4. Fachtagung 2007

ab 8:30 Uhr

Ankunft

09:00

Begrüßung

09:30

1. Hauptvortrag: Hanno Tietgens (Hamburg):

E-Learning in der dritten Dimension: Forschung und Lehre in Second Life

Die virtuelle Welt von Second Life ist ein Medium in Entwicklung; ein Fenster in die dreidimensionale Zukunft des Internet. Noch steckt das so genannte Web 3D in den Kinderschuhen, doch in Second Life wird bereits an vielen Stellen geforscht, gelernt, entwickelt und gelehrt. Renommierte Institute wie das MIT, die New York Law School, Princeton u.v.a. haben innovative Angebote konzipiert; nahezu jede zweite britische Hochschule ist in Second Life aktiv. Dozenten und Studenten schicken ihre Avatare als digitale Stellvertreter in die dritte Dimension und sammeln Erfahrungen mit neuen Formen der Veranschaulichung, immersiven Explorationswelten, lernbezogener Interaktivität und internationalem Austausch ohne Reisezeit und Kosten. Im Vortrag werden Beispiele für erste Nutzungen beleuchtet – vom Sprachunterricht über die Gentechnologie und Meeresforschung bis zum Eventmanagement, der Wirtschaftsinformatik und der Programmierung von Second Life-Applikationen.

Hanno Tietgens ist Inhaber der Kommunikationsagentur Büro X. Er leitet die AG Medienkonvergenz in der Handelskammer Hamburg und ist Initiator des interdisziplinären "Campus Hamburg" in Second Life.

10:30

Pause

11:00

Workshops zum Informatik-Unterricht I

12:30

Mittagspause

14:00

2. Hauptvortrag: Bert Freudenberg (Magdeburg)

Ein Laptop Pro Kind

Die Initiative "One Laptop Per Child (OLPC)" will Kindern auf der ganzen Welt neue Möglichkeiten zum Lernen, Experimentieren, Gestalten und Kommunizieren eröffnen. Dazu wurde ein preiswerter Rechner namens "XO" entwickelt (auch bekannt als "100-Dollar-Laptop"), der speziell auf die Anforderungen in weniger gut entwickelten Ländern abgestimmt ist. Die ebenfalls neu entwickelte Software ist für Kinder im Grundschulalter konzipiert.

Bert Freudenberg arbeitet an der Software des XO-Laptops mit, er ist für die Portierung von "Squeak/Etoys" zuständig, einem multimedialen Baukasten für Kinder. Im Vortrag wird das OLPC-Projekt vorgestellt sowie ein Prototyp demonstriert.

Hamburger Abendblatt

15:00

Pause mit Tee und Kaffee

15:30

Workshops zum Informatik-Unterricht II

17:00

Ende der Veranstaltung

Hinter den Kulissen der Downloads: Dateikomprimierung und Internet-Sicherheit

Im ersten Teil besprechen wir, wie man Schülern auf einfache Weise vermittelt, welche Ideen hinter hohen Kompressionsraten stecken. Fachübergreifend ist hier der Informationsbegriff sehr relevant. Im zweiten Teil geht es dann um die technische Realisierung von Internet-Sicherheit: Wie kann z. B. ein Anbieter legaler Downloads sicherstellen, dass die ihm übermittelten Daten (z. B. Kreditkartennummer) auf dem Weg nicht in falsche Hände geraten. Auch bei dieser Betrachtung geht hauptsächlich um einen Weg der geschickten Vermittlung der darunterliegenden Technik mit Rollenspielen und Papier/Bleistift-Experimenten. Auf diese Weise wird Informatik im wahrsten Sinne des Wortes greifbar, sowohl für Sek I als auch Sek II.

Jens Gallenbacher ist Autor des Buches "Abenteuer Informatik", welches informatische Themen sehr spannend und praxisnah präsentiert.

