1. Zu den Zielen des Lehrplans und ihrer Umsetzung im Lehrbuch

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1 Stoffverteilungsplan und Hinweise zum Lehrbuch Informatische Grundbildung Band 3 für das Fach Informatik in den Klassen 9/10 der Mittelschulen in Sachsen 1. Zu den Zielen des Lehrplans und ihrer Umsetzung im Lehrbuch Das Lehrbuch orientiert sich am Lehrplan-Entwurf (s. auch 3.). Im Lehrbuch werden die Ziele des Lehrplans folgendermaßen umgesetzt (in Klammern sind jeweils die Ziele angegeben, die schwerpunktmäßig in den einzelnen Kapiteln angegangen werden können): Kapitel 1 (Objektorientiertes Modellieren) ist ein Zusammenschau der in den Klassen 7 und 8 kennengelernten Begriffe der objektorientierten Modellierung (Klasse, Objekt, Attribut, Attributwert, Methode). Wichtige UML-Standards wie Objekt- oder Klassendiagramme werden wiederholt. Im Kapitel (Objekte, Attribute und Methoden in Präsentationen) wird die objektorientierte Modellierung beispielhaft an der Beschreibung von Präsentationsprogrammen durchgeführt. Die Schüler lernen hier ein weiteres wichtiges Informatiksystem (nach Textverarbeitungssystem, Grafiksystem, Betriebssystem, Hypertextsystem und Nachrichtensystem bis einschließlich Klasse 8) kennen. Auch Kapitel 3 (Datenflüsse und Objekte in Kalkulationsprogrammen) führt objektorientiert in eine neue Art von Informatiksystemen ein. Darüber hinaus werden Datenflussdiagramme genutzt und propädeutisch die funktionale Modellierung vorbereitet. Außerdem werden Datentypen wie TEXT, ZAHL, FORMEL und WAHRHEITSWERT kennengelernt. Kapitel (Datenmodellierung und Datenbanksysteme) beginnt mit einem Abschnitt, der allgemein auf den Begriff informatisches Modell eingeht. Im Kapitel selbst werden DBMS objektorientiert beschrieben und die Planung und Modellierung der Datenbasis relational. Dabei wird das Enitiy-Relationship-Modell kennengelernt. (Lp: Nutzen von Problemlösestrategien) Im Kapitel 5 (Datensicherheit und Datenschutz) wird insbesondere auf die Wirkung von Informatiksystemen auf Individuum und Gesellschaft eingegangen. Bei den Themen Datenschutz und Datensicherheit wird an den Umgang mit DBMS angeknüpft, der Bogen aber bis zu Datenbanken im staatlichen und privatwirtschaftlichen Bereich, Internet und Recht, Schutz vor Computerviren, Software-Rechte und Datenverschlüsselung aufgespannt. Im Kapitel 6 (Problemlösen mit Informatiksystemen) wird auf Strategien zur Auswahl von Informatiksystemen zur Lösung unterschiedlicher Probleme hingearbeitet. Hilfsmittel wie Verknüpfen und Einbetten oder universelle Dateiformate erleichtern die Bearbeitung größerer Projekte. (Lp: Nutzen von Problemlösestrategien) 1

