Logistik trifft Schule

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1 Fachbereich Informatik Informationstechnik-Gestaltung und Gender-Perspektive (ITG) Logistik trifft Schule Wirtschaftsinformatik-Studierende gestalten Simulationsspiele für Schulprojekte Logistik trifft Wissenschaft in der Metropolregion Hamburg 25. Mai 2011 Fachbereich Informatik, Universität Hamburg

2 Logistik betrifft jeden! Fotos: Seite 2

3 Logistik trifft Schüler: Lebensweltlicher Bezug Logistik betrifft jeden, sie gehört zur Lebenswelt Sie hat eine sichtbare, konkrete, (be-)greifbare Seite Sie hat eine steuernde, unsichtbare (IT-)Seite Häufig positive Konnotationen Reisen Pakete Hafen Aber auch die Herausforderungen der Logistik sind erlebbar Warteschlangen Zusammenbrüche Umweltschutz Seite 3

4 Fachdidaktik und Profilbildung: Kontextorientierung in MINT-Fächern Fachdidaktik: Aktueller Ansatz in den MINT-Fächern: Kontextorientierung Anwendungsbezug Projektorientierung, d.h. fächerübergreifend Methodenvielfalt Bildungsstandards / Kompetenzorientierung Schulreform: Profilbildung Profile durch Kontextorientierung Z.B. Initiative NaT (Naturwissenschaft und Technik) Seite 4

5 Gliederung Einleitung Logistik trifft Schüler: Lebensweltlicher Bezug Fachdidaktik und Profilbildung: Kontextorientierung in MINT-Fächern Logistik trifft Schule Logistik als Kontext: Vielfalt an Themenstellungen Beispielanwendung: Baggage Handling System auf der Basis von Greenfoot Bereitstellung: Wer übernimmt Aufwand? Ausblick Nachhaltigkeit: Verstetigung und Multiplikation Seite 5

6 Logistik trifft Schule: Logistik als Kontext Gesamtziel: Aufbau eines Zentrums zur Entwicklung von Unterrichtsmaterial und Unterrichtseinheiten zu Themen der Wirtschafts- und Medieninformatik Stärkung der Schulinformatik Informatik in vielen Profilen enthalten, jedoch nicht auf erhöhtem Anforderungsniveau Ziel ist eine starke Informatikkomponente mit Wirtschafts- bzw. Wirtschaftsinformatikthemen Bereitstellung multimedialer Materialien auf einer Lern- und Kommunikationsplattform Start: Beispielkontexte aus der Logistik, Vielfalt an Themenstellungen Seite 6

7 Schritte auf das Gesamtziel: Schulprojekte Vorbereitung in universitären Projekt-Lehrveranstaltungen (durch Studierende) In Kooperation mit Unternehmen Großes Interesse von Schulen (insbesondere an Wirtschaftsinformatikthemen) Durchführung von Lerneinheiten in Kooperation mit Schulen (Mittel- und Oberstufe) Projektwochen Unterrichtsbegleitend Fotos: privat Seite 7

8 Was wollen wir vermitteln: Verschiedene Sichten auf die Informatik (Wie und Wozu) Informatik Objektorientierung als Programmier- und Denkparadigma Softwareentwicklung: Analyse, Modellierung, Design, Implementierung in Teams Mensch-Maschine-Schnittstelle: Gestaltung von Arbeitsplätzen Wirtschaftsinformatik Komplexität soziotechnischer Systeme Redesign von Geschäftsprozessen/Arbeitsabläufen Steuerung, Optimierung und Simulation Seite 8

9 Gestaltung von Lernumgebungen: Greenfoot als Framework Didaktische Entwicklungsumgebung für die Einführung in die Programmierung Editor mit Syntax- und Scope-Highlighting; einfaches Debugging Verwendung der objektorientierten Programmiersprache Java Direkte Interaktion mit Objekten (Objekt-Erzeugung, Inspizieren, Aufruf von Methoden) Simulationsframework zur Erstellung von Mikrowelten Diskrete Ereignis-Simulation Visualisierung von Objekten (Actors) Geeignet zur Programmierung von 2D-Spielen und Simulationen (z.b. Verkehrssimulation) Programmieren nicht zum Selbstzweck! Seite 9

10 Rollen bei der Gestaltung von Mikrowelten Herkömmliche Mikrowelten Beispiel: Kara der Marienkäfer Entwicklung des Frameworks (mit fixem Szenario) Framework- Entwickler Gestaltung von Aufgaben für den Unterricht Bearbeiten der Aufgaben Lehrkraft Lernende nach Henriksen u. Kölling (2004) Seite 10

