KI-Simulation vor dem Unterricht prüfen: 6 Checks

Sie sollten eine KI-Simulation vor dem Unterricht prüfen, bevor Sie sie an die Lernenden weitergeben, und zwar so, wie Sie ein neues Arbeitsblatt einer Kollegin oder eines Kollegen prüfen würden: ein paar Ergebnisse selbst rechnen und sehen, ob sie übereinstimmen. Die KI bekommt die meisten Simulationen größtenteils richtig hin, und „größtenteils“ ist das Problem. Eine falsche Formel hinter einer flüssigen Animation vermittelt die falsche Physik sehr überzeugend. Diese Anleitung gibt Ihnen eine Routine von 20 Minuten: ein Testblatt mit Handrechnungen, sechs Checks (Werte, Einheiten und Beschriftungen, extreme Reglerwerte, Sprache, Smartphone und Beamer sowie Korrekturen), Änderungs-Prompts, die funktionieren, und was mit Ihren Klassenlinks passiert, wenn Sie eine Version ändern.

Sie setzt voraus, dass Sie bereits eine Simulation erstellt haben. Falls nicht, beginnen Sie mit So erstellen Sie mit KI eine Simulation für Ihre Stunde.

Was die automatischen Prüfungen schon abdecken

Wenn Simulic eine Simulation erstellt oder ändert, zeigen die Fortschrittsschritte „Die KI schreibt“, „Code wird geprüft“, „Test im Browser“ und, falls nötig, „Die KI behebt Probleme“. Diese Schritte fangen Code ab, der nicht läuft. Tritt in Ihrer Vorschau später doch noch ein JavaScript-Fehler auf, bemerkt der Editor ihn und sendet von selbst eine kostenlose Korrektur, mit der Meldung „In der Simulation ist ein JavaScript-Fehler aufgetreten. Die KI behebt ihn …“. Das geschieht pro Version nur begrenzt oft.

Was kein automatischer Test Ihnen sagen kann:

• ob die Formel stimmt;
• ob Einheiten, Beschriftungen und Rundung zu Ihrer Klasse passen;
• ob sie sich an den Enden jedes Reglers sinnvoll verhält;
• ob die Sprache natürlich und einheitlich ist;
• ob die Lernenden sie auf einem Smartphone oder von der letzten Reihe aus lesen können.

Dieser Teil liegt bei Ihnen, und er geht schnell.

Bevor Sie beginnen: Schreiben Sie ein Testblatt

Schreiben Sie drei bis fünf Testfälle mit Eingaben und dem erwarteten Ergebnis auf. Nehmen Sie sie aus Ihrem Lehrbuch oder rechnen Sie sie von Hand. Tun Sie das, bevor Sie die Simulation ansehen, damit deren Zahlen Sie nicht beeinflussen.

Hier ein Testblatt für eine typische Erstellung der Stufe Mittel: eine Masse an einer Feder, mit Reglern für die Masse (0,1–2,0 kg) und die Federkonstante (10–100 N/m), einer Anzeige der Periodendauer, einer Anzeige der Dehnung und g = 9,8 m/s².

Test	Eingaben	Erwartet
Periodendauer	0,5 kg, 20 N/m	T = 2π√(m/k) = 0,993 s
Dehnung in Ruhe	0,5 kg, 20 N/m	x = mg/k = 24,5 cm
Skalierung	2,0 kg, 20 N/m	4 × die Masse ergibt 2 × die Periodendauer: 1,99 s
Schwer und weich	2,0 kg, 10 N/m	Dehnung 1,96 m
Leicht und steif	0,1 kg, 100 N/m	T = 0,199 s

Eine Simulation aus der Bibliothek kann eine kostenlose zweite Meinung sein. Das Federpendel unten zeigt T = 0,99 s für 0,5 kg und 20 N/m, denselben Wert wie Ihre Handrechnung.

