6. Fachtagung 2009

ab 8:30 Uhr

Ankunft

09:00

Begrüßung

09:30

1. Hauptvortrag: Johannes Caspar (Hamburg)

Meine Daten kriegt ihr nicht!

Prof. Dr. J. Caspar ist der Hamburger Beauftragte für Datenschutz und Informationsfreiheit.

10:30

Pause

11:00

Workshops zum Informatik-Unterricht I

12:30

Mittagspause

14:00

Abenteuer Informatik - Informatik begreifen

15:00

Pause mit Tee und Kaffee

15:30

Workshops zum Informatik-Unterricht II

17:00

Ende der Veranstaltung

LEGO Education WeDO - Robotik in der Grundschule/Primarschule

WeDo^TM heißt ein neues, ganzheitliches Lernkonzept von LEGO Education. LEGO Education WeDo^TM versteht sich als Robotik Lernkonzept für den Einsatz in der Grundschule bzw. für die Altersgruppe von 7-11 Jahren. Mit LEGO Education WeDo^TM lernen Kinder mit Hilfe von Motoren, Sensoren und einer einfachen und höchst intuitiven graphischen Programmiersoftware, ansprechende  LEGO Modelle über den Computer zu steuern.

Die Themen „Wilde Tiere“, „ Die faszinierende Welt der Mechanik“, „Fußball“ und „Abenteuergeschichten“ entsprechen dem Erfahrungsbereich der Schüler und decken wesentliche Inhalte aus den aktuellen Lehrplänen unterschiedlichster Fächer ab.

• Technik/Sachunterricht:
  Einfache Mechanismen, Zahnräder, Flaschenzug, Hebel, Übertragung von Bewegungen und Kräften, Planen und Konstruieren von Funktionsmodellen

• Informationstechnik/Informatik:
  Umgang und Handhabung von Programmiersoftware, Programmieren von Abläufen

• Mathematik:
  Messen von Zeit und Entfernung, Addition, Subtraktion, Multiplikation , Division, Schätzen usw.

• Sprache und Rechtschreibung:
  Schreiben von Erzählungen und Berichten, Geschichten erzählen, erklären, interpretieren, befragen

Im Workshop erhalten die Teilnehmer eine Einführung in die Hard- und Softwarekomponenten, bauen ein einfaches Modell und lösen einfache Aufgaben mit Hilfe der LEGO Education WeDo Programmiersoftware und den LEGO Education WeDo Arbeitsmaterialien. Der Workshop richtet sich an Lehrerinnen und Lehrer von Grundschulen.

Chatbots

Im Workshop wird eine Unterrichtsreihe zu "Informatik im Kontext" > (IniK, s. www.informatik-im-kontext.de) vorgestellt, die sich mit Chatbots beschäftigt. Beim Kontext Chatbots geht es ganz allgemein um Computer (bzw. Roboter), mit denen man sich "unterhalten" kann. Diese Situation ist den Lernenden aus der Science-Fiction wohlbekannt, das Chatten ist unter Jugendlichen sehr beliebt. Sie haben auch die Erfahrung gemacht, dass man heutzutage bei einer Hotline gezwungen wird, mit einem in der Regel wenig "intelligenten" Computer zu reden und dass es häufig sehr schwierig ist, am Computer vorbei einen menschlichen Mitarbeiter zu erreichen.

Weniger bekannt sind der aktuelle Entwicklungsstand und die technische Funktionsweise realer Chatbot-Systeme. Auch die Vorläufer der heutigen Chatbots -- theoretisch mit Turings Test (1950) vorweggenommen, praktisch erstmals mit Weizenbaums Eliza (1966) umgesetzt -- sind den Schülerinnen und Schülern weithin unbekannt.

