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Vorlesung 10Informatikunterricht BeispielszenarienEine Einfhrung zu den grundlegenden IdeenVorlesung Didaktik der Informatik vom 29. Juni 2015Version: 177260eStand: 2015-06-28 15:08:05 +0200Zuletzt bearbeitet von: humbert
von Ludger Humbert
DIDAKTIK DERINFORMATIK
Lehren undLernen
Erziehungs-wissenschaft
Bildung
Gesellschaft
Funktionender Schule
QualifikationAllokationSelektion
SozialisationIntegration
Legiti-mation
Lerntheorie
Behaviorismus
Kognitivismus
Konstruk-tivismus
Lehren
FormalstufenProbleme derInstruktion
Theorie?Empirie
Praktisch
Phasen
DidaktischesDreieck
Planungs-modelle
System-theorie
Berliner/HamburgerModell
Kritisch-konstruktiveDidaktik
Lernziele undKompetenzen
Input
Output
Kompetenz
Operator
TaxonomieBloom
kognitivaffektiv
psycho-motorisch
Informatik-unterricht Form
innere
Problem-orientiert
Projekt-orientiert
uerePflicht-
unterricht
Wahlfach
Planung
Vorgehens-weisen
A Ped-agogicalPatternLanguage
Unterrichts-planungpro-
fessionell
Dimensionen
Ziele
Lehrplne
Rahmen-vorgaben
fachlicheInhalte
PhasenMethoden
(Hilfs-)Mittel
Arbeits-bltter
Overhead-Folien
Informatik-systeme
H
Tafel. . . board
Konzepte
Objekt-orientierte
Sicht
ponto
Klassen-bibliothekStifte undMuse
FunktionaleSicht
Tabellen-kalkulationModel-
lierungUmsetzungmit Logo
WissensbasierteSicht
ER-ModellierungDatenbank
PrdikativeModel-lierung
Phnomeneder Informatik
Alltag
Gestalten
GeschichtlicheAspekte
Abstraktions-stufen
Kon-zeptent-wicklung
Spielwelten
Gender
Terminologie
qualitativ
quantitativ
Informatik
TheoretischeInformatik
Typtheorie
Maschinen-modelle
KnstlicheIntelligenz
Automaten-theorie
TheorieformalerSprachen
Komplexitts-theorie
PraktischeInformatik
Algorithmen
Graph-algorithmengeo-
metrische
algorith-mische
Methoden
Sortieren
Suchen
Opti-mierung
Daten-strukturen
zusammen-gesetzte
einfache
Software-technik
Model-lierung
Objekt-orientiert
AnalyseOOA
GestaltungOOD
Implemen-tierungOOP
Struktu-rierung
Modulari-sierung
Planung
Wasserfall
STEPS
eXtremeProgram-ming
Programmier-sprachen
AngewandteInformatik
Datenbanken
Betriebs-systeme
Anwendung
TechnischeInformatik
Prozessoren
Schaltkreise
Peripherie
NetzwerkeRobotik
Informatik undGesellschaft
Schul-informatik
FachdidaktischeEmpfehlungen Konzepte
Informatiktrme
Nievergelt
Thomas
Modulkonzept
Informations-orientierterAnsatz
FundamentaleIdeen
. . . orientierungenber die Zeit
Gesellschafts-
Anwendungs-
Benutzungs-Algorithmen-
Rechner-
InstitutionalisierungKLP NW 2013
EPA 2004
Informatik-lehrerausbil-dung 1975 Schulversuche
1969
BildungsstandardsInformatik
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Kompetenzen Vorlesung 10
1. Ziele des Informatikunterrichts durch Gestaltung konkreterBeispiele fr den Unterricht ausgestalten