Ein schneller Test pro Fach funktioniert genauso:

• Chemie: Eine Simulation zum idealen Gas mit 1,00 mol bei 273 K in 22,4 L sollte 101,3 kPa zeigen (R = 8,314 J/(mol·K)).
• Biologie: Eine Hardy-Weinberg-Simulation mit p = 0,6 sollte die Genotyphäufigkeiten 0,36, 0,48 und 0,16 ergeben.
• Mathematik: Ein Funktionsplotter für quadratische Funktionen sollte den Scheitelpunkt von y = 2x² − 4x − 6 bei (1, −8) zeigen, mit den Nullstellen −1 und 3. Der Unterrichtsplan zu quadratischen Funktionen enthält eine vollständige Tabelle solcher Fälle.

Sechs Checks vor dem Unterricht

1. Werte gegen Handrechnungen

Führen Sie jede Zeile Ihres Testblatts durch. Die Anzeige sollte Ihrem Wert in den angezeigten Nachkommastellen entsprechen. Wenn nicht, verrät die falsche Zahl meist, was schiefgelaufen ist:

• 39,7 s statt 0,993 s: Die Formel steht auf dem Kopf, √(k/m) statt √(m/k).
• 0,158 s: Das 2π fehlt.
• 25,0 cm statt 24,5 cm: Die Simulation verwendet g = 10 m/s². Das ist in Ordnung, wenn Ihr Lehrplan es tut, aber es muss zu Ihren Fragen passen.

Ändern Sie dann eine Eingabe und prüfen Sie den Faktor, nicht nur den Wert. Eine Simulation, die nur bei den Standardwerten stimmt, hat die Antwort womöglich als feste Zahl eingebaut. Vergleichen Sie schließlich die Animation mit der Anzeige. Bei 0,5 kg und 20 N/m sollten zehn Schwingungen etwa 10 s dauern (10 × 0,993 = 9,93 s). Zählen Sie sie gegen eine Stoppuhr.

Lassen Sie die Simulation zwei Minuten laufen. Eine reibungsfreie Feder sollte dieselbe Amplitude behalten. Wachsen die Ausschläge langsam, ist die Bewegung instabil berechnet, und die Lernenden „entdecken“ Energie aus dem Nichts.

2. Einheiten und Beschriftungen

• Jeder Regler und jede Anzeige hat eine Einheit, und dieselbe Größe verwendet überall dieselbe Einheit (nicht cm am Regler und m in der Anzeige).
• Diagramme haben beschriftete Achsen mit Einheiten.
• Die Rundung passt zur Stufe: drei signifikante Stellen für 0,993 s, nicht 0,99271 s.
• Die Symbole entsprechen Ihrem Lehrbuch: k für die Federkonstante, nicht K oder „Steifigkeit“.

Öffnen Sie dann den Bereich „Startwerte“ unter der Simulation. Er listet jeden Parameter mit Beschriftung und Einheit auf, und Lernende an einem gewöhnlichen Link können dort alle sehen und ändern. Eine Beschriftung wie „param_k“ oder eine fehlende Einheit fällt hier auf, selbst wenn die Simulation selbst in Ordnung aussieht.

3. Extreme Reglerwerte

Stellen Sie jeden Regler auf Minimum und Maximum, allein und in Kombination. Achten Sie auf Objekte, die den Bildschirm verlassen, negative Längen, Anzeigen mit NaN oder Infinity und Diagramme, deren Skala zusammenbricht.

Bei der Federsimulation sind zwei Ecken wichtig:

• 2,0 kg an 10 N/m dehnt die Feder um 1,96 m. Bleibt die Masse im Bild, oder fällt sie unten heraus?
• 0,1 kg an 100 N/m schwingt mit einer Periodendauer von 0,199 s. Ein 60-Hz-Bildschirm zeigt nur etwa 12 Bilder pro Schwingung, die Bewegung kann also ruckartig wirken oder sogar rückwärts zu laufen scheinen. Die Anzeige muss trotzdem 0,199 s nennen.

Kann ein Regler null erreichen, probieren Sie null: Eine Division durch null ist der häufigste Absturz. Drücken Sie nach jedem Extremwert auf Zurücksetzen und prüfen Sie, ob alles zum Start zurückkehrt.

