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Vorlesung 10 Informatikunterricht – Beispielszenarien Eine Einführung zu den grundlegenden Ideen Vorlesung Didaktik der Informatik vom 29. Juni 2015 Version: 177260e Stand: 2015-06-28 15:08:05 +0200 Zuletzt bearbeitet von: humbert von Ludger Humbert DIDAKTIK DER INFORMATIK

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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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    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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    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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    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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    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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    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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    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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    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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    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)

  • [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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    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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    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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    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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    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

  • [git] Branch: master@ 177260e Release: (2015-06-28)

    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

  • [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.

  • [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.

  • [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.

  • [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

    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).

  • [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

  • [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

  • [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

  • [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