Informatik be-greifen Informatik auf der Volksschulstufe

Transkript

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2 Informatik be-greifen Informatik auf der Volksschulstufe Lars Nessensohn

3 Materialien zu Seite 3

4 Seite 4 lars.nessensohn@phtg.ch

5 Informatische Bildung Programm I. drei Informatikübungen zum Einstieg II. Informatik was ist das? III. Informatik und Lehrplan 21 IV. Aktueller Stand Thurgau V. Lehrmittel Informatik VI. Informatik praktisch Seite 5

6 Drei Übungen zum Einstieg Für eine erfolgreiche Vermittlung in der Volksschule gilt es deshalb, Informatik anschaulich und "be-greifbar" zu vermitteln. Neben dem Lebensweltbezug bei der Wahl der Beispiele ist deshalb darauf zu achten, Informatikkonzepte wenn immer möglich auch spielerisch und handlungsbezogen zu vermitteln. Modullehrplan Medien & Informatik csunplugged Seite 6

7 Binärzahlen csunplugged Seite 7

8 Zaubertrick csunplugged Seite 8

9 Zaubertrick Seite 9

10 20 Fragen eine Zahl zwischen 1 und 100 Fragen nur mit JA oder NEIN beantworten csunplugged Seite 10

11 Fundamentale Ideen Horizontalkriterium Vertikalkriterium Zeitkriterium Sinnkriterium Repräsentationskriterium in verschieden Bereichen einsetzbar auf jedem intellektuellen Niveau vermittelbar historische Entwicklung, längerfristig relevant Bezug zur Sprache und zum Denken des Alltags auf verschiedenen, kognitiven Repräsentationsstufen darstellbar beugt der Gefahr vor, sich in kurzlebigen, produktspezifischen Details zu verlieren Hartmann, W., Näf, M., & Reichert, R. (2007). Informatikunterricht planen und durchführen Berlin: Springer.

12 Informatik was ist das? Wissenschaft der systematischen Verarbeitung von Informationen, insbesondere der automatischen Verarbeitung mit Hilfe von Digitalrechnern wikipedia Seite 12

13 Informatik was ist das? Informatik ist die Wissenschaft der algorithmischen Darstellung, Verarbeitung, Speicherung und Übertragung von Information. J. Hromkovič Informatik ist die Wissenschaft, die sich mit der systematischen und automatischen Verarbeitung, Speicherung und Übertragung von Daten aus Sicht der Hardware, der Software, der Grundlagen und der Auswirkungen befasst. Schubert & Schwill Seite 13

14 Mehr als 0 und 1 In der Informatik geht es genauso wenig um Computer wie Informationsverarbeitung. in der Astronomie um Informatik ist die Wissenschaft der strukturierten und automatischen Döbeli Honegger, B. (2016). Mehr als 0 und 1: Schule in einer digitalisierten Welt (1. Auflage). Bern: hep, der Bildungsverlag. Seite 14

15 Informatik was ist das? In der Informatik geht es genauso wenig um Computer wie in der Astronomie um Teleskope. Edsger W. Dijkstra Niederländischer Informatiker wikipedia.org Hamilton Richards - manuscripts of Edsger W. Dijkstra, University Texas at Austin Seite 15

16 Die Vermessung der Welt, Film von Detlef Buck, nach einem Roman von Daniel Kehlmann

17 Mehr als 0 und 1 In der Informatik geht es genauso wenig um Computer wie Informationsverarbeitung. in der Astronomie um Informatik ist die Wissenschaft der strukturierten und automatischen Döbeli Honegger, B. (2016). Mehr als 0 und 1: Schule in einer digitalisierten Welt (1. Auflage). Bern: hep, der Bildungsverlag. Seite 17

18 Informatik ICT- Anwender- Kompetenz Medienbildung Modullehrplan Medien und Informatik Medien & Informatik exakte Wissenschaft Sozialwissenschaft MINT-Fach Anwenderfähigkeit «vierte» Kulturtechnik Medienpädagogik LP21 Seite 18

19 Kompetenzbereiche Informatik Grundkonzepte der Informatik verstehen und zur Problemlösung einsetzen Datenstrukturen Algorithmen Informatiksysteme LP21 Seite 19

20 Datenstrukturen Datenstrukturen: Die SuS können Daten aus ihrer Umwelt darstellen, strukturieren und auswerten Csunplugged.org Seite 20