2. Grundlegende Idee, Konzept und Umsetzung fr denfachdidaktisch gestalteten Informatikunterricht durch dasKonzept Objects-first and Objects-only beispielhaftillustrieren
3. Kritische Wrdigung und Prfung der Eignungunterrichtlicher Umsetzungsvorschlge vornehmen
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Gliederung Vorlesung 10
10.1 Szenarien10.1.1 Basis Kontext10.1.2 Kompetenzen der allgemeinbildenden Informatik
10.2 Informatikbildung in der Sekundarstufe I und II10.2.1 Unterrichtskonzept Objektorientierte Sicht auf
Informatiksysteme10.2.2 Hauptwahlfach Informatik eine zielfhrende
Perspektive?10.2.3 Ziele des Informatikunterrichts in der gymnasialen
Oberstufe10.2.4 Aufgaben der Fachkonferenz Informatik
10.3 Beispiele Oberstufe10.3.1 Objects-first and Objects-only
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienI Basis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-4
Basis Kontext im Rahmen der Vorlesungen
I Informatische Phnomene verstehen(vgl. Humbert und Puhlmann 2005) bersetzt in(Diethelm und Drge 2011, S. 73), (Schller 2014, S. 9f)
I Spiralprinzip (vgl. Vorlesung 4)I Probleme lsen als zentraler Ausgangs- und Zielpunkt jeden
Informatikunterrichts (vgl. Vorlesung 5)I Projektorientierung als methodische Voraussetzung zur
Bearbeitung echter Problemstellungen in der Informatikund im Informatikunterricht (s. v.)
I Modellieren und Konstruieren sowie Analysieren undBewerten (vgl. Vorlesung 9)
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienI Basis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-5
Basis Phnomene
aus: (Mller (n Brker) und Humbert 2015)
aus: (Mller (n Brker) und Humbert 2015) aus: (Mller (n Brker) und Humbert 2015)
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis Kontext
I Kompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-6
Informatische Bildung Mittlerer BildungsabschlussInformatische Bildung als Teil allgemeiner Bildung
Das bergeordnete Ziel informatischer Bildung inSchulen ist es, Schlerinnen und Schler bestmglich aufein Leben in einer Informationsgesellschaft vorzuberei-ten [. . . ] Jede Schlerin und jeder Schler soll dazuin die Lage versetzt werden, auf einem der jeweiligenSchulart angemessenen Niveau den grundlegenden Auf-bau von Informatiksystemen und deren Funktionswei-se zu verstehen [. . . ] Die schulische Auseinandersetzungmit dem Aufbau und der Funktionsweise von Informatik-systemen darf dabei aber nicht nur auf der Ebene derBenutzungsschnittstelle erfolgen, die sich bereits bei ei-ner nchsten Produktversion oder bei Verwendung einesProdukts eines anderen Herstellers ndern kann. DenAusgangspunkt fr einen produktunabhngigen Zugangbildet daher die Darstellung bzw. Reprsentation vonInformation zu Problemen aus der Lebenswelt derSchlerinnen und Schler durch Daten in Informa-tiksystemen verschiedener Anwendungsklassen.
(gi 2008, S. 11 Hervorhebungen durch lh).