2 Das Problemlösen mit Anwendungssystemen stößt auf Grenzen, oft ist für eine spezielle Aufgabe ein Programm zu erstellen. Im Kapitel 8 (Automaten und Algorithmen) wird von der zustandsorientierten Modellierung von Automaten ausgegangen und ein Ausblick auf die objektorientierte Programmierung gegeben. Dabei werden die in Klasse 7/8 kennengelernten Algorithmenstrukturen wiederholt. Die Algorithmenbeispiele (Mustererkennung, Suchen und Sortieren,...) sind derart gewählt, dass an Problemstellungen im Umgang mit Datenbanksysteme angeknüpft werden kann.. Zu konzeptionellen Elementen des Lehrbuchs Im Folgenden werden einzelne Elemente (in ihrer Abfolge) genannt und erläutert: Kapiteleinstiegsseiten dienen vor allem als Strukturierungs- und Schmuckelement. Projektseiten folgen nach der jeweiligen Kapiteleinstiegsseite. Der Lehrplan fordert Projektarbeit. Im Lehrbuch sind Projektvorschläge in Form von Mind Maps aufgemacht. Diese Projekte können unterschiedlich eingesetzt werden: als Motivation, als Mittel zur Arbeit am neuen Stoff, als zusammenfassendes Projekt am Ende des Lernabschnitts oder sogar am Ende des Schuljahrs. Der Lehrtext ist mithilfe von Tabellen, Übersichten, Aufgaben, Merksätzen, Informationen in der Marginalie und Bildern strukturiert. Die Aufgaben sind in den Fließtext integriert, da sie entscheidend zur Erkenntnisgewinnung im vorgeschlagenen Unterrichtsgang beitragen. Für die Zielgruppe (Mittelschüler der Klasse 9/10) geht so das vorliegende Lehrbuch in Richtung geschriebener Unterricht, spielen didaktische Elemente eine große Rolle. Das hilft nicht nur den Schülern, auch die meisten Lehrer betreten hier absolutes Neuland. In den Systematisierungsseiten ( Auf den Punkt gebracht ) werden Methoden und wesentliche Begriffe abgehoben. Es gibt einen zusätzlichen, geschlossenen Aufgabenteil ( Alles klar? ) nach den Systematisierungsseiten zur Kontrolle, zum Selbsttest und zur Differenzierung innerhalb der Klasse.

3 3. Beispiel für einen Stoffverteilungsplan Im Folgenden ist ein möglicher Stoffverteilungsplan gegeben, woran man erkennen kann, dass alle Lernbereiche und Inhalte des Lehrplans im Wesentlichen abgedeckt werden. Lernbereiche und zu entwickelnde Kompetenzen Stundenanzahl Lehrplaninhalte und Lehrbuchabschnitte (jeweils in Klammern) Klasse Kapitel,, 5, (7) Lernbereich 1: Daten modellieren: Datenbanken (15 h) Kennen der Strukturierung von Datenbanken, Darstellung von Beziehungen zwischen Tabellen in geeigneter Form Planen und Erstellen von Datenbanken Beherrschen des Umgangs mit Datensammlungen zur Informationsbeschaffung Einblick gewinnen in die gemeinsame Nutzung von Ressourcen in einem Netzwerk Einblick gewinnen in Möglichkeiten und Grenzen der verwendeten Informatiksysteme; Einblick gewinnen in die Notwendigkeit des Datenschutzes DBMS, Datenbasis, Tabelle, Datensatz, Datenfeld, ER-Modell (.1 Daten, Informationen und Modelle;. Datenbanksysteme;.3 Relationale Datenmodellierung) Erstellen einer einfachen Datenbank (. Unsere Datenbank Versandhandel) Auswerten durch Sortieren und Filtern, Gewinnen neuer Informationen durch Abfragen, Darstellen und Bewerten der gewonnenen Informationen, Berichte (.5 Auswertung der Datenbasis) Differenzierung: Hinweis auf Redundanz, Inkonsistenz, Normalisierung für interessierte Schüler (.6 Anforderungen an ein Datenbankschema) Arbeiten in einer gemeinsamen Datenbasis (5.1 Datensicherheit bei der Arbeit mit Datenbanksystemen) Möglichkeiten und Grenzen, gläserner Bürger (5. Datenbanken und Datenschutz; 5.3 Datenschutz und -sicherheit als allgemeine Aufgabe) Lernbereich : Daten darstellen: Informatikprojekte (10 h) Kennen der Phasen der Projektarbeit Anwenden von Mitteln und Methoden der Informatik bei der Durchführung eines Projektes 8 Phasen der Projektarbeit (Definition, Teambildung, Planung, Realisierung, Abschluss) werden am Projekt Datenschutz und Datensicherheit im Internet herausgearbeitet (Projekt Kapitel 5 + Aufgabe 5.16) Projektdurchführung, Brainstorming, Mindmapping,..., Ergebnispräsentation (gesamtes Kapitel Objekte, Attribute und Methoden in Präsentationen, insbesondere Aufgabe.7) Wahlpflicht 1: Computerspiele (nur bedingt im Lehrbuch abgehandelt) Wahlpflicht : Verschlüsselung von Informationen Wahlpflicht 3: Computer Gesten Heute Morgen () u. a. Beachtung Urheberrecht, Lizenz (5.3 Datenschutz und -sicherheit als allgemeine Aufgabe) () u. a. öffentliche und nichtöffentliche Schlüssel (5. Datenverschlüsselung, sollte direkt an Lernbereich anschließen) () Kennen komplexer Einsatzmöglichkeiten von Informatiksystemen, Steuerung von Maschinen, Geldverkehr (7.1 Automaten bestimmen unser Leben) 3

