabile Stadt zu entwerfen.
Selbst wenn die Schüler anhand der ausführlichen Anleitung
im Aufgabenblatt mit dem Stadtaufbau beginnen, ist es sinnvoll, Ihnen zusätzlich
eine kurze Einführung durch Übertragung des Lehrerbildschirms
zu geben. (Das setzt voraus, dass ein System wie INIS oder PC Mastereye
im Multimediaraum installiert ist.) Auch sollte man bei der Stundeneinteilung
unbedingt darauf achten, dass noch genügend Zeit bleibt, Schülerergebnisse
vorzuführen und an diesen den im Aufgabenblatt beschriebenen Stabilitätstest
durchzuführen. |
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wichtig: der größere Zusammenhang
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Computereinsatz ist im "normalen" Unterricht heute meistens noch derart
rar, dass allein seine Durchführung schon einen hohen Motivationsfaktor
darstellt. Diese Ausnahmestellung bringt allerdings auch unerwünscht
„Seiteneffekte" mit sich. Zu diesen zählen bei einem Programm wie
Sim City, dass selbst Oberstufenschüler leicht dazu verleitet werden,
ihrem Spieltrieb freien Lauf zu lassen und jede Aufgabenstellung zu vergessen.
Dann werden die verschiedenen Katastrophen (Überschwemmung, Wirbelsturm
etc.) durchprobiert, auch wenn man noch keineswegs verstanden hat, wie
die Stadt überhaupt als System funktioniert. Dies bringt es
mit sich, dass auch bei einem Einsatz des Simulationsprogramms in der Oberstufe,
die Aufgabenstellungen vergleichsweise kleinschrittig
und genau vorliegen müssen. Es gehört dann zu den vorrangigen
Aufgaben des Lehrers, die erzielten Beobachtungen und Erkenntnisse in einen
größeren
Zusammenhang zu stellen. |
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grundlegende, aber bescheidene Anfänge systemischen
Denkens
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Sim City setzt eigentlich grundsätzliche Kenntnisse im Systemdenken
bereits voraus. Meine Erfahrungen zeigen aber, dass solche systematischen
Kenntnisse - obwohl sie mehrfach im Lehrplan des Gymnasiums verankert sind
- auch bei Schülern der Oberstufe nicht vorausgesetzt werden können.
Dies bedeutet z.B., dass ein quantitatives nachvollziehen der Simulationsläufe
weitgehend ausgeschlossen ist und man sich mit vergleichsweise grundlegenden
Einsichten in bestimmte Wirkungszusammenhänge zufrieden geben muss.
Es bedeutet gleichfalls, dass viele Rückkoppelungsvoränge (etwa
in den Bereichen Umwelt/Lebensqualität oder ressourcenschonender Einsatz
von Infrastruktur) nicht als unter systemtheoretischen, sondern nur
unter kausalen Gesichtspunkten besprochen werden können. Hier, wie
sooft im Unterrichtseinsatz von modernen Computer- und Simulationstechniken
muss aber gelten, dass auch Rom nicht an einem Tag erbaut wurde.Um tatsächlich
ein Gefühl für systemische und nicht nur singuläre Ursache-Wirkungszusammenhänge
vermitteln zu können, planen wir im schulinternen Curriculum, sich
schon früher mit diesem Thememkreis auseinanderzusetzen. |
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viele sinnvolle Möglichkeiten
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Ein geeigneter Ort für die Nutzung von Sim City
ist das neue Fach MNI
(Mathematik, Naturwissenschaften, Informatik) in Klassenstufe 9. Dabei
stehen Fragen der Stabilität in komplexen Systemen im Vordergrund.
Modelle, die Schülerinnen und Schüler beispielwsweise mit DYNASIS
selbst entwickeln, sind zur Einführung in diese Problematik meist
ungeeignet, da sie zu einfach strukturiert sind und Rückkoppelungen
zu sehr vernachlässigen. Wir werden im kommenden Schuljahr erstmalig
hier mit unterrichtlichen Erfahrungen aufwarten können.
Ebenso wie in MNI läßt sich meines Erachtens Sim Cityauch
im Mathematikunterricht der Klassenstufe 10 einsetzen. Dort wird im Rahmen
der Unterrichtseinheit „Exponentialfunktionen, dynamische Vorgänge"
im Themenbereich „Vernetzte Systeme" ausdrücklich der „Einsatz eines
Programms zur Modellentwicklung und Simulation" gefordert.
Aber auch im Erdkundeunterricht der Klassenstufe 5 ist die Nutzung von
SimCity möglich (Lehrplaneinheit 4: Merkmale und Aufgaben der Großstadt)
Dort sollte vor allem die grundsätzliche Infrastrukturausstattung
einer Stadt, sowie Grundlagen der Flächennutzungsplanung im Vordergrund
stehen. Dabei wäre es allerdings sinnvoll von einer bereits vorgegebenen
Modellstadt auszugehen. |
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