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Klassendiagramm Ponto
DOKUMENT
+erzeugeAbschnitt(): ABSCHNITT+erzeugeAbsatz(text: ZEICHENKETTE): ABSATZ+erzeugeSeitenvorlage(): SEITENVORLAGE+gibAbsatz(index: GANZZAHL): ABSATZ+gibSeite(nr: GANZZAHL): SEITE+gibCursor(): CURSOR+gibAbschnitt(index: GANZZAHL): ABSCHNITT+speichern(dateiname: ZEICHENKETTE)
CURSOR
+vor(): WAHRHEITSWERT+zurueck(): WAHRHEITSWERT+gibZeichen(): ZEICHEN
ABSCHNITT
+erzeugeAbsatz(text:ZEICHENKETTE)+setzeSeitenvorlage(vorlage: SEITENVORLAGE)+gibDokument(): DOKUMENT+gibAbsaetze(): LISTE aus ABSATZ+gibSeitenvorlage(): SEITENVORLAGE+gibSeiten(): LISTE aus SEITE
SEITENVORLAGE
+gibName(): ZEICHENKETTE+gibSeitenrandOben(): GANZZAHL+gibSeitenrandUnten(): GANZZAHL+gibSeitenrandLinks(): GANZZAHL+gibSeitenrandRechts(): GANZZAHL+gibBreite(): GANZZAHL+gibHoehe(): GANZZAHL+gibSpaltenzahl(): GANZZAHL
SEITE
+gibAbschnitt(): ABSCHNITT+gibSeitenvorlage(): SEITENVORLAGE+gibSeitenzahl(): GANZZAHL
ABSATZ
+setzeAusrichtung(Linksbuendig | Zentriert |Rechtsbuending | Blocksatz)+setzeEinzugLinks (tmm: GANZZAHL)+setzeEinzugRechts (tmm: GANZZAHL+setzeEinzugErstzeile (tmm: GANZZAHL)+setzeEinzugRestzeilen (tmm: GANZZAHL)+setzeAbstandOben (tmm: GANZZAHL)+setzeAbstandUnten (tmm: GANZZAHL)+gibDokument(): DOKUMENT+gibAbschnitt(): ABSCHNITT+gibTextinhalt(): ZEICHENKETTE+gibZeichenanzahl(): GANZZAHL+gibEinzugLinks(): GANZZAHL+gibEinzugRechts(): GANZZAHL+gibEinzugErstzeile(): GANZZAHL+gibEinzugRestzeilen(): GANZZAHL+gibAbstandOben(): GANZZAHL+gibAbstandUnten(): GANZZAHL+gibZeichen (index:GANZZAHL): ZEICHEN+gibAusrichtung(): Linksbuendig | Zentriert |Rechtsbuending | Blocksatz
ZEICHEN
+setzeFett(fett: WAHRHEITSWERT)+setzeKursiv(kursiv: WAHRHEITSWERT)+setzeUnterstrichen(unterschrichen: WAHRHEITSWERT)+setzeDuchgestrichen(durchgestrichen: WAHRHEITSWERT)+setzeSchriftfarbe(farbe:(Farbauswahl))+setzeHintergrundfarbe(farbe:(Farbauswahl))+setzeSchriftgroesse(groesse: ZAHL)+setzeSchriftart(schriftart: ZEICHENKETTE)+setzeSymbol(symbol: ZEICHEN)+gibFett(): WAHRHEITSWERT+gibKursiv(): WAHRHEITSWERT+gibUnterstrichen(): WAHRHEITSWERT+gibDurchgestrichen(): WAHRHEITSWERT+gibSchriftfarbe(): (Farbauswahl)+gibHintergrundfarbe(): (Farbauswahl)+gibSchriftgroesse(): ZAHL+gibSchriftart(): ZEICHENKETTE+gibSymbol(): ZEICHENKETTE
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund II
I Unterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-8
Dokumente objektorientiert (1/3)
(nach Borchel, Humbert und Reinertz 2005)
DOKUMENT
+Name: ZEICHENKETTEAbschnitte: LISTE aus ABSCHNITTSpeicherort: ZEICHENKETTE
+erzeugeAbschnitt(): ABSCHNITT+erzeugeAbsatz(text: ZEICHENKETTE): ABSATZ+gibAbsatz(index: GANZZAHL): ABSATZ+gibCursor(): CURSOR+speichere(dateiname: ZEICHENKETTE)+lade(ort:ZEICHENKETTE): WAHRHEITSWERT+schliee()
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund II
I Unterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-9
Dokumente objektorientiert (2/3)
absatz1Zeichen = "Hallo, liebe Freundinnen und Freunde,"Ausrichtung = ZentriertZeilenabstand = 1,5EinzugLinks = 2000EinzugRechts = 2000EinzugErstzeile = 0EinzugRestzeilen = 0AbstandOben = 0AbstandUnten = 0
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund II
I Unterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-10
Dokumente objektorientiert (3/3)
Umsetzung der Modellierung in einer Programmiersprache hiermit Python und der Schnittstelle Ponto zu OpenOffice.org bzw.zu LibreOfficefrom ponto import DOKUMENT,Zentrierteinladung=DOKUMENT()absatz1=einladung.erzeugeAbsatz("Hallo, liebe Freundinnen
und Freunde,")absatz1.setzeAusrichtung(Zentriert)...
