Bij Computational Science benadrukken we hoe informatica gebruikt kan worden binnen “andere wetenschappelijke disciplines”. Dit gebeurt door te onderzoeken onderwerpen te modelleren en simuleren. In dit lesmateriaal bekijken we de toepassingen van modellen en simulaties. We leren de programmeertaal NetLogo om zelf modellen en simulaties te kunnen maken. Tot slot bekijken we een onderzoek met behulp van een NetLogo model van begin tot einde.
Onderstaande PDF vormt de basis van het ABM lesmateriaal en bevat nu Hoofdstuk 1 en 2. Hoofdstuk 3 is nog in de maak en komt er aan!
Bij sommige opdrachten zijn extra bestanden/hulpmiddelen nodig, deze zijn per hoofdstuk te vinden via de onderstaande links. Er wordt vanuit de PDF ook verwezen naar materiaal op het web. Deze links staan ook op de hoofdstukpagina’s, mocht het niet mogelijk zijn de link in de PDF te gebruiken.
Natasa Grgurina (Rijksuniversiteit Groningen), René van der Veen
We presenteren lesmateriaal dat onze themateam heeft ontwikkeld voor Computational Science – een keuzethema in het nieuwe examenprogramma voor informatica. Computationa; Science betekent modelleren en simuleren en dat zijn belangrijke aspecten van computational thinking die een geschikte context bieden om de leerinhoud van informatica in praktijk te brengen. Ook voor leerlingen die een vervolgopleiding buiten de informatica kiezen is het te verwachten dat ze tijdens hun opleiding of beroep in aanraking komen met modelleren en simuleren.
In ons lesmateriaal maken we gebruik van modelleertechniek Agent Based Modeling die zeer geschikt is om stapsgewijs modellen op te bouwen van verschijnselen die men nog niet volledig begrijpt en vervolgens die te verkennen door het runnen van simulaties. Hierbij is geen geavanceerde wiskundekennis nodig en een basisniveau van programmeerkennis is voldoende.
Tijdens de workshop maken we kennis met het lesmateriaal en de programmeertaal NetLogo waarmee modellen worden gemaakt, analyseren we een aantal simpele modellen en voeren hiermee enkele simulaties uit. Vervolgens verkennen we emergent gedrag (emergent behavior), kijken we naar verschillende niveaus van abstractie en besteden we aandacht aan de verificatie en validatie van modellen. Ten slotte kijken we hoe we computational science binnen informatica kunnen onderwijzen.
Na het volgen van dit workshop hebt u een goed beeld van wat is modelleren en simuleren in het algemeen en hoe het breed toegepast kan worden over het hele spectrum van wetenschapsdisciplines – van natuurkunde, biologie en geologie tot economie en politicologie. U hebt ervaren hoe het met simpele middelen en laagdrempelig in de klas onderwezen kan worden en hoe enthousiast de leerlingen daarop reageren.