Informatik

 

 

Moderner Informatikunterricht zeichnet sich durch offene Arbeitsphasen, projektartiges Arbeiten, Aufgaben- und Inhaltskontexte mit Lebensweltbezug und einem hohen Anteil an eigenverantwortlichem Lernen aus.
Ziel des Informatikunterrichts an niedersächsischen weiterführenden Schulen ist, den Schülerinnen und Schülern einen möglichst breiten Überblick über relevante Gebiete der Informatik zu geben und vereinzelt Vertiefungen zu setzen.
In diesem Sinn werden die Ausbildung insgesamt und auch die Fachseminarsitzungen gestaltet, welche einen hohen Anteil an unterrichtsprakti­schen Beispielen beinhalten.

Vor jeder Fachseminarsitzung werden immer zwei bis drei gelaufene Unterrichtsbesuche von den jeweiligen Lehrerinnen und Lehrern im Vorbereitungsdienst, kurz LiVD, vorgestellt und in der gesamten Gruppe diskutiert.

Danach gibt es in jeder Fachseminarsitzung einen kurzen inhaltlichen Input. Sollte ein KC-Bezug gegeben sein, werden dieser, sowie interessante Fachliteratur zum aktuellen Thema, hier ebenfalls dargestellt.

Anschließend wird stets in Kleingruppen ein konkretes Produkt erstellt, dieses im Anschluss vorgestellt und in der gesamten Gruppe diskutiert.

Unterrichtsmaterial zu Fachinhalten wird den LiVD zur Verfügung gestellt.

 

Fachseminarinhalt

Kurzbeschreibung

0

Einführungssitzung

Die einführende Sitzung findet zu jedem Beginn neuer LiVD statt. In dieser werden relevante allgemeine und in­formatikspezifische Infor­mationen für Berufsanfänger besprochen.

1

Lineare ADT

Es werden Einstiegsszenarien, häufige Lernschwierigkei­ten und algo­rithmische Anwendungen der für die Schule relevanten linearen ADT (Stack, Queue und dynamische Reihung) thematisiert.

2

Codierungstheorie

Für Themen der Codierungstheorie in der E- und Q-Pha­se (Binärsys­tem, ASCII, RGB, Ziele der Codierungstheo­rie, Kompressionsverfahren und fehlerkorrigierende Co­dierungen) wird in Kleingruppen konkre­tes Unterricht­material entworfen. In der abschließenden Diskussion zu den Produkten wird auf geeignete Einstiege und häufige Lern­schwierigkeiten verwiesen.

3

Klausuren

Alle Fachseminarteilnehmenden, die bereits Klausuren oder Klassen­arbeiten erstellt haben, sollen jeweils eine mitbringen. Diese werden dann an andere im Fachsemi­nar verteilt und gesichtet.

In der letzten Phase werden die schriftlichen Arbeiten beurteilt und es wird auf Struktur und Formulierung der Aufgabenstellungen, An­forderungsbereiche, Inhalte nicht mehrfach identisch prüfen und an­dere formale Vorgaben hingewiesen.

4

Technische Informatik

Dieses in der Q-Phase optionale Thema wird konkret mit Steckplati­nen und Arduinos durchgeführt. Die LiVD kön­nen anhand verschiede­ner Arbeitsblätter arbeitsteilig ein größeres Projekt bearbeiten und am Schluss zu ei­nem Ganzen zusammenfügen.

5

Nichtlineare ADT

Es werden Einstiegsszenarien, häufige Lernschwierigkei­ten und algo­rithmische Anwendungen der für die Schule relevanten und optiona­len nichtlinearen ADT (Baum, Bi­närbaum und Graph) thematisiert.

6

Mündliche Prüfungen

Nach einer Präsentation zu den formalen Vorgaben für mündliche Prüfungen (Abitur und auch mündliche Prü­fungen anstelle einer Klausur oder Nachprüfungen) erhalten die LiVD Beispiele mündlicher Abiturprüfungen und sollen anschließend selbst eine solche Prüfung er­stellen.

7

Kryptologie

Für Themen der Kryptologie in der E- und Q-Phase (u. a. Transpositi­ons- und Substitutionsverfahren, Häufigkeits­analyse, Vigenère, Block­chiffren, asymmetrische Verfah­ren) wird in Kleingruppen konkretes Unterrichtmaterial entworfen. In der abschließenden Diskussion zu den Produkten wird auf geeignete Einstiege und häufige Lernschwie­rigkeiten verwiesen.

8

Theoretische Informa­tik

Für Themen DEA, MA, DKA und Formale Sprachen wird in Kleingrup­pen konkretes Unterrichtmaterial entwor­fen. In der abschließenden Diskussion zu den Produkten wird auf geeignete Einstiege, mögliche algorithmische Umsetzungen und häufige Lernschwierigkeiten ver­wiesen.

9

Unterrichtsplanung 1 und Entwür­fe

In den Fachseminarsitzungen zur Unterrichtsplanung, von denen im­mer eine die erste reguläre Sitzung neuer LiVD ist, werden zu aktuel­len Unterrichtsinhalten der LiVD konkrete Stunden geplant. Es gibt immer einen wechselnden Fokus, hier auf die didaktischen Überle­gungen.

10

Datenbanken

Für Themen Grundlagen Datenbanken (Fachbegriffe, Redundanzen, Anomalien, Inkonsistenzen, Primärschlüs­sel), SQL, Datenbankentwurf (ER-Modelle) wird in Klein­gruppen konkretes Unterrichtmaterial ent­worfen. In der abschließenden Diskussion zu den Produkten wird auf geeignete Einstiege, mögliche Erweiterungen und häufi­ge Lern­schwierigkeiten verwiesen.

