O'Reilly logo

Stay ahead with the world's most comprehensive technology and business learning platform.

With Safari, you learn the way you learn best. Get unlimited access to videos, live online training, learning paths, books, tutorials, and more.

Start Free Trial

No credit card required

Didaktik der Informatik

Book Description

Diese Didaktik ist aus der Praxis entstanden und ist das Ergebnis von langjährigen Unterrichtserfahrungen in allen Altersstufen des Gymnasiums, der berufsbegleitenden Informatiklehrerausbildung sowie der universitären Lehre. Das Buch besteht aus einem kompakten theoretischen Teil, gefolgt von vier Kapiteln mit zahlreichen Beispielen, die aus dem Unterricht entstanden und gut erprobt sind.

Schulinformatik ist ein wesentlicher Bestandteil einer zeitgemäßen Allgemeinbildung. Das technische Fach ermöglicht durch seine Inhalte, Methoden und Werkzeuge einen schüleraktivierenden, produktorientierten Unterricht. Die Beispiele sollen einen Eindruck von diesem Vorgehen vermitteln. In ihrer Menge bilden sie eine Art Ideensammlung für kreativen Unterricht.

Das Buch begründet die Schulinformatik als allgemeinbildendes Fach, das durch sechs fundamentale Ideen geprägt ist. Aus diesen werden Kompetenzbereiche abgeleitet, die sich alters-, schul- und länderspezifisch konkretisieren lassen. In den folgenden Kapiteln werden die Themenbereiche der Schulinformatik den Oberthemen Informatik und Gesellschaft, informatischen Grundlagen, Programmieren und Methodik zugeordnet.

Die Autoren beschreiben eine „Informatik für alle" und verwenden dafür diverse Varianten grafischer Programmiersprachen. Die meisten Beispiele im Buch werden durch Skripte grafischer Sprachen erläutert, die hier als Medium zur Verdeutlichung informatischer Konzepte dienen.


Table of Contents

  1. Cover
  2. Titelseite
  3. Impressum
  4. Vorwort
  5. Inhalt
  6. Liste der Unterrichtsbeispiele
  7. 1 Einleitung
  8. 2 Der didaktische Rahmen
    1. 2.1 Bildungsziele und Fachdidaktik
    2. 2.2 Die Definition von Allgemeinbildung
    3. 2.3 Konstruktivismus als Lerntheorie und Richtschnur im Unterricht
    4. 2.4 Fundamentale Ideen zur Strukturierung des Unterrichts und des Lernprozesses
    5. 2.5 Standards und Kompetenzmodelle als überprüfbare Aufgabenkataloge
    6. 2.6 Anforderungen an einen aktuellen Satz Fundamentaler Ideen
    7. 2.7 Fundamentale Ideen der Schulinformatik
      1. 2.7.1 Algorithmisierbarkeit
      2. 2.7.2 Modellierbarkeit
      3. 2.7.3 Kontextualisierbarkeit
      4. 2.7.4 Digitalisierbarkeit
      5. 2.7.5 Vernetzbarkeit
      6. 2.7.6 Realisierbarkeit
    8. 2.8 Der Filter der Allgemeinbildung
    9. 2.9 Kompetenzbereiche der Schulinformatik
    10. 2.10 Informatik als technisches Fach
    11. 2.11 Fundamentale Ideen als Grundlage für die Unterrichtsgestaltung
  9. 3 Informatik und Gesellschaft
    1. 3.1 Das Bild der Informatik
    2. 3.2 Gesellschaftliche Folgen von Informatiksystemen
    3. 3.3 Datenbanksysteme
      1. 3.3.1 SQL als Abfragesprache
      2. 3.3.2 Zur Entwicklung von Datenmodellen
      3. 3.3.3 Beispiele zum Unterricht mit Datenbanken
    4. 3.4 Netze
      1. 3.4.1 Netzwerke
      2. 3.4.2 Codes und Verschlüsselung
      3. 3.4.3 Technische Grundlagen von Netzwerken
      4. 3.4.4 Algorithmen auf Graphen
      5. 3.4.5 Maschinenlernen und Neuronale Netze
  10. 4 Informatische Grundlagen
    1. 4.1 Systeme
    2. 4.2 Modelle
      1. 4.2.1 Modellierung
      2. 4.2.2 Der Zweck der Modellbildung
      3. 4.2.3 Modelltypen und informatische Begriffsbildung
      4. 4.2.4 Modellierungsbeispiel: Die elektronische Patientenakte ePA
    3. 4.3 Syntax
      1. 4.3.1 Syntax in Programmiersprachen
      2. 4.3.2 Syntax in Anwendungen
      3. 4.3.3 Syntax eigener Programmiersprachen
    4. 4.4 Codes
    5. 4.5 Technische Informatik
      1. 4.5.1 Wozu technische Informatik?
      2. 4.5.2 Einfache Schaltnetze
      3. 4.5.3 Realisierung von Mealyautomaten
      4. 4.5.4 Programmierbare Rechenwerke
    6. 4.6 Nebenläufige Prozesse
      1. 4.6.1 Synchronisation mit gegenseitigem Ausschluss
      2. 4.6.2 Synchronisation durch Kooperation
      3. 4.6.3 Notation von nebenläufigen Prozessen
    7. 4.7 Grenzen von Informatiksystemen
      1. 4.7.1 Numerische Grenzen
      2. 4.7.2 Zeitliche Grenzen
      3. 4.7.3 Modellierungsgrenzen
      4. 4.7.4 Ethische und moralische Grenzen
      5. 4.7.5 Grenze der Algorithmisierbarkeit
  11. 5 Programmieren
    1. 5.1 Was bedeutet Programmieren?
    2. 5.2 Die Automatisierung realer Miniwelten
      1. 5.2.1 Technische Systeme
      2. 5.2.2 Die Rekonstruktion technischer Systeme
    3. 5.3 Fortgesetzter Programmierunterricht
      1. 5.3.1 Beobachtungen aus der Praxis
      2. 5.3.2 Der Übergang zum selbstständigen Programmieren
      3. 5.3.3 Aufgaben für Fortgeschrittene und Bottom-Up- / Top-Down-Entwicklung
      4. 5.3.4 Programmieren als persönliche Ausdrucksmöglichkeit
    4. 5.4 Programmierparadigmen
    5. 5.5 Weshalb Objektorientierte Programmierung?
      1. 5.5.1 OOP und schulische Anforderungen
      2. 5.5.2 Klassen- vs. Prototypen-Modell
    6. 5.6 Visuelle Programmiersprachen
    7. 5.7 Beispiele
  12. 6 Methodik
    1. 6.1 Fachbezogene Methodik
    2. 6.2 Informatik im Kontext
    3. 6.3 Offene Aufgaben und Selbstdifferenzierung
    4. 6.4 Bewertung von offenen Aufgaben
    5. 6.5 Öffnung von Aufgaben
      1. 6.5.1 Öffnung von Aufgaben mit präzise definiertem Zielprodukt
      2. 6.5.2 Öffnung des Unterrichts durch Unterrichtsprojekte
      3. 6.5.3 Ergebnisse offener Aufgaben teilen
    6. 6.6 Produktorientierung und Realisierung
    7. 6.7 Teamarbeit
    8. 6.8 Zwei ausführliche Beispiele
      1. 6.8.1 Beispiel: „Alarm auf dem Bauernhof“
      2. 6.8.2 Beispiel: „Bildkompression“
    9. 6.9 Konzepte erfahrungsbezogen lehren
    10. 6.10 Instruktion – wenn, dann schüleraktivierend
  13. Literaturverzeichnis
  14. Index
  15. Fußnoten