Modellvorhaben: Informatik in der Erprobungsstufe - am Luise-von-Duesberg-Gymnasium
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
März 2020
Beate Blume, Eva Kunst, Christian Reiners,
Stephanie Roth, Oliver Zimmermann
Modellvorhaben:
Informatik in der Erprobungsstufe
am Luise-von-Duesberg-Gymnasium
in Kempen
Inhaltsverzeichnis
1. Allgemeine Vorbemerkungen
2 Unterrichtsinhalte und KompetenzenAllgemeine Vorbemerkungen
Seit dem Schuljahr 2018/19 ist das Luise-von-Duesberg-Gymnasium eine
der Pilotschulen, die Informatik in den Klassen 5 und 6 als einstündige
Pflicht AG anbieten.
Am Modellvorhaben Informatik in der Erprobungsstufe nehmen derzeit 40
Schulen aus dem Regierungsbezirk Düsseldorf sowie 40 weitere Schulen
aus dem Regierungsbezirk Köln teil.
Mit dem Entwurf der geänderten Ausbildungs- und Prüfungsordnung der
Sekundarstufe I wird in Nordrhein Westfalen ab dem Schuljahr 2021/22 an
allen Schulformen Informatik als Pflichtfach in Klasse 5 und 6 (oder
alternativ als zweistündiges Fach in Klasse 6) eingeführt.
Infrastruktur am Luise-von-Duesberg-Gymnasium:
Zwei vernetzte Computerräume mit digitalen Tafeln und LAN-/WLAN-
Zugang ermöglichen einen modernen Unterricht, der von den
Informatiklehrerinnen und Informatiklehrern ab Klasse 5 erteilt wird. Für
die Arbeit in der Schule und zu Hause erhalten alle Schülerinnen und
Schüler einen eigenen, geschützten Speicherbereich auf dem Schulserver
sowie einen kostenfreien verschlüsselten Internetzugang zur Vor- und
Nachbereitung des Unterrichtes. Der Internetzugang ist durch einen
offiziellen, täglich aktualisierten Filter beschränkt. Eine sinnvolle Nutzung
und Medienbildung ist somit in allen Stufen und Fächern möglich.Klasse 5: Unterrichtsinhalte und Kompetenzen
Unterrichtsinhalte Beispiele/Materialien/Medien/Anmerkungen Prozessbezogene Kompetenzen
Beispiel: Modellieren und Implementieren
Kodierungen Was ist Informatik? (Definition) Darstellen und Interpretieren
Informatiksystem im Alltag (PC, Smartphone, Tablet, Navigationssystem)
Was ist Informatik und Lebenswelt? SuS stellen Fragen und äußern
Übergang zur zweiten Unterrichtssequenz (Geschichte der Informatik / Vermutungen über informatische
Kodierung) Sachverhalte.
SuS modellieren die Wirklichkeit.
Beispiel:
SuS erfassen, analysieren und lösen
Morsebaum, Braille-Schrift, Flaggen...
Probleme.
Morsealphabet Binärzahlen (Absprache mit Mathematik)
o mit Karten oder Legosteinen, Zaubertrick mit Binärzahlen SuS stellen Lösungswege dar und
dokumentieren sie.
Binärzahlen (Bits und Bytes) o Addition von Binärzahlen, Multiplikation von Binärzahlen
Farbdarstellung im Hexadezimalsystem
ASCII-Code
Material: Strukturieren und Vernetzen
https://ddi.uni-wuppertal.de/material/spioncamp/dl/Alle-Stationen- Kommunizieren und Kooperieren
hintereinander.pdf SuS arbeiten in Teams, präsentieren
https://schuelerlabor.informatik.rwth-aachen.de/index.php/modulmaterialien/ und diskutieren ihre
zauberschule Arbeitsergebnisse.
