Jahrgangsstufe: 8 9 - Pestalozzi
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Jahrgangsstufe: 8 9 - Pestalozzi
Schulinternes Curriculum - Informatik - 1 Vorbemerkung zum schulinternen Curriculum des Faches Informatik in der Sek I Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Curriculums stellten sich folgende Probleme: 1. Der 1993 entwickelte Lehrplan der Sek I kann heute nicht mehr als Maßstab für einen zeitgemäßen Informatikunterricht dienen, da er z.B. noch aus einer Zeit stammt, in der es noch kein Windows etc. gab und das Internet noch neu war. Des Weiteren ist dieser Lehrplan nicht kompetenzorientiert und somit ebenfalls nicht mehr zeitgemäß. 2. Der Wahlpflicht-Kurs „Entdecken mit Computer² (Informatik)“ befindet sich noch im ersten Durchlauf, so dass die Themen in der Klasse 9 so noch nicht unterrichtet und vor allen Dingen noch nicht evaluiert sein können. Dies gilt zum Teil (Evaluation) auch für die 8. Klasse. Dieses soll nach dem ersten Durchgang geschehen und der endgültige Kernlehrplan Informatik (Sek I) beschlossen werden. 3. Es gibt für viele Themen in der Informatik kein Lehrbuch und somit sind viele Unterrichtsreihen aus Fortbildungen, aus Materialaustausche zwischen Kollegen oder aus eigener Kraft entstanden und somit nicht online abrufbar bzw. bestellbar. Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 2 Im Folgenden sollen die aufgeführten Unterrichtsvorhaben konkretisiert werden. Hinweis: Verbindliche Festlegungen der Fachkonferenz: Die Fachkonferenz des Pestalozzi-Gymnasiums Unna hat Themen, Leitfragen und die Ausführungen unter der Überschrift Vorhabenbezogene Konkretisierung verbindlich vereinbart, ebenso die Sequenzierung der Unterrichtsvorhaben (erste Tabellenspalte) und die ausgewiesenen Kompetenzen (zweite Tabellenspalte). Alle Mitglieder der Fachkonferenz haben sich darauf verständigt, in ihrem Unterricht Lerngelegenheiten anzubieten, so dass Schülerinnen und Schüler diese Kompetenzen im Rahmen der festgelegten Unterrichtssequenzen erwerben oder vertiefen können. Unterrichtliche Anregungen: Die angeführten Beispiele, Medien und Materialien sind dagegen Vorschläge bzw. Hilfen für die Lehrkräfte des Pestalozzi-Gymnasiums Unna. In diesen Bereichen sind Abweichungen von den vorgeschlagenen Vorgehensweisen möglich. - In der Klasse 8 werden GeoGebra, FMS-LOGO, GIMP, EXCEL und Gapminder. Office –Programme und einige Web 2.0-Anwendungen im Internet werden zur Dokumentation verwendet. - In der Klasse 9 werden PGU-Kara1, Scratch2, PGU-AppInventor3, OpenOffice4, Phase55 verwendet. Hierbei handelt es sich um leicht veränderte Originalversionen, die besonders auf den Informatikunterricht am PGU zugeschnitten sind. Alle Programme sind vom USB-Stick ausführbar, so dass auch alle Schülerinnen und Schüler zu Hause arbeiten können. Programmquellen: GeoGebra: FMS-LOGO: GIMP: Grafstat: Gapminder: www.geogebra.org http://www.zum.de/Faecher/Materialien/leupold/logo/fmslogo-6.26.0.exe http://gimp.softonic.de/ http://www.grafstat.de/bezugsquellen.htm http://www.gapminder.org 1 Quelle: http://www.swisseduc.ch/informatik/karatojava/kara/ Quelle: http://portableapps.com/node/26666 3 Quelle: http://sourceforge.net/projects/ailivecomplete/ 4 Quelle: