• Informationen für Nutzende - 

      Möglicher Umgang mit diesem Baustein

       
      In diesem Baustein wird sich mit dem tatsächlichen Programmieren im Informatikunterricht beschäftigt. Dafür werden sowohl theoretische Aspekte beleuchtet, als auch praktische Elemente. 
       

      Dozierende

      • Überführung des Selbstlernkurses ins eigene Lernmanagementsystems und Einbindung in die (allgemeine) Lehramtsausbildung sowie Bereitstellung des Kurses für alle Interessenten
      • Übernahme einzelner Elemente des Kurses in die eigene Veranstaltung 

       

      (angehende) Lehrkräfte, Studierende und Weitere

      • Nutzung des Kurses zum Kompetenzerwerb bzw.  zur Vertiefung der eigenen Kompetenzen 
      • Nutzung des Kurses als "Nachschlagewerk"
       
    • Gliederung der Inhalte Datei

      Dieser Baustein enthält einen Foliensatz, praktische Übungen und eine Webseite mit einem Spiralcurriculum zur Kryptologie. Die verschiedenen Materialien geben einen unterschiedlichen Einblick in die Programmierung. Sie können ergänzend oder unabhängig voneinander genutzt werden. In diesem Dokument werden die verschiedenen Materialien kurz vorgestellt. 

      240.6 KB · Hochgeladen 28.08.2024 11:12

    • Foliensätze

    • Foliensätze zum Thema Programmieren Verzeichnis

      Die Einteilung der Kapitel orientiert sich am „Curricular Spider Web“ (van der Akker, 2013). Im ersten Kapitel geht es um die Frage, warum Schüler:innen Programmieren lernen sollten (Rationale). In den folgenden Kapiteln werden verschiedene Theorien, Herausforderungen und Ansätze zum Thema Programmieren im Informatikunterricht behandelt. Die Reihenfolge der Kapitel kann weitgehend frei variiert werden. Einige Kapitel nehmen Bezug auf die Theorien aus dem dritten Kapitel.

      1. Einführung & Rolle des Programmierens im IU: In diesem Kapitel wird die Bedeutung des Programmierens im Informatikunterricht diskutiert, insbesondere im Hinblick auf LLMs wie ChatGPT. Außerdem wird ein kritischer Blick auf die Lehrpläne der Länder und die Rolle, die das Programmieren darin spielt, geworfen. Zum Schluss sollen die Studierenden einen eigenen Programmierbegriff entwickeln.
      2. Ziele und Inhalte: In diesem Kapitel geht es um die Frage, welche Ziele der Informatikunterricht verfolgt und welche Inhalte diesbezüglich behandelt werden. Darin werden unter anderem Programmierwissen und -strategien unterschieden und außerdem die Bedeutung von Programmierwerkzeugen hervorgehoben.
      3. Lerntheorien: In diesem Kapitel werden verschiedene Theorien zum Lernen und Lehren im Zusammenhang mit dem Thema Programmieren behandelt. Dabei werden zunächst Problemfelder bei der Einführung in das Programmieren aufgezeigt und diese dann aus der Sicht verschiedener Theorien betrachtet. Unter anderem geht es um die kognitive Belastung beim Programmieren lernen und die Bedeutung des Lesens von Programmcode.
      4. Unterrichtsplanung: In diesem Kapitel werden verschiedene Modelle zur Unterrichts- und Reihenplanung vorgestellt. Die vorgestellten Ansätze bauen dabei auf den Erkenntnissen über das Lernen aus Kapitel 3 auf.
      5. Programmiersprachen und -Umgebung: Dieses Kapitel gibt einen Überblick über verschiedene Programmiersprachen und die Entwicklungsumgebungen, die im Unterricht genutzt werden (können). Dabei werden Vor- und Nachteile der jeweiligen Sprachen und Umgebungen diskutiert.
      6. Programmieren im Team: In diesem Kapitel geht es um die Methode Pair Programming und die Unterrichtsform Projektunterricht.
      7. Lernstandskontrolle und Leistungsbewertung: In diesem Kapitel geht es darum, wie der Lernfortschritt der Schüler überprüft und bewertet werden kann. Unter anderem wird die Verwendung von automatisierten Tests und verschiedenen Bewertungsinstrumenten vorgestellt und diskutiert.

    • Raymond Lister über das Lesen, Erklären und Schreiben von Programmcode


       
       

    • Praktische Übungen

    • Mit den praktischen Übungen wird sich dem Programmieren im Informatikunterricht auf einer praktischen Ebene genähert. Enthalten sind vier Einheiten mit jeweils verschiedenen Schwerpunkten – GUIs, Vererbung, dynamische Datenstrukturen und Sortierverfahren.