11 Rollen bei der Gestaltung von Mikrowelten Herkömmliche Mikrowelten Entwicklung des Frameworks (mit fixem Szenario) Gestaltung von Aufgaben für den Unterricht Bearbeiten der Aufgaben Framework- Entwickler Lehrkraft Lernende Simulationsspiele Entwicklung des Frameworks Entwicklung von Szenarien zu versch. Kontexten Gestaltung von Aufgaben für den Unterricht Bearbeiten der Aufgaben Framework- Entwickler Lehrkraft Lernende nach Henriksen u. Kölling (2004) Seite 11

12 Beispielanwendung: Baggage Handling am Flughafen PSI AG 2009 Seite 12

13 Demonstration: Das Greenfoot BHS (GBHS) Seite 13

14 Rückmeldungen der Schülerinnen und Schüler Zitate: Besonders hat mir das GBHS gefallen. Es war so gut zu modifizieren und es war ein übelstes Konkurrenzgefühl in der Klasse vorhanden. Mir hat das GBHS besonders gefallen, weil man dort selbst aus den eigenen Fehlern lernen konnte. Vielen Dank für das Programm es hat viel Spaß gemacht! Foto: privat Seite 14

15 Rückmeldungen der Schülerinnen und Schüler Vorschläge für weitere Themen Hafen-Systeme (Be- und Entladen von Schiffen), Containerterminal, Hamburger Hafen Zug- und Flugzeugsimulationen Verkehrsampel/Kreuzung Verbrauch von Konsumgütern und/oder Transport Ablauf in der Industrie (Werk), Fabriken (u.a. auch mit Laufbändern) Post (Postverteiler/Post sortieren) Autoindustrie bzw. robotisierte + digitalisierte Anlagen Angebot und Nachfrage, einfacher Tauschhandel Stromnetze Seite 15

16 Bereitstellung: Wer übernimmt Aufwand? Analyse des Kontextes Aufbereitung und Bereitstellung von Material Software-Implementierung Architektur Elegante Nutzung des Frameworks Überarbeitung / Wartung Sichtweisen und Zugänge Informatische Kompetenzen Aufgaben & Musterlösungen Entwicklung des Frameworks Entwicklung von Szenarien zu versch. Kontexten Gestaltung von Aufgaben für den Unterricht Bearbeiten der Aufgaben Seite 16

17 Nachhaltigkeit: Verstetigung und Multiplikation Stand: Ideenlieferant Weitere Kontexte sind in Bearbeitung Materialien werden aus Projektwochenerfahrung weiterentwickelt Schulen setzen entwickelte Greenfoot-Szenarien ein Aber: Nach Projektabschluss diffundiert alles Ziel: Nachhaltigkeit Zugänglichkeit des Kontextwissens Stetige Überarbeitung der Materialien/Greenfoot-Szenarien Aufbau einer Internet-Plattform Zusammenarbeit mit Schulen/Lehrern/innen Lehrerfortbildung Ausrollen Diskussion: Möglichkeiten der Umsetzung/Förderung? Seite 17

18 Referenzen Gesellschaft für Informatik (Hrsg.): Grundsätze und Standards für die Informatik in der Schule Bildungsstandards Informatikfür die Sekundarstufe I. Empfehlungen der GI. In: LOG IN, 28. Jg. (2008), Heft 150/151, Beilage Poul Henriksen, Michael Kölling: Greenfoot Combining object visualisation with interaction. In: Companion to the 19th annual ACM SIGPLAN conference on Object-oriented Programming Systems, Languages, and Applications (OOPSLA). Vancouver, November 2004, pp Initiative NaT (Hrsg.): Initiative Naturwissenschaft und Technik. URL Jochen Koubek, Carsten Schulte, Peter Schulze, Helmut Witten: Informatik im Kontext (IniK) Ein integratives Unterrichtskonzept für den Informatikunterricht. In: Zukunft braucht Herkunft, 13. GI-Fachtagung Informatik und Schule (INFOS). Berlin, September 2009, S Jochen Koubek (Hrsg.): Informatik im Kontext. URL Michael Kölling (Hrsg.): Greenfoot. URL Raimond Reichert, Philipp Boksberger, Ulrich Göppert, Thomas Lösler: Unterrichtsmaterial Programmieren lernen mit Kara. In: SwissEduc. URL Detlef Rick, Julia Ludwig, Sebastian Meyer, Carsten Rehder, Ingrid Schirmer: Introduction to Business Informatics with Greenfoot Using the Example of Airport Baggage Handling. In: Proceedings of the 10th Koli Calling International Conference on Computing Education Research. October 2010, Koli, Finland, S Seite 18