1 00:00:00,000 --> 00:00:05,840 Das war's für heute. 2 00:00:05,840 --> 00:00:08,700 Bis zum nächsten Mal. 3 00:00:11,998 --> 00:00:19,018 Modellorientierung - Einstieg. Die Informatik ist reich an Modellen und 4 00:00:19,018 --> 00:00:24,878 verführt den Prozess der Modellbildung auf ganz natürliche Weise, sodass als 5 00:00:24,878 --> 00:00:31,738 Resultat dessen die Modellorientierung einen der etablierten didaktischen 6 00:00:31,738 --> 00:00:34,498 Informatik didaktischen Ansätze darstellt. 7 00:00:34,498 --> 00:00:39,718 Ein erster Einblick und Überblick über das, was Modellorientierung für 8 00:00:40,192 --> 00:00:44,332 Schulinformatik sein kann und welche Perspektiven dort eingenommen werden, 9 00:00:44,972 --> 00:00:46,552 bietet dieser Vortrag. 10 00:00:50,714 --> 00:00:57,274 Die Didaktik, wie auch die Fachwissenschaft, ist auf der Suche nach Wesentlichem im Veränderlichen. 11 00:00:58,294 --> 00:01:05,974 Es gibt eine riesige Fülle an Fakten, an fachwissenschaftlichem Wissen 12 00:01:05,974 --> 00:01:11,434 und an verschiedenen Zusammenwirken unterschiedlicher informatischer Teilbereiche. 13 00:01:11,834 --> 00:01:13,934 Ständig kommt etwas Neues hinzu. 14 00:01:13,934 --> 00:01:19,794 Gerade für die Lehre ist es von entscheidender Bedeutung zu abstrahieren und das Wesentliche. 15 00:01:19,952 --> 00:01:28,292 Versuchen, daraus zu extrahieren und um das Wesentliche im Veränderlichen zu erkennen und dadurch auch lehrbar zu machen. 16 00:01:29,272 --> 00:01:42,852 Dieses Bestreben ist zeitlos und für die Informatik hat das bereits der Altdidaktiker Baumann in seinem beiden Didaktik-Lehrbüchern 1996 versucht. 17 00:01:45,344 --> 00:01:52,584 und sieht vier Grundkategorien, um die Vielfalt der Erscheinung der Informatik zu erfassen. 18 00:01:53,044 --> 00:01:57,524 Es sind dies Information, System, Modell und Programm. 19 00:01:58,864 --> 00:02:05,624 Diese spannen ihm zufolge zusammen mit den grundlegenden informatischen Tätigkeiten des Formalisierens, 20 00:02:05,904 --> 00:02:14,104 Automatisierens und Vernetzens ein die Informatik charakterisierendes "semantisches Netz" auf, wie er das nennt. 21 00:02:15,024 --> 00:02:19,884 Mit diesen Begriffen lassen sich die Gegenstände der Informatik und die 22 00:02:19,884 --> 00:02:24,744 Sichtweisen auf Informatik und insbesondere auf Informatikunterricht in 23 00:02:24,744 --> 00:02:31,544 einer angemessenen Breite strukturieren und einordnen. Und das ist der 24 00:02:31,544 --> 00:02:37,484 ausschlaggebende Punkt. Diese Abstraktionen helfen vor allem dem 25 00:02:37,484 --> 00:02:43,724 eigenen Denken und dem Einordnen von Inhalten. 26 00:02:45,036 --> 00:03:03,476 Die gelehrt werden sollen oder nicht, denn es ist ja immer eine Auswahlentscheidung zu treffen, was aus diesem Riesenfass an informatischem Wissen denn allgemeinbildend sein soll und von wem wie in welcher Form wann unterrichtet werden soll. 27 00:03:03,596 --> 00:03:11,576 Dazu braucht man gewisse Strukturen und Baumann hat mit seinem simantischen Netz eine Möglichkeit vorgestellt. 28 00:03:12,416 --> 00:03:18,216 Das wurde auch wieder aufgegriffen. Unter der didaktischen Perspektive der sogenannten 29 00:03:18,216 --> 00:03:23,616 fundamentalen Ideen wurden diese drei grundlegenden informatischen Tätigkeiten, 30 00:03:23,756 --> 00:03:29,376 also formalisieren, automatisieren und vernetzen, nach Schwill und Modrov auch 31 00:03:29,376 --> 00:03:34,776 Master-Ideen genannt. Sie können als zentrale Konstituierende für 32 00:03:34,776 --> 00:03:37,316 informatische Modellbildung angesehen werden. 33 00:03:38,832 --> 00:03:48,832 Und so erfolgt die Einordnung in den Komplex der Modellorientierung als didaktischer Ansatz und der Modellbildung als Tätigkeit. 