Ponto ist ffentlich zugnglich (vgl. Reinertz 2008) unterhttp://ham.nw.schule.de/pub/bscw.cgi/2131956 finden sich derQuellcode (ponto.py, ponto3.py) und ablauffhige Beispiele sowohl fr die Version2 als auch fr Version3 und ein Film
http://ham.nw.schule.de/pub/bscw.cgi/2131956
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund II
I Unterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-11
Dokumente Ponto3
Ponto3 im Film (Screenrecording) Absatzeinrcken
Lavf56.15.102
L. HumbertPonto3 Fernsteuerung von LibreOffice durch das Python3 Programm p3absatzruecken1.pyhttp://ham.nw.schule.de/pub/bscw.cgi/2131956
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksysteme
I HauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-12
Wahlpflichthauptfach Informatik ab Jhg. 7
Vorteile+ Orientierung an (gi 2008)+ Informatik wird viertes Hauptfach
(und damit abschlussrelevant)+ Stundenvolumen
4 Jahrgnge 3 Unterrichtsstunden 12 UStd
Nachteile Pflichtfachinformatik fehlt weiterhinWahl erreicht 14 bis
13 der Schlerinnen und Schler
Informatik wird der zweiten Fremdsprache nicht vollstndiggleichgestellt
Gymnasium wird abgekoppelt
BezugsdokumenteMinisterium (MSW-NW 2015b; MSW-NW 2015a)Stellungnahme (FG IBN 2015) Verbndebeiteiligung
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?
I Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-13
Ziele gymnasiale Oberstufe
Allgemeine Bildung plus Propdeutik im FachI Input: [bis 2016 auslaufend] gltige Richtlinien und
Lehrplan ffentlich verfgbar (MSWWF 1999) derLehrplan Informatik wurde wie die Lehrplne der anderenFcher auch berarbeitet, da er Elemente enthlt, diebezglich des Zentralabiturs als nicht mehr zielfhrendbetrachtet werden [mssen]
I Output: Zentralabitur Rahmenvorgaben fr 2015, 2016und 2017 ffentlich verfgbarInformatikkurse ab Schuljahr 2014/2015
Bildungsdokument (MSW-NW 2013)Diskussion des dem Kernlehrplanvorangehenden Vorschlages: (FG IBN 2013)
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufe
I Aufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-14
Ausgestaltung des Kernlehrplans
I Im Unterschied zu den bis zu der Abiturprfung in 2016 geltenden Richtlinien und Lehrplnen (MSWWF 1999) wirdim Kernlehrplan (MSW-NW 2013) keine Umsetzungvorgeschlagen.
I Die Fachkonferenz Informatik jeder Schule mit einemInformatikangebot in der gymnasialen Oberstufe muss dieschulbezogene curriculare Ausgestaltung des Kernlehrplansvornehmen.
I Um den Prozess zu begleiten, wurde frFachschaftsvertreter1 der Schulen sogenannteImplementationsveranstaltungen der Bezirksregierungen mitden Fachdezernenten Informatik2, auf denen die Intensiondes Kernlehrplans und Mglichkeiten zur Umsetzungerlutert wurden.