4 Lernbereiche und zu entwickelnde Kompetenzen Stundenanzahl Lehrplaninhalte und Lehrbuchabschnitte (jeweils in Klammern) Klasse Kapitel 1, 3, 6, (5, 7) Lernbereich 1: Komplexe Anwendungssysteme (1 h) Anwenden der Kenntnisse zu Modellen auf ein neues Werkzeug Beherrschen des gleichzeitigen Arbeitens mit verschiedenen Anwendungssystemen; Positionieren zu Möglichkeiten und Grenzen der gewählten Werkzeuge 8 Wiederholung: Objekte, Attribute,... (1 Objektorientiertes Modellieren) Anwendung: objektorientierte Beschreibung von Kalkulationssystemen (3 Datenflüsse und Objekte in Kalkulationsprogrammen) Dateiformate, Wahl des Werkzeugs, Aufgaben der verschiedenen Informatiksysteme (6.1 Informatiksysteme; 6. Datenaustausch zwischen Informatiksystemen; 6.3 Problemlösen am Computer; Ausblick auf Kapitel 7) Lernbereich : Arbeiten in Projekten (8 h) Gestalten eines eigenen Projekts 8 Informatikprojekte, gleichzeitges Arbeiten mit mehreren Anwendungen, Präsentation der Resultate (6.3 Problemlösen am Computer) (Projekt Kap.1: Modellierung eines Musik-Kataloges oder Projekt Kap. 3: Kalkulieren von Geldanlagen oder Projekt Kap. 6: Organisation und Auswertung des Schulsportfestes) Wahlpflicht 1: Computerspiele () spielt im Lehrbuch keine Rolle Wahlpflicht : Verschlüsselung von Informationen Wahlpflicht 3: Computer Gesten Heute Morgen () Anwenden des Versteckens von Nachrichten in Texten (5. Datenverschlüsselung) () Übertragen der Kenntnisse zu Netzwerken auf die gemeinsame Arbeit in verteilten Systemen: Arbeiten in einer gemeinsamen Datenbasis (5.1 Datensicherheit bei der Arbeit mit Datenbanksystemen) Betrachtet man den Plan für die Klasse 9 und 10 als gemeinsamen Plan mit der Möglichkeit der Vertauschung der vorgegebenen Lerneinheiten, so ist es angebracht, die Kapitel 1 bis 7 des Lehrbuchs nacheinander abzuarbeiten.

5 . Zum Zusammenhang Lehrbuch CD-ROM Lehrermaterial Integraler Bestandteil des Lehrbuchs ist eine CD-ROM. Zwar haben sich die Autoren bemüht, alle Aufgaben im Lehrbuch so zu formulieren, dass sie auch ohne CD-ROM verständlich sind, leichter geht es aber mit ihr. Elemente der CD-ROM sind: Aufgabenteil: Für alle Aufgaben im Lehrbuch gibt es jeweils ein elektronisches Pendant auf der CD-ROM im PDF- und im DOC-Format. Für etliche Sachverhaltsvorgaben gibt es auch Dateien in anderen Formaten (z. B. Datenbankdateien). Kara und NsdEditor (kostenlos bereitgestellte Programme zur Behandlung des Themas Automaten und Algorithmen ) Schülerlexikon auf HTML-Basis Das Lehrermaterial, welches im Sommer 006 erscheint, bietet dem Lehrer insbesondere Hinweise zur Arbeit mit der CD-ROM und der dort vorhandenen Software. Außerdem findet er die Lösungen aller Lehrbuchaufgaben in Form beispielhaft ausgefüllter Arbeitsblätter. 5