34 00:03:54,010 --> 00:04:06,950 Da die Informatik so reich an verschiedenen Modellen, Modellketten und Modellumwandlung ist, werden Sie in Ihrer Ausbildung sicherlich eine ganze Reihe davon schon kennengelernt haben. 35 00:04:07,710 --> 00:04:17,010 Beispiele sind Datenmodellierung, etwa für Datenbanken. Zustandsorientierte Modellierung, dann denken Sie an die Automaten in der theoretischen Informatik. 36 00:04:17,010 --> 00:04:21,370 Objektorientierte Modellierung mit der objektorientierten Modellierung. 37 00:04:21,584 --> 00:04:27,584 Programmierung, Funktionale, Modellierung, Interaktionsdiagramm und so weiter und so fort. 38 00:04:28,584 --> 00:04:32,864 Dabei erfüllen Modelle unterschiedliche Funktionen. 39 00:04:32,984 --> 00:04:43,604 Oftmals dienen sie als Zwischenschicht, um vom Problem zunächst auf eine informatisch sinnvolle Zwischenebene dem Modell zu kommen, 40 00:04:44,244 --> 00:04:49,684 was nicht direkt implementierbar sein muss. Man arbeitet bewusst auf einer abstrakteren Ebene. 41 00:04:49,684 --> 00:04:51,344 Dafür sind die Modelle besonders gut. 42 00:04:51,728 --> 00:04:59,028 Und in der Regel dann nachgeschaltet und erfolgt eine Transformation, eine Modelltransformation 43 00:04:59,728 --> 00:05:08,788 in so einer Art und Weise, die dann auch auf einer Zielplattform, sei es Programmen oder Datenbank oder etwas anderes, implementierbar ist. 44 00:05:10,028 --> 00:05:15,668 Modelle haben also neben dem Original, der Vorlage, für das sie Modell sind, immer auch ein Ziel. 45 00:05:24,546 --> 00:05:34,266 Besagte Modellbildung, die in der Informatik ganz generisch passiert, wird oftmals miteinander 46 00:05:34,266 --> 00:05:34,966 verknüpft. 47 00:05:35,066 --> 00:05:40,586 Es gibt verschiedene Modelle, die hintereinander geschaltet Ketten bilden, Modellketten und 48 00:05:40,586 --> 00:05:44,866 ineinander transformiert werden, so dass man auf verschiedenen Hierarchien arbeiten 49 00:05:44,866 --> 00:05:45,286 kann. 50 00:05:45,286 --> 00:05:52,566 Und ein prominentes Beispiel, das sowohl in der Fachwissenschaft als auch an Schulen 51 00:05:52,784 --> 00:06:01,364 in der Oberstufe insbesondere sehr einleuchtend ist und dann handdessen man diesen Ketten- und 52 00:06:01,364 --> 00:06:07,844 Transformationsprozess sowie den Modellbildungsprozess an sich sehr gut erkennen und auch unterrichten 53 00:06:07,844 --> 00:06:09,744 kann, sind die Datenbanken. 54 00:06:10,284 --> 00:06:14,844 Auf ganz natürliche Weise passiert dann nämlich Folgendes, Sie haben irgendein Problem, treffen 55 00:06:14,844 --> 00:06:20,144 die erste Modellentscheidung oder Modellierungsentscheidung, nämlich Sie wollen das Problem mit Hilfe 56 00:06:20,144 --> 00:06:21,364 einer Datenbank lösen. 57 00:06:21,456 --> 00:06:23,656 Das ist ja schon eine Entscheidung, die Sie treffen müssen. 58 00:06:24,596 --> 00:06:29,416 Dann stellt sich die Frage, wie kann man das geeignet machen, mit welcher Modellart, 59 00:06:29,676 --> 00:06:38,596 das ist das Entity Relationship Diagramm, das große Ähnlichkeit mit der Denkweise und der Notationsweise besitzt, 60 00:06:38,616 --> 00:06:41,336 die aus der objektorientierten Modellierung bekannt ist. 61 00:06:41,976 --> 00:06:45,436 Das ist eine kleine Anmerkung, wenn Sie an Schule unterrichten, 62 00:06:45,436 --> 00:06:45,956 und dann... 63 00:06:46,304 --> 00:07:02,784 haben Sie für gewöhnlich zunächst die Einführungen in die Programmierung und machen die Datenbanken irgendwann später, sodass die Klasse bereits vertraut ist mit der Denk- und Modellierweise, sodass die entity-relationship-Diagramme recht schnell von der Hand gehen. 