1Lehrkrfte, die das Fach Informatik an der Schule unterrichten2die die Fachaufsicht darstellen
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufe
I Aufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-15
Schulinternes Curriculum der ministeriale VorschlagI Mit (MSW-NW 2014) wurde vom Ministerium ein Beispiel
fr eine schulinterne Ausgestaltung prsentiert.Bemerkenswert ist, dass einige Aussagen auf denVeranstaltungen nicht mit dem Vorschlag bereinstimmen3Kennzeichen
I Vorschlag, der einige zentrale in der FachdiaktikInformatik diskutierte Punkte nicht bercksichtigt
I Fachdidaktische Expertise wurde nicht eingeholtI closed shop Erstellung es gab keine Diskussion mit
Kolleginnen und Kollegen vor der Verffentlichung [dasGegenteil von partizipativer Curriculumgestaltung]
I Gestaltung einer nicht diskutierten und evaluiertenneuen Bibliothek zur Arbeit mit vorgegebenen Klassen zurgraphischen Darstellung von 3D-Objekten
I Kontrapunkt ein Vorgehensmodell fr die Entwicklungvon Curricula liegt seit 1967 vor (vgl. Robinsohn 1967) wurde in dem Prozess (auch bei den anderen Fchern) nichtbercksichtigt
I (Informatiklehrkrfte aus NRW 2015) stellt eine Alternativebereit, in der die o. g. Punkte bercksichtigt werden
3Beispiel GLOOP wurde auf der ersten Veranstaltung nicht erwhnt,findet sich aber in dem Vorschlag.
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele Oberstufe
I Objects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-16
Modellierung Vorgehen
EinstiegobjektorientierteModellierung
Fachkonzept
Methode von Abbott
Objektdiagramm
Railroad-Diagramm
Sequenzdiagramm
Klassendiagramm
ImplementierungSequenzdiagramm
Variablenkonzept
Java ObjectPascal Python
Mod
ellie
rung
Implem
entie
rung
In (Pieper und Mller2014) finden sich inzwi-schen mehr als 20 Sze-narien fr Schlerinnenund Schler, die sich mitdem dargestellten Vorge-hen umsetzen lassen die dahinterstehende Sichtentspricht fr die erstenSchritte dem Objects-first and Objects-onlyAnsatz:
I BasketballI . . .I CafeteriaI . . .I KinoI . . .I WM-Finale
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele Oberstufe
I Objects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-17
Modellierung Kompetenzen Vorhaben 1 und 2Die Schlerinnen und Schler . . .1. ermitteln bei der Analyse einfacher Problemstellungen Objekte, ihre
Eigenschaften, ihre Operationen und ihre Beziehungen (IF1, M),
2. nutzen Railroad-Diagramme, um syntaktisch korrekte Strukturen zuentwickeln und zu prfen (IF1, I),
3. erstellen syntaktisch korrekte Bezeichner fr Objekte, Attribute undMethoden (IF3, I),
4. stellen den Zustand eines Objekts dar Objektkarte (IF1, D),
5. modellieren Objekte mit ihren Attributen, Attributwerten, Methodenund Beziehungen (IF1, M),
6. stellen die Ergebnisse der Modellierungsberlegungen derobjektorientierten Analyse grafisch dar Objektkarten undObjektdiagramme (IF1, D),
7. modellieren die Kommunikation zwischen Objekten (IF1, M),
8. stellen die Ergebnisse der Modellierungsberlegungen zum Ablauf derKommunikation der Objekte grafisch dar Sequenzdiagramme(IF1, D),
9. setzen Sequenzdiagramme in die Punktnotation um (IF1, I),
10. analysieren und erlutern eine objektorientierte Modellierung (IF1, A).
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele Oberstufe
I Objects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-18
Modellierung Kompetenzen Detaillierung
Wie knnen/sollen/werden Schlerinnen und Schler diegeforderten Kompetenzen entwickeln?
K-Nr.4 Operator Hilfsmittel1 ermitteln Verfahren von Abbott2 nutzen/entwickeln/prfen Railroad-Diagramme3 darstellen Railroad-Diagramme4 darstellen Objektkarten5 modellieren Objektkarten/-diagramm6 darstellen Objektkarten/-diagramm7 modellieren Protokoll8 darstellen Sequenzdiagramme9 umsetzen Punktnotation10 analysieren/erlutern verbal/halbverbal
4Kompetenznummer lt. 10-17
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OOM (Diagrammarten Pieper und Mller 2014) http://tny.im/rppNlArt der Grafik Funktion Phase der ProblemlsungRailroaddiagramm Darstellung der Syntax Erstellung regelkonformer
ElementeObjektkarte Darstellung des aktuellen
Zustands (dynamisch)Problemanalyse Schnapp-schuss bei der Abarbeitung
Objektdiagramm Situation mit aktuellen Ob-jektbeziehungen
w. v.
