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1 Prinzipien im Informatikunterricht Problemorientierung als Ansatz für Problemlösungsprozesse aufbauend auf Aufgabenstellungen aus der Erfahrungswelt der Schüler und deren Betrachtung im Zusammenhang von Modellierung - Strukturierung – Implementierung - Interpretation Objektorientierung als grundlegender Ansatz für Modellbildung und als didaktisches Hilfsmittel zum Verständnis verschiedenster Anwendungen Handlungsorientierung, insbesondere im Zusammen- hang mit dem Einsatz und der Nutzung von Informatiksystemen sowie den damit verbundenen Organisationsformen Projektorientierung als integraler

1 Prinzipien im Informatikunterricht Problemorientierung als Ansatz für Problemlösungsprozesse aufbauend auf Aufgabenstellungen aus der Erfahrungswelt

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Prinzipien im Informatikunterricht

• Problemorientierung als Ansatz für Problemlösungsprozesse aufbauend auf Aufgabenstellungen aus der Erfahrungswelt der Schüler und deren Betrachtung im Zusammenhang von Modellierung - Strukturierung – Implementierung - Interpretation

• Objektorientierung als grundlegender Ansatz für Modellbildung und als didaktisches Hilfsmittel zum Verständnis verschiedenster Anwendungen

• Handlungsorientierung, insbesondere im Zusammen-hang mit dem Einsatz und der Nutzung von

Informatiksystemen sowie den damit verbundenen Organisationsformen

• Projektorientierung als integraler Bestandteil des Unterrichts

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Software früher:

Software heute:

Warum ist der Begriff OBJEKTORIENTIERUNG heute so wichtig?

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Software früher:ABLAUFORIENTIERTABLAUFORIENTIERT• prozedural – imperativ

• Programmierer legt Ablauf genau fest

• Oberfläche musste eigens codiert werden

• Textorientierte Benutzerschnittstelle

Software heute:OBJEKTORIENTIERTOBJEKTORIENTIERT• Grafische Benutzeroberflächen

• Mausbedienung Ereignisorientierung

• Unterstützung von parallelen Prozessen

• Kapselung (kein direkter Zugriff auf die Daten und Methoden)

• Vererbung (Weitergabe von Methoden in einer Klassenhierarchie)

• Polymorphie (gleiche Methoden bewirken verschiedene Reaktionen)

Warum ist der Begriff OBJEKTORIENTIERUNG heute so wichtig?

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Beziehungen (zwischen Objekten)

Ereignisse/Botschaften

Methoden/Operationen

Beziehungen (zwischen Gegenständen und Personen)

Ereignisse

Handlungen

Eigenschaften Attribute

Objekte Gegenstände/Personen

Reale Welt

Die objektorientierte Sichtweise der Dinge entspricht

sehr unserer Erfahrungswelt und insbesondere der

unserer Schüler. Deshalb wird ihr vor allem seit den

90er Jahren auf vielen Gebieten der Vorzug gegeben.

Informationstechnik

Vergleich mit realer Welt

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Objekt – Attribut – MethodeKlasse 7

ObjektBearbeitungsgegenstand

AttributEigenschaft

MethodeHandlung /Operation

Name Wert

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Klasse – Objekt – Attribut – MethodeKlasse 8

KlasseZusammenfassung

vergleichbarerBearbeitungsgegenstände

AttributEigenschaft

MethodeHandlung /Operation

Name Wert

Objekt (Instanz)konkreter

Bearbeitungsgegenstand

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Objekte in der realen Welt

Funkwecker

Attribut Attributwert Methode

Farbe schwarz

Uhrzeit 18:21:40 empfangen()

anzeigen()

Weckzeit 5:55 anzeigen()einstellen()speichern()

.... ... ...

Klasse

Objekte (Instanzen) der Klasse FunkweckerObjekt

Mein Wecker

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Klasse Schüler

Objekt

KlausInstanzen/Objekte der Klasse Schüler

Attribut Aufmerksamkeit

Attributwert verträumt

Methode Kopfnuss_empfangen()

Objekte in der realen Welt

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Das ist ein Absatz

Objekte in Applikationen

AttributAusrichtungAusrichtung

Attributwertlinkslinks

ObjektAbsatzAbsatz

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Klasse: ZEICHEN Objekt: ein konkretes Zeichen

z.B.: A, x, 1 oder @

Die Klasse Zeichen

Attribute /Eigenschaften

SchriftartSchriftschnitt /-stilGrößeFarbeUnterstreichungPosition...

Arial, Times New Roman, Symbol, ...normal, kursiv, fett, unterstrichen, ... 12pt, 18pt, ...rot, grün, blau, ... ohne, einfach, doppelt, ...normal, hochgestellt, tiefgestellt, ...

Methoden / Operationen

erstelle()kopiere()füge_ein()setze_Schriftart()setze_Position()

setze_Farbe()setze_Größe()setze_Stil()lösche()....

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Arbeitsauftrag

Erarbeiten Sie eine Übersicht (Klassen, Attribute, Methoden) für die Objektorientierung in einer der Applikationen:

• Textverarbeitung• Tabellenkalkulation• Grafik (Vektorgrafik oder Pixelgrafik)• HTML

Was man hört, vergisst man.

Was man sieht, daran kann man sich erinnern.

Nur was man selbst tut, kann man verstehen.