Mit der Unterrichtsreihe soll versucht werden, das Thema (symbolische) Künstliche Intelligenz am Gegenstand "Chatbots" zu erfassen. Die Reihe ist für die Sekundarstufe 1 konzipiert und verlangt keinerlei Vorkenntnisse bei den Schülerinnen und Schülern. Die Einheit kann jedoch auch für die Sekundarstufe 2 modifiziert werden. In der Unterrichtseinheit kommen vielfältige Unterrichtsmethoden zum Einsatz, sie hat historische Entwicklungen in der Informatik zum Thema und ein (kurzes) Softwareprojekt als Mittelpunkt.

Die Unterrichtsreihe ist ausführlich dokumentiert unter 132.180.108.67/inik/chatbots/chatbots.html, die vollständigen Materialien finden sich zum Download auf dem ODS-BSCW-Server: bscw.schule.de/pub/bscw.cgi/507083

Ines

Natürlichsprachliche Informations- und Auskunftssysteme sowie sprachgesteuerte Mobiltelefone und Navigationssysteme faszinieren viele Jugendliche und sind aus ihrem Leben nicht mehr wegzudenken. Das Thema Mensch-Maschine-Kommunikation mit gesprochener Sprache ist deshalb für den Informatikuntericht ein geeigneter Anreiz und Bezugspunkt für die Bearbeitung von Basiskonzepten der Informatik. Im Workshop wird das fachdidaktische Konzept einer Unterrichtseinheit "Mein Computer spricht mit mir!" erläutert und die Möglichkeit gegeben, Unterrichtsmaterialien kennen zu lernen. Sie arbeiten dabei mit der eigens für den Einsatz im Informatikunterricht konzipierten und implementierten integrierten Entwicklungsumgebung für Sprachdialogsysteme inES, die jetzt in einer neuen Version für Windows und Linux vorliegt.

Prozessdatenverarbeitung mit PICAXE-Microcontrollern

Im Alltag hat man unbewusst mit Microcontrollern zu tun, die zur Steuerung technischer Geräte wie z.B. Waschmaschinen, Fernseher und Mobiltelefonen eingesetzt werden.

In den letzten Schuljahren konnten damit an einigen Hamburger Gesamtschulen erste Unterrichtserfahrungen in der Prozessdatenverarbeitung gesammelt und dazu Arbeitsmaterialien erarbeitet werden.

Umfangreicherer Text zu dem Workshop.

Einführung in die Programmierung mit Scratch

Die am MIT entwickelte Programmierumgebung Scratch eignet sich ausgezeichnet zur Einführung in die Programmierung. Mit wenig Aufwand lassen sich recht anspruchsvolle und motivierende Projekte verwirklichen, ohne dass man sich mit Syntaxproblemen wie fehlenden Klammern oder Semikolons herumärgern muss. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Möglichkeit, eigene Projekte auf der Scratch Website hochzuladen und sie so der aktiven Community zugänglich zu machen. So entstehen häufig Kooperationen und rege Diskussionen über die möglichen oder gefundenen Lösungen für ein programmiertechnisches Problem.

Die Software ist kostenlos unter scratch.mit.edu verfügbar, gleichzeitig ist dort die Community-Plattform mit etwa 200.000 veröffentlichten Projekten und ein Forum zu finden. Im Workshop wird nach einer kurzen Einführung in Scratch Gelegenheit geboten, an einem kleinen Projekt teilzunehmen. Die Herangehensweise wird sich hierbei nicht groß unterscheiden von dem, wie es bereits in anderen Projekten mit Schülern abgelaufen ist. So wird hoffentlich klar, dass mit Scratch das Entwickeln digitaler Geschichten in einem eher informellen Rahmen leicht zu bewerkstelligen ist und viele Probleme von der Gruppe gemeinsam gelöst werden.