      Als Vorbereitung auf das Seminar werden unterschiedliche Aufgaben auf schulischem Niveau von den Studierenden zu den verschiedenen Themen bearbeitet. Diese sind praktischer Natur und Studierende können hier ihre im Informatikstudium erlernten Programmierkenntnisse weiter verfestigen. Des Weiteren bieten die praktischen Einheiten einen Einblick in drei verschiedene Programmierumgebungen, welche oft in der Schule zum Einsatz kommen – BlueJ, Java-Editor und Greenfoot. Zusätzlich zum praktischen Teil gibt es noch weitere, theoretische Aufgaben. Diese sollen die Studierenden dazu anregen, sich zu bestimmten Aspekten der Aufgaben weitere Gedanken zu machen, welche dann wiederum als erste Diskussionsgrundlage für das Seminar dienen können.

      In den Seminaren soll anschließend über die praktischen und theoretischen Aufgaben, sowie die verschiedenen Programmierumgebungen diskutiert und reflektiert werden. Zusätzlich werden in den jeweiligen Übersichtsdokumenten verschiedene Schwerpunkte zu den entsprechenden Einheiten aufgezählt, welche als Diskussionsstruktur dienen können. Außerdem werden teilweise weitere Materialien wie Tafelbilder zur Verfügung gestellt, welche ebenfalls im Seminar diskutiert werden können.

      Die Einheiten sind hier in einer von uns empfohlenen Reihenfolge aufgezählt. Die ersten drei Einheiten können aber auch unabhängig von einander eingesetzt werden. Einheit 4 baut auf der dritten Einheit auf.

    • P01 - Grundlagen und GUIs Verzeichnis

      Als praktische Aufgabe sollen die Studierenden die verschiedenen Eingaben für einen Snackautomaten im Java-Editor nachvollziehen und erweitern. Als Grundlage wird ihnen dazu eine fast fertige Implementierung zur Verfügung gestellt.

      Enthalten

      • Übersichtsdokument, inklusive Aufgabenstellung für Studierende und Anhang
      • Java-Datei zur Aufgabenstellung Automaten
      • Java-Datei zur Beispiellösung Automaten
    • P02 - Greenfoot und Vererbung Verzeichnis

      Als praktische Aufgabe sollen die Studierenden ein Snake Spiel in Greenfoot umsetzen. Als Grundlage wird ihnen dazu eine unfertige Implementierung zur Verfügung gestellt, welche bereits alle notwendigen Grafikelemente enthält.

      Enthalten

      • Übersichtsdokument, inklusive Aufgabenstellung für Studierende und Anhang
      • Java-Datei zur Aufgabenstellung Snake
      • Java-Datei zur Beispiellösung Snake
      • Tafelbilder zur Veranschaulichung der Abläufe
    • P03 - Dynamische Datenstrukturen Verzeichnis

      Als praktische Aufgabe sollen die studierenden einen Supermarkt mithilfe von BlueJ modellieren. Der Fokus liegt dabei auf der Anwendung von vorimplementierten Queue, List und Stack Klassen.

      Enthalten:

      • Übersichtsdokument, inklusive Aufgabenstellung für Studierende und Anhang
      • Java-Datei zur Aufgabenstellung Supermarkt
      •   Java-Datei zur Beispiellösung Supermarkt
      • Tafelbilder zur Veranschaulichung der Abläufe
    • P04 - Sortierverfahren Verzeichnis

      Die praktische Aufgabenstellung zu den verschiedenen Sortierverfahren baut auf der gelösten Aufgabenstellung von Einheit drei auf. Als Aufgabe sollen die studierenden den Supermarkt um eine Sortierfunktion erweitern. Welches Sortierverfahren sie dabei verwenden ist ihnen überlassen.

      Enthalten:

      • Übersichtsdokument, inklusive Aufgabenstellung für Studierende und Anhang
      • Java-Datei zur Beispiellösung Supermarkt, erweitert
      •   Mögliche Unterrichtsaktivitäten zur Veranschaulichung der Abläufe

    • Spiralcurriculum zu Kryptologie

    • Kryptologie Verzeichnis

      Die Webseite zur Kryptologie stellt beispielhaft ein Spiralcurriculum der Informatik in der Sekundarstufe I vor. Es wird dabei ausgegangen, dass es in Zukunft ein durchgängiges Schulfach Informatik in der Sekundarstufe I gibt und daher viele Themen der Informatik (hier auch die Programmierung in verschiedenen Sprachen) für den Unterricht spiralcurricular aufbereitet werden müssen.

       

      Die Webseite unterteilt sich in

      • Fachliche Grundlagen mit Programmierübungen

      • Didaktische Grundlagen

      • Curriculum Jahrgang 5 & 6

      • Curriculum Jahrgang 7 & 8

      • Curriculum Jahrgang 9 & 10

      • Ausblick Curriculum Sekundarstufe II

    • Lizenz

      Der FAIBLE.nrw- Teilbaustein "Programmieren" steht als Gesamtwerk unter einer (CC BY 4.0 DE)-Lizenz. Die Lizenzen der Einzelmaterialien können wie angegeben abweichen, von der Lizenzierung ausgenommen sind die eingebundenen Logos.  

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