64 00:07:05,064 --> 00:07:13,804 Modellkette und Modelltransformation kommt jetzt ins Rennen, denn Sie können ein entity-relationship-Diagramm nicht direkt in eine Datenbank gießen. 65 00:07:13,804 --> 00:07:14,244 Das ist das, was Sie brauchen. 66 00:07:14,880 --> 00:07:44,000 Transformationen als relationale Modelle, gegebenenfalls gefolgt von Normalisierungen, was dann ja auch Modelltransformationen darstellt, so dass anhand des Beispiels Datenbanken, der für die Informatik typische Prozess der Modellkettenbildung und der Modellumwandlung sowie das Erfahren von Hierarchien auf ganz natürliche Weise aus dem Problem entstehenden Art und Weise 67 00:07:44,000 --> 00:07:44,080 und Modellkette und Modellkette und Modellkette und Modellkette. 68 00:07:44,288 --> 00:07:45,568 erfahren werden können. 69 00:07:49,690 --> 00:07:56,950 Auch die Fachdidaktik hat sich in unterschiedlichsten Ausprägungen auf die 70 00:07:56,950 --> 00:08:04,750 Modellierung gestürzt. Ein prominenter Ansatz, der die Modellbildung und die 71 00:08:04,750 --> 00:08:09,770 unterschiedlichen Modellarten stark betont, stammt von Peter Hubwieser bis 72 00:08:09,770 --> 00:08:17,510 2021 Professor an der TU München. Sein Ansatz 73 00:08:17,792 --> 00:08:24,772 basiert im Wesentlichen darauf, das Modell in den Kern des Unterrichts zu stellen, aus 74 00:08:24,772 --> 00:08:29,152 allem Möglichen ein Modell zu machen, also die Brille der Modellierung und der 75 00:08:29,152 --> 00:08:34,072 Modellorientierung aufzusetzen und beispielsweise Dokumente für die 76 00:08:34,072 --> 00:08:37,392 Unter- und Mittelstufe als Modelle zu betrachten. 77 00:08:39,802 --> 00:08:46,102 In der Oberstufe führt er das dann durch die Modellarten fort, die von der 78 00:08:46,102 --> 00:08:50,562 Hochschulausbildung bekannter sind, Datenmodelle, Zustandsmodelle, objektorientierte 79 00:08:50,562 --> 00:08:56,702 Modelle und so weiter. Und vertritt die Position, dass die 80 00:08:56,702 --> 00:09:01,162 Implementierung wenig bis gar nicht relevant ist für den allgemein 81 00:09:01,262 --> 00:09:04,062 bildenden Unterricht. 82 00:09:06,482 --> 00:09:09,042 Daran erkennen Sie, dass 83 00:09:10,144 --> 00:09:15,424 einige Leute dem Modell einen nicht nur wichtigen, sondern ganz zentralen 84 00:09:15,424 --> 00:09:21,104 Stellenwert in der Informatik Ausbildung zukommen lassen, auch in der allgemein 85 00:09:21,104 --> 00:09:29,024 bildenden Schulausbildung. Tatsächlich hat dieser Ansatz praktische Auswirkungen 86 00:09:29,024 --> 00:09:33,084 gehabt in Bayern. Es gibt verschiedene Schulbücher, auf die 87 00:09:33,524 --> 00:09:37,704 dieser Einfluss gehabt hat. Er war mittendrin beteiligt. 88 00:09:38,960 --> 00:09:49,980 Dass im Fach Informatik ein Pflichtfach wurde, in der SEC 1, in der Mittelstufe verankert wurde und auch als Abiturfach in der Oberstufe zur Verfügung steht. 89 00:09:53,420 --> 00:10:01,960 Inwieweit seine recht stringenten Ansichten, was das Modell angeht, vor allen Dingen im Verhältnis zur Programmierung, 90 00:10:03,390 --> 00:10:08,930 zum Zeitpunkt, wo Sie das hören, jetzt in Bayern noch aktuell sind, müssen Sie selber recherchieren. 91 00:10:09,264 --> 00:10:18,644 Jedenfalls ist festzuhalten, dass ein Didaktiker mal praktische Auswirkungen auf die Schulwirklichkeit hatte, was nicht selbstverständlich ist. 92 00:10:19,164 --> 00:10:27,544 Peter Hufwieser hat auch ein Didaktik-Lehrbuch geschrieben, in dem er seine Überlegungen ausformuliert. 93 00:10:39,264 --> 00:10:39,304 Er hat sich in der Vergangenheit mit der Verwaltungsdienstversorgung ausgesprochen. 94 00:10:39,304 --> 00:10:39,604 Er hat sich in der Vergangenheit mit der Verwaltungsdienstversorgung ausgesprochen. 95 00:10:39,604 --> 00:10:39,624 Er hat sich in der Vergangenheit mit der Verwaltungsdienstversorgung ausgesprochen.