Unterstützung von Lernprozessen durch Visualisierung: Auf ikonischen Programmiersprachen basierende Lernsoftware. Referentin: Sarah Lang.

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1 Unterstützung von Lernprozessen durch Visualisierung: Auf ikonischen Programmiersprachen basierende Lernsoftware Referentin: Sarah Lang Gliederung Praktische Relevanz des Themas Probleme beim programmieren Lernen Ikonische Programmierung - Was ist das? Vor- und Nachteile ikonischer Programmierung Ausgewählte Beispiele ikonischer Programmierumgebungen

2 Praktische Relevanz des Themas Im Lehrplanentwurf IT wird Umsetzung eines Modells mittels einer Programmiersprache gefragt Programmierung bietet sich für Projekte an Probleme beim programmieren Lernen Strukturierte Problemlösung schwierige Syntax wenig Feedback möglich lauffähiges Produkt braucht viel Zeit => Kann Schüler schnell überfordern und das Gefälle zwischen dem Wissensstand der Schüler vergrößern => Auf der Suche nach einer Lösung dieses Problems entstanden ikonische Programmiersprachen

3 Ikonische Programmierung - Was ist das? Definition zählt zu visuellen Programmiersprachen graphische Oberfläche mit Icons, die einen bestimmten Programmcode darstellen (z.b. While oder Zufallszahl ) Icons können per Drag&Drop mit der Maus in Programmierbereich gezogen werden und dort aneinander gehängt werden => Durch die Anordnung entsteht ein Programm jederzeit lauffähig Quelltext bleibt verborgen Vor- und Nachteile ikon. Programmierung Vorteile: Lösen der Syntaxprobleme Schüler brauchen Syntax nicht zu lernen da nur Icons mit gewünschten Befehlen ausgewählt werden müssen Icons sind meist eindeutig und verständlich beschriftet oder haben Symbole, die man leicht einem Befehl zuordnen kann Jedes Icon stellt in sich korrekten Code dar => keine Syntaxfehler möglich Jederzeit Feedback möglich Programm ist zu jedem Zeitpunkt lauffähig

4 Vor- und Nachteile ikon. Programmierung Vorteile: Spielerisches Lernen Viele spielerische Funktionen (Zeichenfunktionen, Audioausgaben,...) Ansprechende Gestaltung der Umgebung, die teilweise eher an ein Computerspiel erinnern könnte Drag&Drop Umstieg auf textuelle Programmierung möglich Anweisungen sind wie bei jeder textuellen Programmierung aufgebaut => können schnell wiedererkannt werden Quelltext teilweise anzeigbar Vor- und Nachteile ikon. Programmierung Nachteile: Eingeschränkte Funktionen Oft keine komplexeren Programme möglich Viele Funktionen nicht programmierbar (z.b. Zeiger) Blick auf das Wesentliche kann verloren gehen Teilweise unübersichtlich große Auswahl an Icons Graphisch überladen

5 Ausgewählte Beispiele ikonischer Programmierumgebungen Puck Scratch Kara LEGO Mindstorms Puck Wurde im Rahmen einer Diplomarbeit für den Einsatz an Schulen entwickelt Schüler fügen Bausteine mit Funktionen (z.b. While, If-Else, Sounds) per Drag&Drop aneinander Lehrer hat Möglichkeit die Auswahl an Bausteinen nach Bedarf zu begrenzen Quelltext anzeigbar (Oberon-2) Quelle:Kohl, L.: Puck - eine visuelle Programmiersprache für die Schule

6 Puck Eignung zur Vermittlung informatischer Inhalte: Quelle: Gesellschaft für Informatik (Hrsg.): Grundsätze und Standards für die Informatik in der Schule. Puck Empfehlung: Puck kann wegen der Reduktionsmöglichkeiten bei der Auswahl an Bausteinen in jeder Jahrgangsstufe (bis in die Oberstufe) verwendet werden

7 Scratch Objektorientierte ikonische Programmierung Möglichkeiten: Interaktive Geschichten Animationen Musik Spiele Hochwertige Endprodukte nach kurzer Zeit Quelle: Scratch Eignung zur Vermittlung informatischer Inhalte: Quelle: Gesellschaft für Informatik (Hrsg.): Grundsätze und Standards für die Informatik in der Schule.

8 Scratch Empfehlung: Scratch sollte erst ab der 9. Jgst. verwendet werden wegen der großen Vielfalt an Bausteinen (kann jüngere Schüler überfordern) Auch für Erwachsene geeignet Kara Basiert auf endlichen Automaten Erweiterungen möglich (Java-Kara, TuringKara,...) Per Drag&Drop wird Verhalten eines Marienkäfers beschrieben Quelle:

9 Kara Eignung zur Vermittlung informatischer Inhalte: Quelle: Gesellschaft für Informatik (Hrsg.): Grundsätze und Standards für die Informatik in der Schule. Kara Empfehlung: Kara ist in dieser Ausführung wegen den beschränkten Möglichkeiten höchstens bis 9. Jgst. einzusetzen JavaKara, TuringKara, usw. können auch noch während dem Hochschulstudium zum Verständnis beitragen

10 LEGO Mindstorms Enthält programmierbaren Legostein, weitere Bausteine und Sensoren zum Bauen eines Roboters Programmierung ist über unterschiedliche Software möglich: Textuelle Programmierung (z.b. Java) Ikonische Programmierung (z.b. LEGO Mindstorms Education NXT, ROBOLAB) Kommunikation der Roboter über Infrarotschnittstelle Quelle: LEGO Mindstorms Lego Mindstorms Education NXT ROBOLAB 2.9 Quelle:

11 LEGO Mindstorms Eignung zur Vermittlung informatischer Inhalte: Quelle: Gesellschaft für Informatik (Hrsg.): Grundsätze und Standards für die Informatik in der Schule. LEGO Mindstorms Empfehlung: LEGO Mindstorms sollte erst ab der 8. oder sogar 9. Jgst. verwendet werden wegen der großen Auswahl an Funktionen und der Sorgfalt, mit der mit den Robotern gearbeitet werden muss Auch für Erwachsene gut geeignet

12 Resümée Vielen Dank!