11

Schriftliches Abitur

Die LiVD untersuchen Abituraufgaben anhand vorgege­bener Kriteri­en, u. A. Anteil algorithmischer Inhalte, kon­kreter Bezug der Arbeits­aufträge zu inhaltsbezogenen Kompetenzen des KCs, Anteil der ein­zelnen inhaltsbezo­genen Kompetenzbereiche, Operatoren.

12

Programmierung

Die LiVD analysieren in Kleingruppen fachdidaktische Ar­tikel oder entsprechende Auszüge aus Büchern zum The­ma "Lernschwierigkei­ten bei Programmierung im Allge­meinen und bei verschiedenen Pro­grammiersprachen".

13

Datenanalyse und KI

Die LiVD sichten arbeitsteilig Unterrichtsmaterial zu den Themen "Automatisierte Datenanalyse" und "KI in der Schule".

14

Schuleigene Ar­beitspläne

Die LiVD bringen die SAP ihrer Schule mit und diese wer­den anhand der formalen Vorgaben an SAP analysiert. Anschließend werden in Kleingruppen Optimierungsvor­schläge entwickelt.

15

Objektorientierte Mo­dellierung

Unterrichtsmaterial zu Klassendiagrammen mit UML wird gesichtet und anschließend eigenes Material ent­worfen

16

Aufgaben im Informa­tikunterricht

Nach einer Präsentation zu den verschiedenen Rollen und Variatio­nen von Aufgaben werden in Kleingruppen konkrete klassische Auf­gaben zu Blütenaufgaben erwei­tert.

17

Unterrichtsplanung 2 und Lernziele

In den Fachseminarsitzungen zur Unterrichtsplanung, von denen im­mer eine die erste reguläre Sitzung neuer LiVD ist, werden zu aktuel­len Unterrichtsinhalten der LiVD konkrete Stunden geplant. Es gibt immer einen wechselnden Fokus, hier auf die Lernziele.

18

Programmiersprachen im Vergleich

Die LiVD analysieren anhand konkreter Aufgaben ver­schiedene grafi­sche und textbasierte Programmierspra­chen.

19

Projektunterricht

Nach einer Präsentation zu Projektunterricht entwerfen die LiVD ei­gene Ideen für Unterrichtsprojekte.

20

Informatik in der Se­kundarstufe 1

Die LiVD entwickeln zu unterschiedlichen Inhalten der Jahrgänge 9 und 10 Unterrichtsideen. Beispielmaterial steht zur Verfügung.

21

Physical Computing

Die LiVD probieren Material zu Calliope, Arduino und Lego Spike aus.

22

Informatik im Kontext

Nach einer Präsentation zu Informatik im Kontext entwi­ckeln die LiVD zu verschiedenen Fachinhalten geeignete Kontexte, mit denen man insbesondere motivieren und auch weiterarbeiten kann.

23

Inverted Classroom

Nach einer Präsentation zu Inverted Classroom entwi­ckeln die LiVD zu verschiedenen Themen Unterrichtside­en hierzu.

24

Stundeneinstiege

Nach einer Präsentation zu Stundeneinstiegen entwi­ckeln die LiVD zu verschiedenen Themen motivierende Stundeneinstiege.

25

EIS-Prinzip

Nach einer Präsentation zu Informatik im Kontext entwi­ckeln die LiVD zu verschiedenen Fachinhalten geeignete Unterrichtsbeispiele, nach dem EIS-Prinzip.

26

Unterrichtsplanung 3 und Metho­dik

In den Fachseminarsitzungen zur Unterrichtsplanung, von denen im­mer eine die erste reguläre Sitzung neuer LiVD ist, werden zu aktuel­len Unterrichtsinhalten der LiVD konkrete Stunden geplant. Es gibt immer einen wechselnden Fokus, hier auf die Methodischen Überle­gungen.

 

Einführende Literatur
  • Eckart Modrow und Kerstin Strecker, Didaktik der Informatik, De Gruyter Studium 2016.
  • Sigrid Schubert, Andreas Schwill, Didaktik der Informatik, Spektrum 2011.
  • Schwill, A., Fundamentale Ideen der Informatik, In: Zentralblatt der Mathematik 93 / 1, S.20-31 (www.informatikdidaktik.de/Forschung/Schriften/ZDM.pdf).
  • Hartmann, W., Näf, M., Reicher, R., Informatikunterricht planen und durchführen, Kapitel 8, Springer 2006.
  • Modrow, E., Mönig, J., Strecker, K., Wozu Java? - Ein Plädoyer für grafisches Programmieren. In: LOGIN, 31.Jg(2011),168, S.35-41.
  • Modrow, E., Objektorientiertes Programmieren mit BYOB. In: LOGIN, 31.Jg (2011/2012), 171, S.62-70.
  • Gieseke, W., Dalinghaus, K., Von Scratch über BYOB nach Java. In: LOGIN, 31.Jg (2011/2012), 172/173, S.101-113.
  • Poloczek, Jürgen, Kompetenzorientierte Aufgaben, LOG IN Nr.154/155 (2008).
  • Peter Brichzin, Ludger Humbert, Hermann Puhlmann. Aufgabenkultur im Schulfach Informatik. In: LOGIN 176/177 (2013/14 ), S.27ff.
  • Jürgen Poloczek. Zur Konstruktion von Aufgaben. In: LOGIN 176/177 (2013/14), S.33ff.
  • Diethelm, Ira. Koubek, Jochen. Witten, Helmut. IniK – Informatik im Kontext. In: LOGIN 168/170(2011), S.97-105.
  • www.informatik-im-kontext.de