Sequenzdiagramm Schrittweise Darstellungdes Ablaufs (dynamisch)
Abarbeitung der Problem-lsung aus Objektsicht
[Punktnotation] Darstellung des Ablaufs(Sequenz)
Progamm (Objektinterak-tionen)
Struktogramm Ablaufmodellierung (Se-quenz und Methoden) programmiersprachenun-abhngige Darstellung vonAblufen
Lsungsdetails: Programm Implementierung
Klassenkarte Zusammenfassung von Ob-jekten (statisch)
Konstruktion der Lsung
Klassendiagramm Beziehungen auf Klassene-bene (statisch)
w. v.
http://tny.im/rppNl
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele Oberstufe
I Objects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-20
OOM zunchst richtige Modellierung
ProblemstellungSie befinden sich beider BuchhndlerinIhres Vertrauens undmchten zwei Bchererwerben: eines derBcher soll sich miteinem Themabeschftigen, das mitInformatikzusammenhngt, daszweite soll derEntspannung dienen.
Arbeitsauftrag
1. Geben Sie die Objekte an, die inder Problemstellung auftreten.
2. Identifizieren Sie Attribute, diedie Objekte fr die Lsung derAufgabe kennzeichnen.
3. berlegen Sie, ber welcheMethoden die Objekte von sichaus verfgen mssen, damit dasProblem einer Lsung zugefhrtwerden kann.
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele Oberstufe
I Objects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur
10-20
OOM zunchst richtige Modellierung
ProblemstellungSie befinden sich beider BuchhndlerinIhres Vertrauens undmchten zwei Bchererwerben: eines derBcher soll sich miteinem Themabeschftigen, das mitInformatikzusammenhngt, daszweite soll derEntspannung dienen.
Arbeitsauftrag
1. Geben Sie die Objekte an, die inder Problemstellung auftreten.
2. Identifizieren Sie Attribute, diedie Objekte fr die Lsung derAufgabe kennzeichnen.
3. berlegen Sie, ber welcheMethoden die Objekte von sichaus verfgen mssen, damit dasProblem einer Lsung zugefhrtwerden kann.
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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung J
10.5 Literatur
10-21
Zusammenfassung
Zielgerichtete Arbeit mit Beispielen
I Beispiele verdeutlichen die konkreten Anforderungen, die imSchulfach Informatik eingelst werden sollen, besser als alleVorgaben, Richtlinien oder Lehrplne.
I Sowohl fr die Sekundarstufe I als auch fr die gymnasialeOberstufe ist eine objektorientierte Vorgehensweiseangeraten, die darber hinaus den spiralcurricularenAnforderungen an einen auf Strukturwissen ausgerichtetenInformatikunterricht kennzeichnen.
I Der Ausweis der konkreten Zielperspektive in Form vonLernzielkontrollen und Klausurvorschlgen (mitvollstndigen Musterlsungen bestenfalls fr verschiedeneKompetenzstufen) geben einen Eindruck des angestrebtenKompetenzzuwachses der Schlerinnen und Schler.
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung J
10.5 Literatur
10-21
Zusammenfassung
Probleme bei der Arbeit mit Beispielen
I Ein zentrales Problem bei Beispielen stellen die hufig nichtgenannten unterrichtlichen Voraussetzungen und die nichtgenannten Detailelemente dar diese mssen aber fr einengelingenden Unterricht unbedingt Beachtung finden.
I Ein Problem fr den Informatikunterricht, der sich anBeispielen orientiert, ergibt sich durch die Benutzung vonWerkzeugen: seien es Betriebssysteme,Programmiersprachen oder gar konkreteInformatiksystemen werden diese Kontexte im Rahmenvon Informations- und Arbeitsblttern, bei Arbeitsauftrgenusw. nebenbei erwhnt, so sind die Materialien in anderenKontexten nicht [mehr] einsetzbar daher ist darauf zuachten, dass bei der Eigenproduktion ein Werkzeugbezugmglichst isoliert wird und damit ausgetauscht werden kann(dies bezieht sich auch auf die Materialproduktion und diedort eingesetzten Werkzeuge).
