Das von John Conway 1970 entwickelte „Game of Life“ soll im Medien- und Informatikunterricht als Beispiel dienen, um für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I emergentes Verhalten sichtbar zu machen.
Game of Life
Das „Game of Life“ ist auf verschiedensten Webseiten und in vielen Publikationen hervorragend dokumentiert, weshalb hier auf eine Beschreibung des zellulären Automaten selbst verzichtet wird. Wer mehr darüber wissen möchte, sei auf die Webseite ConwayLife.com verwiesen.
Das Programm
Weil das „Game of Life“ so gut dokumentiert ist, eignet es sich besonders gut, um eine Version mittels Vibe Coding zu erstellen, die eine Reihe von Bedingungen erfüllt, die für den Unterricht besonders hilfreich sind.
Hier kann das Programm „Conway’s Game of Life“ ausprobiert werden.
Das Programm selbst besteht aus drei Teilen: Regeln und Muster, Übung und Simulation.
Regeln und Muster
Unter dem Reiter „Regeln und Muster“ wird das Spiel eingeführt, die Regeln erklärt und einige typischen Muster vorgestellt.
Übung
Unter dem Reiter „Übung“ können die Schülerinnen und Schüler die jeweils nächsten Schritte zu einer Reihe von vorgegebenen Mustern „berechnen“, indem sie die Regeln manuell anwenden, oder sich die einzelnen Schritte zeigen lassen.
Simulation
Unter dem Reiter „Simulation“ ist es möglich, eigene Figuren zu entwerfen und deren Entwicklung zu verfolgen.
Dafür bietet das Programm eine Reihe von interessanten Funktionen:
Steuerung: Hier kann die Simulation schrittweise oder automatisch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit abgespielt werden.
Gittergrösse: Die Gittergrösse kann dem zu Verfügung stehenden Bildschirm und dem zu untersuchendem Muster angepasst werden.
Zeichnen & Vorlagen: Hier können einige bekannte Muster eingefügt oder ein Zufallsmuster ausgewählt werden. Natürlich können die Schülerinnen und Schüler auch ganz eigene Muster entwerfen.
JSON Speichern / Laden: Gezeichnete Muster können an dieser Stelle gespeichert und wieder geladen werden.
Export: Beim Export ist es möglich, den aktuellen Stand der Simulation als SVG oder eine Anzahl von Simulationsschritten als animiertes SVG zu speichern.
Einsatz im Unterricht
Im Unterricht wurde zuerst kurz mit den Schülerinnen und Schülern besprochen, wie aus einfachen Regeln komplexes Verhalten entstehen kann (Emergenz) und dann das Video „Auf den Spuren des ‚Spiels des Lebens‘“ aus der Reihe Mathewelten geschaut (bis 30.11.2028 auf SRF).
Der Hauptteil der Lektion bestand aus der Arbeit mit dem vorgestellten Programm in den Schritten „Regeln & Muster“, „Übung“ und „Simulation“, wobei letzterer Schritt den Hauptteil der Lektion umfasste.
Zum Abschluss tauschten die Schülerinnen und Schüler ihre besten Beispiele als animierte SVGs über eine entsprechende Datenbankaktivität in Moodle aus.
Dabei wurden unterschiedliche Strategien sichtbar: Während einige Schülerinnen und Schüler systematisch die zu Verfügung stehenden Beispiele ausprobierten, experimentierten andere frei. Einige beschränkten sich dabei auf einfache Figuren, andere begannen mit einer grösseren Pixelgrafik und wollen herausfinden, was mit dieser in der Simulation passierte.
Weshalb Emergenz?
Das „Game of Life“ ist unbestritten eine spannende Simulation, trotzdem stellt sich die Frage, weshalb Emergenz im Unterricht der Sekundarstufe I überhaupt ein Thema sein soll.
Die Antwort darauf liegt in der Entwicklung der künstlichen Intelligenz in den letzten Jahren, insbesondere bei den grossen Sprachmodellen (LLMs). Diese basieren ja auch auf relativ einfachen Rechenschritten, die aber in ihrer Gesamtheit weit mehr können als die blosse Summe ihrer Teile (siehe dazu „Characterizing Emergent Phenomena in Large Language Models„).
In dieser Hinsicht ist die Beschäftigung mit dem „Game of Life“ ein vergleichsweiser überschaubarer Schritt hin zu einem zumindest teilweisen Verständnis dafür, wie die grossen Sprachmodelle funktionieren.