Modeln mit Consideo

Vernetztes Denken ist Studien wie PISA oder der Bertelsmannstiftung mit der Boston Consulting Group zusammen zufolge die Schlüsselkompetenz der Zukunft. Allerdings können wir Menschen nur das dynamische Zusammenspiel von nicht mehr als 4 Faktoren ohne Hilfsmittel überblicken. Um nun Vernetztes Denken dennoch gerade auch den Nachwuchsentscheidern zu vermitteln, bietet die Consideo GmbH ihr preisgekröntes Werkzeug zur Visuallisierung und Analyse von Zusammenhängen den Schulen kostenlos an. Knapp 300 Schulen und Universitäten weltweit - in Bayern beispielsweise alle Wirtschaftsgymnasien - setzen die Software MODELER bereits ein. Auf der Fachtagung für InformatiklehrerInnen stellt Consideo in 90 Minuten die Einfachheit des Modelns vor. Die Wirkung für das Lernen ist enorm. SchülerInnen müssen nicht mehr vorgegebene Zusammenhänge auswändig lernen, sondern können diese in den unterschiedlichsten Fächern selbst erarbeiten und lebhaft diskutieren.

Infos zum MODELER: www.consideo-modeler.de

Bücher zum Thema: www.modelst-du-schon.de

Flyer zum MODELER: www.consideo-modeler.de/downloads/MODELERZielgruppen.pdf

Flyer zu Projektwochen an Schulen: www.consideo-modeler.de/downloads/MODELERSchulprojekt.pdf

Wettbewerb Informatik-Biber

Der Bundeswettbewerb Informatik (BWINF) ist seit 1980 der zentrale deutsche Informatik-Wettbewerb für Schülerinnen und Schüler. Seit 2007 wird er durch den Informatik-Biber als Einstiegs-Angebot ergänzt. In beiden Wettbewerben werden Aufgaben gestellt, die sich jeweils auf eines oder mehrere Themen der Informatik beziehen. BWINF-Aufgaben fordern in der Regel die Implementation der Lösungen; der Wettbewerb setzt damit das Vorhandensein bzw. die Aneignung entsprechender Kenntnisse voraus. Die Aufgaben des Informatik-Biber können hingegen ohne Vorkenntnisse bearbeitet werden; allerdings ist strukturiertes, logisches Denken und damit eine "Informatik-Begabung" von Vorteil.

Wir wissen von vielen Lehrkräften, dass sie nicht nur die Teilnahme an einem oder beiden Wettbewerben fördern, sondern die Beteiligung und/oder die Wettbewerbsaufgaben selbst in ihre schulische Arbeit einbinden: im Fachunterricht, in Arbeitsgemeinschaften, in Projekten usw.

Dieser Workshop dient dem Austausch entsprechender Konzepte und inhaltlicher wie organisatorischer Erfahrungen, aber auch neuer Anregungen und Ideen. Wir freuen uns also über die Beteiligung von Kolleginnen und Kollegen mit und ohne Erfahrung bzgl. BWINF und Biber. Interessenten sind eingeladen, persönliche Erfahrungen - gute wie schlechte - mit BWINF und Biber bzw. Fragen zu diesen Wettbewerben vorab (z.B. über www.bwinf.de/index.php) unter dem Stichwort "SH-HILL-Workshop" mitzuteilen.

Werkzeuge zur Virtualisierung von Rechnernetzen im Unterricht

Im industriellen Einsatz werden bereits seit längerer Zeit Virtualisierungstechniken in großem Stil eingesetzt. Im Workshop wird ein Virtualisierungskonzept vorgestellt, welches solche verfügbaren industriellen Tools für den Unterrichtseinsatz nutzbar macht. Mit maximaler Realitätsnähe und kleinem Hardwareaufwand können handlungsorientierte Unterichteinheiten zum Thema Netzwerk aufgebaut werden. In einer didaktischen Ausgestaltung werden mehrere virtuelle Rechner auf einer physikalischen Maschine installiert und über ein virtuelles Netzwerk verbunden. Es werden verschiedene Unterrichtseinheiten und ihre Realisierung besprochen und demonstriert.