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur J
10-22
Literatur fr die Vorlesung I
Borchel, Christiane, Ludger Humbert und Martin Reinertz(2005). Design of an Informatics System to Bridge the GapBetween Using and Understanding in Informatics. In:Innovative Concepts for Teaching Informatics. Informatics inSecondary Schools: Evolution and Perspectives Klagenfurt,30th March to 1st April 2005. Hrsg. von Peter Micheuz,Peter Antonitsch und Roland Mittermeir. Wien: UeberreuterVerlag, S. 5363. isbn: 3-8000-5167-2.
Diethelm, Ira und Christina Drge (2011). Zur Diskussion vonKontexten und Phnomenen in der Informatikdidaktik. In:Informatik und Schule Informatik fr Bildung und Beruf INFOS 2011 14. GI-Fachtagung 12.15. September 2011,Mnster. Hrsg. von Marco Thomas. GI-Edition LectureNotes in Informatics Proceedings P 189. Bonn: Gesellschaftfr Informatik, Kllen Druck + Verlag GmbH, S. 6776. isbn:978-3-88579-283-3. url: http://subs.emis.de/LNI/Proceedings/Proceedings189/67.pdf(besucht am 24. 06. 2015).
http://subs.emis.de/LNI/Proceedings/Proceedings189/67.pdfhttp://subs.emis.de/LNI/Proceedings/Proceedings189/67.pdf
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur J
10-23
Literatur fr die Vorlesung II
FG IBN (2013). Kernlehrplan Informatik gymnasiale Oberstufe Verbndebeteiligung. FG IBN Fachgruppe InformatischeBildung Nordrhein-Westfalen der gi. url: http://tny.im/11lfq(besucht am 27. 06. 2015).
(2015). Kernlehrplne Wahlpflichtfach InformatikGesamtschule/Sekundarschule und Realschule Verbndebeteiligung. FG IBN Fachgruppe InformatischeBildung Nordrhein-Westfalen der gi. url:http://tny.im/yndBh (besucht am 27. 06. 2015).
gi (2008). Grundstze und Standards fr die Informatik in derSchule Bildungsstandards Informatik fr die Sekundarstufe I.Erarbeitet vom Arbeitskreis Bildungsstandards Beschlussdes gi-Prsidiums vom 24. Januar 2008 verffentlicht alsBeilage zur LOG IN 28 (2008) Heft 150/151. url:http://tny.im/eo9Pt (besucht am 27. 06. 2015).
http://tny.im/11lfqhttp://tny.im/yndBhhttp://tny.im/eo9Pt
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur J
10-24
Literatur fr die Vorlesung III
Humbert, Ludger und Hermann Puhlmann (2005). EssentialIngredients of Literacy in Informatics. In: 8th IFIP WorldConference on Computers in Education, 47th July 2005,University of Stellenbosch. Documents/445.pdf. Cape Town,South Africa: Document Transformation Technologies cc.isbn: 1-920-01711-9.
Informatiklehrkrfte aus NRW (2015). Schulinterner Lehrplanzum Kernlehrplan fr die gymnasiale Oberstufe Informatik(Stand: 15. Mrz 2015). url: http://ddi.uni-wuppertal.de/material/materialsammlung/klp.html (besuchtam 08. 04. 2015).
MSW-NW (2013). Kernlehrplan Informatik fr die gymnasialeOberstufe. MSW-NW Ministerium fr Schule undWeiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen. url:http://tny.im/6gTy3 (besucht am 23. 02. 2015).
http://ddi.uni-wuppertal.de/material/materialsammlung/klp.htmlhttp://ddi.uni-wuppertal.de/material/materialsammlung/klp.htmlhttp://tny.im/6gTy3
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur J
10-25
Literatur fr die Vorlesung IV
MSW-NW (2014). Beispiel fr einen schulinternen Lehrplanzum Kernlehrplan fr die gymnasiale Oberstufe Informatik(Stand: 30.03.2014). MSW-NW Ministerium fr Schule undWeiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen. url:http://tny.im/lxfJK (besucht am 23. 06. 2015).