In diesem Workshop wird es um die Rechte und Pflichten der Schule bzw. ihrer Administratoren/-innen gehen. Während einerseits die Beschränkung z. B. des Zugriffs auf bestimmte Internet-Inhalte gefordert ist, so muss andererseits den Bestimmungen des Datenschutzes Rechnung getragen werden. Eine schulische Nutzerordnung schafft hier für alle Beteiligten Klarheit. Ihre Inhalte werden in diesem Workshop diskutiert.
Zudem werden private Geräte zunehmend auch in der Schule genutzt. Kollegen schätzen die Möglichkeit, alle Daten auf dem Laptop parat zu haben, Schülerinnen bereiten einen Vortrag auf dem eigenen Laptop vor. Pädagogisch gesehen ist das alles prima - rechtlich ist die Situation nicht so einfach. Wer haftet, wenn der Virus eines Kollegen-Laptops das Schulnetz lahmlegt? Wer ersetzt den Schaden, wenn der Laptop der Schülerin beim Referat vom Tisch fällt? Die rechtlichen Rahmenbedingungen werden in diesem Workshop erläutert und diskutiert.

Jens Regenberg
(Hamburg)

Einsatz von interaktiven Tafeln (z.B. Smart Board) im Informatikunterricht

Interaktive Tafeln ermöglichen eine computergestützte Arbeit ohne Arbeit am Computer. Dieses Paradoxon verleiht Präsentationen mehr Elan und kann Schüler motivieren. Neben Präsentationen bieten interaktive Tafeln noch viele weitere Einsatzmöglichkeiten, wie zum Beispiel die direkte digitalisierung von Schülerergebnissen, die in diesem Workshop erarbeitet werden. Anhand eines Beispiels zum Thema Rekursion wird den Teilnehmern zuerst ein Überblick über die Möglichkeiten von interaktiven Tafeln gegeben. Im Anschluss werden die Teilnehmer selbst kurze Unterrichtssequenzen mit einer interaktiven Tafel erstellen. Dafür stehen vorbereitete Szenarien zur Verfügung, die aber auch durch Wünsche der Teilnehmer ergänzt werden können. Der Workshop endet mit einem kritischen Blick auf dieses "neue technische Spielzeug".

Drazen Vidovic (Wiesbaden)

Die Software MathJournal erlaubt es, handschriftlich eingegebene Formeln mit Hilfe eines Computer-Algebra-Systems mathematisch auszuwerten. Dies ist auch möglich in einer kollaborativen Sitzung über das Internet.
Im Workshop werden die einzelnen Komponenten informatisch beleuchtet: Wie kommt ein "virtueller Kreidestrich" aus Wiesbaden nach Hamburg? Wie wird aus Strichen mit "virtueller Kreide" eine mathematische Formel? Wie wird aus einer komplexen Formel ein Ergebnis wie "42"? Auch wenn keine Betriebsgeheimnisse ausgeplaudert werden können, bietet diese Software reichlich Gelegenheit, informatische Inhalte einmal in einem interessanten Kontext zu erleben.
Gelegenheit zum Ausprobieren der mathematischen Möglichkeiten wird auch in der Ausstellung bestehen.

Im Workshop wird ein Überblick über einen möglichen Unterrichtsgang zum Thema Grafik vermittelt. Je nach Interessen der Teilnehmenden kann dabei an verschiedenen Stellen auch praktisch ausprobiert werden.
Vorkenntnisse sind nicht erforderlich, der Unterschied zwischen Pixel- und Vektorgrafik wird ebenso erläutert wie das Verstecken von Nachrichten in Bilddateien. Nur angerissen werden wird das rechtliche Umfeld von Bildern im Internet.

Die neuen LEGO Mindstorms NXT Robotersets gibt es seit Herbst 2006 auf dem Markt (http://www.nxt-in-der-schule.de/). Mit ihnen verändern sich die Arbeitsbedingungen bei der Thematisierung von Robotersystemen im Unterricht. Rudimentäre Programmierung ist jetzt am NXT-Baustein möglich. Weiterhin hat LEGO als grafische Programmierumgebung eine neue Software herausgegeben, die auch von jüngeren Schülern gut benutzbar ist. Für eine textuelle Programmierung bietet sich wie beim alten LEGO-RCX-Baustein die Bricxcc-IDE (http://bricxcc.sourceforge.net/) und der Programmiersprache NXC an.

Seit dem Schuljahr 2007/2008 ist der neue Rahmenplan für den Lernbereich Naturwissenschaft und Technik (NuT) an Hauptschulen gültig. Er schreibt informatische Anteile durch den Roboterbau und die Roboterprogrammierung in den Jahrgang 7 bzw. 8 vor, zu denen es auch Handreichungsmaterial gibt (http://www.mint-hamburg.de/rahmenplaene/welcome.htm). Ähnliche Entwicklungen sind in der Zukunft auch in den anderen Schulformen denkbar, die Informatiker an den Schulen werden gefordert... Im Workshop wird Unterrichtsmaterial, Hard- und Software vorgestellt und die Möglichkeit gegeben, erste Erfahrungen unter diesen neuen Arbeitsbedingungen zu sammeln.

