Die hier vorgestellte Lernumgebung bietet eine Einführung in die Idee der Objektorientierung. Die Schülerinnen und Schüler lernen die informatischen Begriffe und Inhalte ?Objekt?, ?Attribut?, ?Attributwert?, ?Methode? und ?Klasse? kennen. Dadurch erwerben sie ein produktunabhängiges Verständnis für Informatiksysteme mit hohem Transferpotenzial. Als Beispiel wird die Software GEONExT für dynamische Mathematik genutzt und objektorientiert modelliert. So entstehen fruchtbare Verbindungen zwischen den Fächern Informatik und Mathematik.
Objektorientierte Modellierung mit GEONExT
Unterrichtseinheit
Eine objektorientierte Sichtweise erleichtert Schülerinnen und Schülern das Verständnis für Informatiksysteme. Deshalb erscheint es sinnvoll, Elemente der objektorientierten Modellierung bereits in den Anfangsunterricht Informatik aufzunehmen.
- Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co.
- Sekundarstufe I
- 10 Stunden
- Ablaufplan, Arbeitsblatt interaktiv
- 2 Arbeitsmaterialien
Beschreibung der Unterrichtseinheit
Didaktisch-methodischer Kommentar
Informatische Bildung
Der Informatikdidaktiker Steffen Friedrich hat den Begriff der informatischen Bildung konkretisiert, indem er vier didaktische Leitlinien für den Informatikunterricht formulierte:
- Umgang mit Informationen
- Wirkprinzipien von Informatiksystemen
- Problemlösen mit Informatiksystemen
- Arbeiten mit Modellen
Insbesondere sollen die Schülerinnen und Schüler Probleme erkennen, die mit Informatiksystemen gelöst werden können, die Fähigkeit erwerben, sich in die zielorientierte Nutzung von Informatiksystemen einzuarbeiten und Problemlösungen in Bezug auf ihre Relevanz und Effizienz bewerten. Dabei sollen sie einen Einblick in gesellschaftlich bedeutsame Anwendungen der Informations- und Kommunikationstechnologien erhalten, deren Chancen und Risiken erkennen und Bereitschaft zu verantwortungsvollem Umgang mit derartigen Systemen entwickeln. Sie erleben beim Arbeiten, dass Modellbildung ein zentrales Element des Problemlösens mit Informatiksystemen ist, lernen Modellierungstechniken kennen und sehen die Gültigkeitsgrenzen und die Kritikbedürftigkeit von Modellen ein.
Modellierung von Informatiksystemen
Im Anfangsunterricht Informatik kann die Arbeit mit Standardsoftware, etwa zum Gestalten von Grafiken, zum Verfassen von Texten, zum Verwalten von Daten oder zum elektronischen Versenden von Nachrichten im Mittelpunkt stehen. Dabei geht es neben dem Erwerb grundlegender Bedienerfertigkeiten auch und vor allem um ein tieferes Verständnis für die zugehörigen Strukturen, denen die Prinzipien der Objektorientierung zu Grunde liegen. Die Schülerinnen und Schüler sollen Objekte identifizieren, deren Attribute und Methoden erkennen und die Objekte klassifizieren. Auf diese Weise entwickeln sie exemplarisch Modelle der Informatiksysteme, die ihnen ein übergeordnetes, produktunabhängiges und längerfristig nutzbares Verständnis für diese Art von Software ermöglichen.
- Unterrichtsverlauf und Stationen der Lernumgebung
Die eingesetzte Lernumgebung besteht aus HTML-Seiten mit GEONExT-Applikationen und umfasst acht aufeinander aufbauende Stationen. - Didaktische und technische Hinweise
Tipps zur Binnendifferenzierung und zum Arbeiten mit dem Heft, um oberflächliches "Durchklicken" durch die Lernumgebung zu verhindern
Download
- objekte_in_grafiken.zip
Lernumgebung "Objekte in Grafiken" zur Einführung in die objektorientierte Modellierung mit GEONExT
Im Classroom-Manager speichern - objekte_in_grafiken_buch.pdf
Begleitbuch mit fachlichem und didaktischem Hintergrund zu objektorientierter Modellierung und einer Beschreibung der Lernumgebung (108 Seiten)
VorschauIm Classroom-Manager speichern
Vermittelte Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler sollen
- die Idee der Objektorientierung kennen lernen.
- Informatiksysteme objektorientiert modellieren können.
- die Bedeutung der objektorientierten Sichtweise im Alltag erfahren.
Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial
| Thema | Objektorientierte Modellierung mit GEONExT |
|---|---|
| Autor | Prof. Dr. Volker Ulm |
| Fach | Informatik |
| Zielgruppe | Klasse 5-8 |
| Zeitraum | 10 Stunden |
| Technische Voraussetzungen | Browser mit Java-Unterstützung, Java Runtime Environment (kostenloser Download) |
| Software | GEONExT (kostenloser Download auf der GEONExT-Homepage) |
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