http://projekte.gymnasium-odenthal.de/informatik/dateien/Informatik/ SuS strukturieren Sachverhalte durch
Jahrgangsstufe%2008-09/Unterrichtsreihen/03%20Binaerzahlen/Dokumente- zweckdienliches Zerlegen und
Arbeitsblaetter/Skript%20Binaersystem.pdf Anordnen.
https://www.swisseduc.ch/informatik/theoretische_informatik/
paper_computer_science/docs/02_zahlenmagie.pdf https://www.bommi2000.de/
mathematik/mathematik.htm#zahlensystemeMausvideo
Medien:
Gallenbacher, Jens (2007): Abenteuer Informatik. IT zum Anfassen: von
Routenplaner bis Online-Banking. Heidelberg: Spektrum. S. 121ff.Einführung in die Nutzung des Beispiele: Begründen und Bewerten
Rechnernetzes Ausprobieren (auf Papier oder am Rechner), wie schnell ein SuS wenden Kriterien zur Bewertung
Kennwort aus nur zwei Großbuchstaben gefunden werden kann informatischer Sachverhalte an.
Regeln für die Nutzung der Sichere Passwörter: SuS erkennen und nutzen
Computer(räume) Vorgefertigte Dateien öffnen, bearbeiten abgeben Verbindungen innerhalb und
Sinnvolle Verzeichnisstruktur außerhalb der Informatik.
An- und Abmelden, Umgang mit Zwischensicherungen (Backups) SuS klassifizieren Hardware und
Software.
Passwörtern, sichere Passwörter Arbeitsblatt zu Schritten zum Kopieren und zu den Speicherorten
Lokale Laufwerke und Tauschlaufwerke SuS erweitern bestehende
Starten von Programmen Informatiksysteme mit
Medien: Softwarekomponenten
Speichern, Öffnen und Verwalten von https://www.youtube.com/watch?v=jtFc6B5lmIM
Dateien http://www.sicherespasswort.com/
Beispiele: Begründen und Bewerten
Algorithmen Kochrezept SuS reflektieren Modelle und deren
Tanz“anleitung“ Implementierung.
Genaue Beschreibung von Bauanleitung SuS wenden Kriterien zur Bewertung
Handlungsanweisungen - Algorithmen Anleitungen im Haushalt bzw. Alltag informatischer Sachverhalte an.
im Alltag Becherprogrammierung (MyRobotic Friend) SuS beurteilen Wechselwirkungen
Dice Race zwischen Informatiksystemen,
Algorithmen anwenden und Mensch und Gesellschaft.
Faltanleitungen, z.B. Papierflieger oder Origami
formulieren (Verzweigungen, Graphische Darstellungen (Flussdiagramm, Programmablaufplan oder
Schleifen, Unterprogramme) Struktogramm)
Material:
Graphische Darstellung von • https://curriculum.code.org/csf-1718/coursee/1/#programming-my-
Algorithmen robotic-friends0
• http://www.daserste.de/information/wissen-kultur/wissen-vor-acht-
Testen von Algorithmen werkstatt/videos/wissen-vor-acht-werkstatt-video-260.html
• https://www.youtube.com/watch?v=WlDmNxkNxKQ
• http://ps.informatik.uni-tuebingen.de/teaching/ws16/gsp/slides/
einheit-c2.pdfKlasse 6: Unterrichtsinhalte und Kompetenzen
Unterrichtsinhalte Beispiele/Materialien/Medien/Anmerkungen Prozessbezogene Kompetenzen
Programmieren mit einer Beispiele: Darstellen
visuellen Programmier- Programmierumgebungen für Animationen und Spiele SuS unterscheiden Software aus
• Scratch Anwendersicht Software aus
umgebung Entwicklersicht
• Blockly
Einführung in die • Logo-Turtle
Anwenden
Programmierumgebung SuS übersetzen Algorithmen in
(Spiele-)Projekte Pseudocode bzw. lesen und verstehen
• Kantendetektion, Sternsammler, FlappyBat, Krieg der Kreise, Autorennen… bereits vorgegebenen Code