Abenteuer Informatik: das Rucksackproblem und dynamische Programmierung

Im Workshop vertiefen wir den "unplugged-Ansatz" des Hauptvortrags anhand wesentlicher Problemlösestrategien. Zwei der wichtigsten sind hierbei Divide et impera (top-down) und die dynamische Programmierung (bottom-up). Letztere wird oft mangels griffiger Beispiele ausgespart. Der Workshop beschäftigt sich daher mit dem motivierenden Rucksackproblem als Beispiel. Zur Abrundung wird ein Einblick in weitere "reale" Probleme gegeben, die mit dynamischer Programmierung gut lösbar sind.

Informatik oder Programmieren oder
„Chameleon“ – als Programmierumgebung für ein Fach aus einem Guss

Ohne das Programmieren ist ein einigermaßen glaubhafter und anspruchsvoller Informatikunterricht nicht denkbar; es ist das Handwerkszeug zur aktiven Aneignung der für das Fach zentralen Kompetenzen. Wer von dieser Prämisse ausgeht, steht in der Unterrichtspraxis vor einem spezifischen Problem: Entweder bleiben die zu Beginn lösbaren Aufgabenstellungen langweilig und belanglos („Hello World“) oder aber die nötige Konsequenz und Genauigkeit in der Programmiersprachen-Syntax bei zeitgleicher Entwicklung relevanter Algorithmen und der Einführung in komplexe IDEs stellen eine so hohe Hürde dar, dass man an dieser Stelle immer wieder auch gute und interessierte Schülerinnen und Schüler verliert, bevor die eigentlichen Vorzüge des Faches in den Blick kommen.
Die Programmierumgebung „Chameleon“ integriert didaktisch bewährte Konzepte des Informatikunterrichts unter einem einheitlichen Dach. Damit vermeidet sie diesen Bruch und macht den Einstieg in das Programmieren ohne jede Vorkenntnisse möglich: Sukzessive können Programmstrukturen und Syntax von C++ (oder Delphi oder Java) eingeführt werden, ohne dass die zentralen informatischen Konzepte aus dem Blick geraten – Informatikunterricht aus einem Guss.

Wir stellen einen möglichen Unterrichtsgang für den Jg. 11 (10) der Profiloberstufe in Schleswig-Holstein vor.

Michael Buege, Hamburg

OpenStreetMap

OpenStreetMap ist ein Projekt mit dem Ziel, Daten für eine freie Weltkarte zu sammeln. Durch die Zusammenarbeit vieler Freiwilliger entsteht ein "großes Ganzes", das dem Vergleich mit proprietären Produkten stand hält. Wie hochwertig die Ergebnisse einer solchen Zusammenarbeit Vieler sein können, beweist "Wikipedia" als Enzyklopädie seit Jahren.

Die freie und offene Struktur des Projektes ermöglicht neue Möglichkeiten im Umgang mit Kartendaten und Karten. Analog dem Verfahren bei Wikipedia kann jeder aktiv an der Ergänzung und Verbesserung der Kartendaten tagesaktuell mitarbeiten. Ebenso eröffnen sich neue Wege, eigene Ideen zur Nutzung der Daten zu entwickeln. Persönliche Interessengebiete können mit Geoinformationen verknüpft werden, ohne auf kommerzielle Aspekte Rücksicht nehmen zu müssen.

Gleichzeitig vermittelt die Arbeit mit dem Projekt viele interessante Einblicke in die verschiedensten Themengebiete rund um Geoinformation und verändert die Wahrnehmung selbst der eigenen, unmittelbaren Umwelt teils erheblich.

Der Workshop soll Informationen zu Ursprung, Wesen und Ziel des OpenStreetMap-Projektes vermitteln. An Beispielen wird gezeigt, wie Kartendaten gesammelt, aufbereitet und genutzt werden können. Anhand dieser Informationen sollen Ideen entwickelt werden, wie das Projekt im schulischen Bereich Anwendung und beiderseitigen Nutzen erfahren kann.

wiki.openstreetmap.org/wiki/DE:Presseteam/Presseinformation