4. Sprache

Die Simulation ist in der Sprache der Simulation geschrieben, die Sie bei der Erstellung gewählt haben. Lesen Sie jede Beschriftung, jede Schaltfläche, jeden Hinweis und jede Erklärung. Achten Sie auf:

• Wörter, die in einer spanischen oder französischen Simulation auf Englisch stehen geblieben sind;
• Übersetzungen, die korrekt sind, aber nicht dem entsprechen, was Ihr Lehrplan sagt;
• Dezimalpunkte, wo Ihre Sprache Dezimalkommas verwendet;
• Erklärungen, die länger oder anspruchsvoller sind, als Ihre Lernenden lesen können.

Ist die Sprache keine, in der Sie täglich unterrichten, bitten Sie eine Kollegin oder einen Kollegen, zwei Minuten darauf zu verwenden.

5. Smartphone und Beamer

Die Lernenden sehen Ihren Editor nicht, also testen Sie, was sie sehen werden. Erstellen Sie einen Klassenlink und öffnen Sie ihn auf einem Smartphone. Erreichen Sie jeden Regler mit dem Daumen, lesen Sie jede Zahl ohne Zoomen und sehen Sie die ganze Animation ohne seitliches Scrollen? Drehen Sie das Smartphone auch quer.

Öffnen Sie den Link für die ganze Klasse im Präsentationsmodus und stellen Sie sich in die letzte Reihe. Prüfen Sie, ob die Anzeigen groß genug sind, ob dünne Linien noch sichtbar sind und ob nichts allein auf Rot gegen Grün beruht. Der Leitfaden zum Beamer behandelt den Präsentationsmodus im Detail.

6. Probleme mit KI-Änderungen beheben

Öffnen Sie den Tab Simulation Ihrer Simulation. Der KI-Assistent steht neben der Vorschau. Geben Sie die Änderung ein und klicken Sie dann auf Senden (oder drücken Sie Strg+Enter). Die Zeile unter dem Feld zeigt „3 kostenlose Änderungen übrig“ oder „Diese Änderung kostet 2 Credits“, und die Schaltfläche zeigt den Preis.

• Jede Anfrage erzeugt eine neue Version. Die Vorschau lädt sie neu, und der Chat zeigt „Version 4 erstellt.“
• Eine kostenlose Änderung wird nur verbraucht, wenn die Änderung gelingt. Fehlgeschlagene Aufträge erstatten ihre Credits automatisch.
• Es läuft jeweils ein Auftrag.
• Eine Komplette Neufassung kostet 10 Credits (30 bei einer komplexen Simulation) und baut die ganze Simulation neu auf. Nutzen Sie sie, wenn die Struktur falsch ist, nicht für eine falsche Zahl.
• Schlägt eine Änderung fehl, übernimmt Mit KI beheben die Fehlermeldung ins Anfragefeld, bereit zum Senden.

Ein guter Änderungs-Prompt hat drei Teile: das Symptom (die Eingaben und was Sie sehen), das erwartete Ergebnis (der Wert und warum) und den Umfang („ändere sonst nichts“). Beispiele:

Bei m = 0,5 kg und k = 20 N/m zeigt die Periodendauer 39,7 s. Sie sollte 0,993 s betragen, nach T = 2π√(m/k). Korrigiere die Formel und ändere sonst nichts.

Bei 2,0 kg und 10 N/m fällt die Masse unten aus dem Bild. Skaliere die Zeichnung so, dass die gesamte Dehnung von 1,96 m sichtbar bleibt.

Beschrifte den Regler „Federkonstante k (N/m)“ und zeige die Periodendauer mit drei signifikanten Stellen.

Zwei Schaltflächen sind noch auf Englisch: „Reset“ und „Pause“. Übersetze sie wie den Rest der Simulation ins Spanische.

Auf einem Smartphone schiebt das Diagramm die Regler unter den Bildschirmrand. Setze die Regler über das Diagramm und mache das Diagramm auf schmalen Bildschirmen niedriger.