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Arbeitsauftrag

Klasse (Objekte)

Attribute/Eigenschaften

Methoden/Operationen

Anregung / Orientierung:

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Quellen

• www.friedrich-informatik.de/download/IT/RLFB7/Objektorientierung_Crashkurs.ppt

• http://marvin.sn.schule.de/~knapp/gw/• Lehrplanentwurf Informatik• Präsentationen Buttke, Thuss

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Lösungsvorschlag: Objekte in der Textverarbeitung (1)

Klasse (Objekte)

Attribute/Eigenschaften

Methoden/Operationen

ZEICHENZEICHEN SchriftartSchriftschnittFarbeUnterstreichung ....

Markieren()Kopieren()Einfügen()setzeSchriftart() ...

ABSATZABSATZ AusrichtungEinzug_links, Einzug_rechtsAbstand_davor, Abstand_nachZeilenabstandTabstoppsRahmen ...

Markieren()Kopieren()Einfügen()setzeAusrichtung(zentriert)setzeEinzug_links(1,2 cm)setzeZeilenabstand(12 pt) ...

SEITESEITE PapierformatSeitenrand_oben, Seitenrand_rechtsKopfzeile, FußzeileSpaltenzahl...

setzePapierformat(A4)setzeSeitenrand_rechts(2 cm)Drucken()Seitenansicht()

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Klasse / Objekt

Attribut

Attributwert

Lösungsvorschlag: Objekte in der Textverarbeitung (2)

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Lösungsvorschlag: Objekte in der Tabellenkalkulation

Klasse (Objekte)

Attribute/Eigenschaften

Methoden/Operationen

ZeichenZeichen Schriftart, -schnitt, -farbe, -größe,Unterstreichung, ...

Markieren(), Kopieren(), Einfügen()setzeSchriftgröße(10pt), ...

ZelleZelle Position, FormatAusrichtung, Zeilenumbruch, Rahmen, Hintergrund, Schutz, ...

Markieren(),Kopieren(), Einfügen()setzeAusrichtung(zentriert)setzeSchutz(gesperrt), ...

Spalten und Spalten und ZeilenZeilen

Dimension(Spaltenbreite, Zeilenhöhe)

SpaltenbreiteSetzen(),ZeilenhöheSetzen(), ...

TabelleTabelle BezeichnerZeilenzahl, Spaltenzahl

ZeileEinfügen()ZeileLöschen(), ...

DiagrammDiagramm Typ, Datenreihen, Größe, ... Erstellen, Typ zuweisen, Löschen, Größe ändern, Daten zuweisen, ...

DokumentDokument Tabellenzahl PapierformatSeitenrand_oben, Seitenrand_rechtsKopfzeile, Fußzeile, ...

setzePapierformat(A4)setzeSeitenrand_rechts(2 cm)Drucken()Seitenansicht(), ...

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Lösungsvorschlag: Objekte in der Vektorgrafik

Klasse (Objekte)

Attribute/Eigenschaften

Methoden/Operationen

StreckeStrecke(Linie)(Linie)

Anfang, Ende, Farbe, Strichstärke, Linienart, ...

Markieren, Kopieren, Duplizieren, Klonen, Verschieben, Löschen, Gruppieren, Anordnen, Ausrichten, Drehen, Spiegeln, Skalieren, Farbe ersetzen, ...

StreckenzugStreckenzug(Streckenzug)(Streckenzug)

Punktkoordinaten, Farbe, Strichstärke, Linienart, ...

FreihandlinieFreihandlinie(Kurve)(Kurve)

Anfang, Ankerpunkte, Ende, Farbe, Strichstärke, Linienart, ...

RechteckRechteck(z.B. Quadrat)(z.B. Quadrat)

Lage, Position, Größe, Strichstärke, Strichfarbe, Füllfarbe, Füllmuster, ...

EllipseEllipse(z.B. Kreis)(z.B. Kreis)

Lage, Position, Größe, Strichstärke, Strichfarbe, Füllfarbe, Füllmuster, ...

PolygonPolygon(Vieleck)(Vieleck)

Punktkoordinaten, Strichstärke, Strichfarbe, Füllfarbe, Füllmuster, ...

TextfeldTextfeld(Zeichen, Text)(Zeichen, Text)

Lage, Position, Schriftattribute, Füllattribute, Randattribute, ...

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Lösungsvorschlag: Objekte in der Pixelgrafik

Klasse (Objekte)

Attribute/Eigenschaften

Methoden/Operationen

PixelPixel x-Pos, y-Pos, Farbe Farbzuweisung

BildBild Bildgröße, Farbtiefe Größe ändern

DateiDatei Dateiformat, Dateikomprimierung,Dateiname, Erstellungsdatum, ...

Speichern, Löschen, Umbenennen, ...

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Lösungsvorschlag: Objekte in HTML

Klasse (Objekte)

Attribute/Eigenschaften

Methoden/Operationen

ZEICHENZEICHEN Schriftart (-typ), Schriftstil (-schnitt), Schriftgröße (-grad), Schriftposition, Schriftfarbe, ...

Markieren()Kopieren()...

LINKLINK Verweisziel Verfolgen

GRAFIKGRAFIK Position, Größe, Ausrichtung, ... Markieren()Kopieren()...

ABSATZABSATZ Ausrichtung, Einzug, Abstände, ...

Markieren()Kopieren()...

WEBSEITEWEBSEITE Layout Drucken()Seitenansicht()