Sequenzen von Anweisungen an ein
Objekt Programmierung von Robotern: Strukturieren
• OpenRoberta Modellieren und Implementieren
Wiederholungen, Animationen • Calliope SuS erkennen Problemstellungen,
• Makeblock entwickeln und implementieren
Reagieren auf Ereignisse Modelle mit geeigneten Werkzeugen
NXT bzw. EV3
Begründen und Bewerten
Verwendung und Nutzen von • Einstellung und Ansteuerung , Figuren abfahren und zeichnen, Abfrage von
SuS reflektieren, hinterfragen und
Variablen Sensoren, Linienverfolger... bewerten die vorgegebenen bzw,
selbst implementierten Algorithmen
Material:
Verzweigungen
https://www.swisseduc.ch/informatik/programmiersprachen/scratch_werkstatt/
index.html
Schleifen mit Abbruchbedingungen http://schuelerlabor.informatik.rwth-aachen.de/modulmaterialien/scratch
https://appcamps.de/unterrichtsmaterial/scratch/
Abfragen und Verwenden von https://calliope.cc/schulen/schulmaterial
Benutzereingaben https://www.dpunkt.de/calliope
https://www.code-your-life.org/Praxis/Calliope_mini/1300_Calliope.htm
Unterprogramme schreiben und
ausführen Medien:
• Open-Roberta-Umgebung mit NEPO
Programme mit Parametern • Scratch-Online-EditorUnterrichtsinhalte Beispiele/Materialien/Medien/Anmerkungen Prozessbezogene Kompetenzen
Kryptologie Beispiele: Begründen und Bewerten
Definitionen und Bedeutung SuS reflektieren und bewerten
Was ist Kryptologie und wozu braucht • Kryptologie (Kryptographie und Kryptoanalyse) Aspekte des gesellschaftlichen
man sie? Wandels und den Einfluss der Technik
Warum sollte bzw. welche Daten sollten verschlüsselt werden? auf das Alltagsleben
• E-Mail (z.B. Liebesbrief), WhatsApp-Nachrichten/Snapchat (Fotos), SuS wenden Kriterien zur Bewertung
Schülerakte/Noten, Anonymität… informatischer Sachverhalte an.
SuS gewinnen Einblick in
„Unsichtbare“ Nachrichten Möglichkeiten der Manipulation von
Steganographie:
• Geheimtinte, Räubersprache (Kalle Blomquist), Bild in Bild, visuelle Daten.
„Kryptographie“, Buchchiffre (Beale-Chiffre) SuS beurteilen Wechselwirkungen
zwischen Informatiksystemen,
Nachrichten ver- und entschlüsseln Transposition: Mensch und Gesellschaft.
• Transposition • Skytale(n) basteln mit verschiedenen Durchmessern, Schablone, Pflügen
• Substitution
Substitution:
Nachrichten ohne Schlüssel „knacken“ • Freimaurer, Playfair, ROT13 (GeoCaching), Caesar
Material:
https://ddi.uni-wuppertal.de/www-madin/material/spioncamp/dl/Alle-Stationen-
hintereinander.pdf
https://schuelerlabor.informatik.rwth-aachen.de/modulmaterialien/schatzsuche
https://www.swisseduc.ch/geschichte/kryptographie/index.html
https://www.inf-schule.de/kommunikation/kryptologie
Medien:
• Simon Singh: Geheime Botschaften: Die Kunst der Verschlüsselung von der
Antike bis in die Zeiten des Internets
• Gallenbacher, Jens (2007): Abenteuer Informatik. IT zum Anfassen: von
Routenplaner bis Online-Banking. Heidelberg: Spektrum. S. 121ff.
• Editor für Caesar-Verschlüsselung: https://gc.de/gc/caesar/
• https://www.cryptool.org/de/cryptool2
• Verschlüsselung einfach erklärt (fünf Videos):
https://www.youtube.com/playlist?
list=PLQqYRGYVdbVmi3m0kFdLKnHtBwLFEh01NSie können auch lesen
