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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
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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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
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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[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
10-5
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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[git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)
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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[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
10-8
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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[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 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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[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
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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[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
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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[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
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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[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
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
-
[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
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/
-
[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
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
Beispiele OberstufeObjects-first and Objects-only
ZusammenfassungLiteratur