(2015a). Kernlehrplan fr die Gesamtschule/Sekundarschulein Nordrhein-Westfalen Wahlpflichtfach Informatik (EntwurfVerbndebeteiligung 26.02.2015). MSW-NW Ministeriumfr Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen.url: http://tny.im/6GBTq (besucht am 31. 03. 2015).
(2015b). Kernlehrplan fr die Realschule inNordrhein-Westfalen Wahlpflichtfach Informatik (EntwurfVerbndebeteiligung 26.02.2015). MSW-NW Ministeriumfr Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen.url: http://tny.im/7fqLC (besucht am 25. 06. 2015).
http://tny.im/lxfJKhttp://tny.im/6GBTqhttp://tny.im/7fqLC
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur J
10-26
Literatur fr die Vorlesung V
MSWWF, Hrsg. (1999). Richtlinien und Lehrplne fr dieSekundarstufe II Gymnasium/Gesamtschule inNordrhein-Westfalen Informatik. 1. Aufl. SchriftenreiheSchule in NRW 4725. MSWWF (Ministerium fr Schule undWeiterbildung, Wissenschaft und Forschung des LandesNordrhein-Westfalen). Frechen: Ritterbach Verlag.
Mller (n Brker), Kathrin und Ludger Humbert (2015).Informatik in der Grundschule oder gar im Kindergarten? Wiesoll das gehen? Handzettel zu Informatik im Primarbereich.url: http://t.co/3yvZFbfUk4 (besucht am 20. 02. 2015).
Pieper, Johannes und Dorothee Mller, Hrsg. (2014). Materialfr den Informatikunterricht. Arnsberg, Dortmund, Hamm,Solingen, Wuppertal. url:http://ddi.uni-wuppertal.de/material/materialsammlung/(besucht am 15. 01. 2015).
http://t.co/3yvZFbfUk4http://ddi.uni-wuppertal.de/material/materialsammlung/
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Vorlesung 10Informatik-unterricht Beispiel-szenarien
10.1 SzenarienBasis KontextKompetenzen derallgemeinbildendenInformatik
10.2 Informatik-bildung in derSekundarstufe Iund IIUnterrichtskonzept ObjektorientierteSicht aufInformatiksystemeHauptwahlfachInformatik einezielfhrendePerspektive?Ziele des Informa-tikunterrichts inder gymnasialenOberstufeAufgaben derFachkonferenzInformatik
10.3 Beispiele OberstufeObjects-first andObjects-only
10.4 Zusammenfassung
10.5 Literatur J
10-27
Literatur fr die Vorlesung VIReinertz, Martin (2008). Ponto Objektorientierung mitLibreoffice/Openoffice.org Writer. Vortrge, Materialien,Beispiele (inkl. Quellcode: ponto.py). url:http://www.ham.nw.schule.de/pub/bscw.cgi/1077391(besucht am 23. 02. 2015).
Robinsohn, Saul Benjamin (1967). Bildungsreform als Revisiondes Curriculum. 5. Auflage 1975. Neuwied, Berlin:Luchterhand Verlag.
Schller, Julia (2014). Informatiktricks phnomenorientierterInformatikunterricht zu Beginn der Sekundarstufe I.Master-Thesis. Wuppertal: Fachgebiet Didaktik derInformatik Bergische Universitt. url:http://www.ham.nw.schule.de/pub/bscw.cgi/4952805(besucht am 18. 05. 2015).
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KompetenzenSzenarienBasis KontextKompetenzen der allgemeinbildenden Informatik
Informatikbildung in der Sekundarstufe I und IIUnterrichtskonzept Objektorientierte Sicht auf InformatiksystemeHauptwahlfach Informatik eine zielfhrende Perspektive?Ziele des Informatikunterrichts in der gymnasialen OberstufeAufgaben der Fachkonferenz Informatik
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