Thorsten Scheffner (Hamburg)

Seit dem diesem Schuljahr ist in den Hamburger Hauptschulen der neue Lernbereich Natur und Technik in der Erprobung. In diesem Lernbereich sind neben Biologie, Chemie, Physik und Technik auch informatische Inhalte für die Hauptschule vorgesehen. In dieser Veranstaltung wird es zunächst einen groben Überblick über den gesamten Lernbereich und seine Ziele geben. Im weiteren Verlauf werden wir uns insbesondere mit den Informatik-Inhalten beschäftigen und uns gemeinsam z. B. mit den folgenden Fragen auseinandersetzen:

• Sind die gewählten Themen für die Hauptschule geeignet?
• Sind die Unterrichtsvorschläge, die erarbeitet wurden, für die Hauptschülerinnen und Hauptschüler geeignet?
• Welche Inhalte fehlen, welche Inhalte wären vielleicht in einer anderen Klassenstufe oder einem anderen Kontext besser untergebracht?
• Welche Voraussetzungen brauchen Lehrerinnen und Lehrer, die den neuen Lernbereich unterrichten wollen oder sollen?

Es werden Unterrichtsmaterialien zum Thema Datenbanken vorgestellt als Einführung in Klasse 11, als ausführliche Unterrichtseinheit in Klasse 12 und als Projekt in Klasse 13. Alle vorgestellten Materialien sind im Internet frei verfügbar. Außerdem wird die Online-Datenbank Webvideo vorgeführt, die in Hamburg bereits häufig benutzt wird. Diese Datenbank enthält über 2800 reale Filmtitel und über 5400 Kundeneinträge und ist im Internet über einen Browser frei zugänglich. Zu dieser Datenbank gibt SQL-Aufgaben mit Lösungen, Tafelbilder und Arbeitsblätter.

Deklaratives Lösen von Logikrätseln mit Prolog

Bei den imperativen Programmierparadigmen steht im Vordergrund wie ein Problem gelöst werden kann, bei der deklarativen Programmierung beschreibt man das Problem und überlässt es dem Computer, eine Lösung zu finden. In sehr überzeugender Weise können Logikrätsel mit Hilfe der Programmiersprache Prolog deklarativ gelöst werden. Im Workshop werden dazu deklarative Lösungen für Alphametics, Färbeprobleme, mathematische, logische, aussagenlogische und Lügner-Rätsel vorgestellt, welche im Praxisteil von den Teilnehmern auf ausgewählte Logikrätsel angewendet werden. Als Werkzeuge kommen SWI-Prolog (www.swi-prolog.org) und der vom Autor entwickelte SWI-Prolog-Editor (http://lernen.bildung.hessen.de/informatik/swiprolog/index.htm) zum Einsatz.

Christian Siegel, Thomas Roch (Hamburg)

In Hamburg steht in der gymnasialen Oberstufe die Ablösung des bisherigen Kurssystems durch Profile ins Haus. In den gegenwärtig laufenden Diskussionen zeichnet sich ab, dass Informatik an vielen Schulen in den Profilen gar nicht mehr oder zumindest deutlich weniger als im alten Kurssystem verankert sein wird. Als Profilfach - was in etwa einem Leistungsfach nach bisherigem Modell entspricht - ist Informatik bisher an keiner Schule geplant. So ist Hamburg zwar bis heute das Bundesland mit den meisten Leistungskursen in Informatik, gibt diese Spitzenposition aber arglos auf, wenn hier nicht seitens der Behörde eingegriffen wird. Die Moderatoren werden erste Ideen präsentieren und diese und weitere Modelle diskutieren, die geeignet sein könnten, das Fach Informatik in der gymnasialen Oberstufe zu retten.

Helmut Witten, (Berlin)

Datensicherheit durch Verfahren der modernen Kryptologie
Computersysteme verlangen nach sicheren Verschlüsselungsverfahren. In diesem Workshop sollen die mathematischen Grundlagen und Möglichkeiten der unterrichtlichen Umsetzung in der Sekundarstufe II vorgestellt und diskutiert werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf RSA, dem nach wie vor wichtigsten modernen Verfahren mit öffentlichem Schlüssel.

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