Fassen Sie kleine Textkorrekturen (Beschriftungen, Einheiten, Übersetzungen) in einer Anfrage zusammen. Geben Sie jeder physikalischen Korrektur eine eigene Anfrage, damit Sie erkennen, welche etwas kaputt gemacht hat. Führen Sie nach jeder Änderung Ihr Testblatt erneut durch: Eine Korrektur an einer Stelle kann eine andere beschädigen.

Wird durch eine Änderung etwas schlechter, öffnen Sie Details. Die Tabelle Versionen listet jede Version mit Ihrer Anfrage auf. Klicken Sie neben der Version, die funktioniert hat, auf Diese Version verwenden.

Ihre Klassenlinks zeigen immer die neueste Version

Jeder Freigabelink spielt die aktuelle Version Ihrer Simulation ab. Wenn eine Änderung abgeschlossen ist, erhalten Lernende, die den Link öffnen oder neu laden, die neue Version. Diese Version verwenden schaltet ebenfalls alle Links auf einmal um.

Das hat drei praktische Folgen:

• Ändern Sie nicht während einer Stunde. Schließen Sie Ihre Änderungen ab, führen Sie das Testblatt durch und teilen Sie dann.
• Aktualisieren Sie Ihre Fragen. Wenn eine Änderung einen Wert verändert, den eine Zahlenfrage prüft, ändern Sie Antwort und Toleranz auch auf dem Tab Fragen.
• Prüfen Sie die Startwerte nach einer großen Änderung erneut. Wenn eine Änderung einen Regler umbenannt oder entfernt hat, öffnen Sie jeden Klassenlink und stellen Sie sicher, dass er noch dort beginnt, wo Sie es geplant haben.

Die Routine von 20 Minuten

1. Schreiben Sie das Testblatt (5 Minuten).
2. Führen Sie es durch und vergleichen Sie Faktoren, nicht nur Werte (5 Minuten).
3. Fahren Sie jeden Regler bis an die Enden, testen Sie null, drücken Sie Zurücksetzen (3 Minuten).
4. Lesen Sie jede Beschriftung, jede Einheit und jeden Satz, auch im Bereich „Startwerte“ (3 Minuten).
5. Öffnen Sie einen Klassenlink auf einem Smartphone und im Präsentationsmodus (2 Minuten).
6. Senden Sie pro physikalischem Problem eine Änderung und testen Sie dann erneut (2 Minuten plus die Änderung).

Bauen Sie dann Ihre Fragen aus den geprüften Werten auf: Sie ergeben zuverlässige Zahlenfragen. Zum Festlegen von Toleranzen siehe So machen Sie aus Prüfungsfragen Simulationen, zur Durchführung der Stunde So setzen Sie interaktive Simulationen im Unterricht ein.

Häufige Fragen

Testet die KI die Simulation nicht schon selbst?

Sie testet, ob der Code im Browser läuft, und behebt Fehler, die ihn stoppen. Ob Formel, Einheiten oder Sprache stimmen, prüft sie nicht. Das leistet nur eine Handrechnung.

Ändern meine Änderungen bereits geteilte Links?

Ja. Jeder Link spielt die aktuelle Version ab, die Lernenden sehen die neue Version also, wenn sie den Link das nächste Mal öffnen oder neu laden. Ändern Sie vor dem Unterricht, nicht währenddessen.

Was, wenn eine Änderung etwas verschlechtert?

Öffnen Sie Details und klicken Sie in der Tabelle Versionen neben der letzten guten Version auf Diese Version verwenden. Es wird nichts gelöscht, Sie können also später wieder zurückwechseln.

Wie viel kostet es, eine Simulation zu korrigieren?

Einfache und mittlere Simulationen enthalten 5 kostenlose Änderungen, komplexe 10. Danach kostet jede Änderung 2 Credits und eine komplette Neufassung 10 (30 bei komplexen). Eine kostenlose Änderung wird nur verbraucht, wenn die Änderung gelingt.