21 Datenstrukturen Datenstrukturen: Die SuS können Daten aus ihrer Umwelt darstellen, strukturieren und auswerten. Csunplugged.org Seite 21

22 Datenstrukturen Seite 22

23 Datenstrukturen Sortieren - Strukturieren minibiber.ch Wörtersortiermaschine (Die Sprachstarken 5/6) LP21 Seite 23

24 Datenstrukturen Sortieren - Strukturieren Pixabay.com Axel Schwenke, flickr.com Seite 24

25 Datenstrukturen codieren/decodieren Seite 25

26 Datenstrukturen Codierung und Verschlüsselung Seite 26

27 Datenstrukturen CH & L: D: ISBN Länderpräfix der GS1-Mitgliedsgesellschaft Seite 27

28 Codierung ASCII Code ASCII (American Standard Code for Information Interchange) Seite 28

29 Datenstrukturen Codierung und Verschlüsselung Skytale Cäsar-Schlüssel Enigma Seite 29

30 Datenstrukturen Seite 30

31 Algorithmen Die SuS können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen. Seite 31

32 Algorithmen Warum es manchmal schwer ist, ein Informatiker zu sein Meine Mutter sagte: «Sei bitte so lieb und geh für mich in den Supermarkt. Kauf eine Flasche Milch und wenn sie Eier haben, bring sechs mit!» Ich kam mit sechs Flaschen Milch wieder. Sie schimpft: «Warum zum Teufel hast du sechs Flaschen Milch gekauft?» Meine Antwort: «Weil sie Eier hatten» Aus Fachdidaktik Medien und ICT - PH Thurgau Informatik, Dr. Barbara Pampel, Uni Konstanz Seite 32

33 Algorithmen Tiptopf, 2008 Seite 33

34 Algorithmen Seite 34

35 Algorithmen ggt und kgv csunplugged.de / Minibiber.ch Seite 35

36 Programmieren Minibiber.ch Seite 36

37 Programmieren Seite 37

38 Programmieren Minibiber.ch Seite 38

39 Programmiersprachen blockbasiert textbasiert Seite 39

40 Informatiksysteme Es gibt 10 Arten von Menschen. Die, die Binärcode verstehen und die, die ihn nicht verstehen Seite 40

41 Informatiksysteme Eingabe - Tastatur - Maus - Trackpad - Kamera - Mikrofon - (USB)-Anschlüsse - CD-Laufwerk - CardReader Creative Commons BY-NC-SA: Sam Lionheart Idee: B. Döbeli-Honegger / mia-sek.phsz.ch

42 Informatiksysteme Thomas Körner MIA21 Informatiksysteme Z3 Seite 42

43 Informatiksysteme LP21 Seite 43

44 Microcontroller Calliope micro:bit oxocard MakeyMakey B O B 3 Seite 44

45 MakeyMakey Seite 45

46 Microcontroller Prozessor Seite 46

47 Lehrmittel entstehen Seite 47

48 Lehrmittel Seite 48

49 Lehrmittel LP21 Seite 49

50 MIA 21 Seite 50

51 Binärsystem Seite 51

52 Lehrmittel Seite 52

53 Lehrmittel LP21 Seite 53

54 Übungen aus den Bereichen Datenstrukturen Algorithmen Seite 54

55 Abschluss The Orange Game csunplugged Seite 55

56 Fragen? Fragen! Seite 56

57 Sortiermöglichkeiten

58 Sortiernetzwerke csunplugged.org

59 Sortiernetzwerke csunplugged.org

60 Hasler, L., (2013) Informatik und Bildung, Ludwig Hasler, Schriftenreihe 1, Hasler Stiftung Hromkovič, J. (2014b). Theoretische Informatik: Formale Sprachen, Berechenbarkeit, Komplexitätstheorie, Algorithmik, Kommunikation und Kryptographie, Wiesbaden: Springer Vieweg. Schubert, S. & Schwill, A. (2011). Didaktik der Informatik (2. Aufl.). Heidelberg: Spektrum, Akad. Verl. Döbeli Honegger, B. (2016). Mehr als 0 und 1: Schule in einer digitalisierten Welt (1. Auflage). Bern: hep, der Bildungsverlag. Pampel, B., Unveröffentlichte Folien aus Fachdidaktik Medien und ICT - PH Thurgau Informatik, Uni Konstanz Csunplugged, Minibiber, Informatikbiber, i-factory, Spioncamp, Modullehrplan M & I, Seite 60