http://downloads.sourceforge.net/portableapps/OpenOfficePortable_4.1.0_Dev_Test_1.paf.exe 5 Quelle: http://www.heise.de/download/phase-5-112286.html 2 Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 3 Klasse 8 – Gesamtstundenzahl: 40 Stunden Unterrichtsvorhaben K8-1 Unterrichtsvorhaben K8-2 Unterrichtsvorhaben K8-3 Unterrichtsvorhaben K8-4 Unterrichtsvorhaben K8-5 Thema: Thema: Thema: Thema: Thema: Digitale Fotographie und Architektur mit dem PC Kunst und Grafik mit (Welt-)wirtschaftliche Grafik durch ProgramBildbearbeitung dem PC kennenlernen Fragestellungen und mieren und selbst erstellen Analysen Unterrichtsvorhaben K8-6 Thema: nur in einem langen Schuljahr Daten erheben, statistisch uswerten mit dem PC Zentrale Kompetenzen: Modellieren Werkzeuge nutzen Darstellen und Interpretieren Kommunizieren und kooperieren zentrale Kompetenzen: Analysieren Modellieren Implementieren Darstellen Kommunizieren und Kooperieren Zentrale Kompetenzen: Analysieren Modellieren Implementieren Darstellen und Argumentieren Kommunizieren und Kooperieren Zentrale Kompetenzen: Implementieren Modellieren Darstellen und Interpretieren Kommunizieren Und Kooperieren Inhaltsfelder: DGS GeoGebra Modellierung Konstruieren Inhaltsfelder: grafische Muster im Alltag und Kunst Strukturierung Inhaltsfelder: Erlernen einer befehlsorientierten Sprache Algorithmen Inhaltsfelder: Alltagssituation in die digitale Fotographie Kreative Bildbearbeitung Inhaltliche Schwerpunkte: Konstruktion von Gebäudeteilen Perspektive Goldener Schnitt Publikation im WWW Inhaltliche Schwerpunkte: - geometrische Grundlagen z. B. von Parketten und Mustern in der Kunst(-geschichte) - Gebrauchsgrafik z. B. in der Werbung bei Logos - eigene Erstellung Zeitbedarf: 18 Stunden Inhaltliche Schwerpunkte: einfache Prozeduren mit LOGO Prozeduren mit Parametern Rekursion (Computergraphik) IFS Zeitbedarf: 24 Stunden Inhaltliche Schwerpunkte: Bildbearbeitungseffekte Implementierung eigener Projekte mit vorgegebenen Effekten Inhaltliche Schwerpunkte: Berechnungen, Automatisieren, Vereinfachen Inhaltliche Visualisierung Schwerpunkte: Implementation von themen- und adressatenvorgegebenen Beding. gebundene Umfragen Analysieren von implementieren wirtschasftl. Daten Zeitbedarf: 8 Stunden Zeitbedarf: 20 Stunden Zeitbedarf: 18 Stunden Zentrale Kompetenzen: Argumentieren Werkzeuge nutzen Implementieren Darstellen und Interpretieren Kommunizieren und Kooperieren Inhaltsfelder: (Welt-)wirtschaftliche Fragestellungen Jahrgangsstufe: Zentrale Kompetenzen: Implementieren Kommunizieren und Kooperieren Darstellen und Interpretieren Werkzeuge nutzen Inhaltsfelder: Umfragen/Evaluationen Interpretation von Ergebnissen Zeitbedarf: 6 Stunden 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 4 1. Unterrichtsvorhaben Klasse 8: Thema: Architektur mit dem PC Leitfragen: Wie lässt sich der Computer zur Darstellung von architektonisch und kunstgeschichtlich besonderen Bauwerken nutzen? Zeitbedarf: ca. 16 Stunden Vorhabenbezogene Konkretisierung: Das erste Unterrichtsvorhaben macht den Lernenden deutlich, dass in diesem Kurs von Phänomen aus der direkten Umgebung ausgegangen wird, die mithilfe geeigneter Software mit ihrem Besonderheiten dargestellt werden kann und soll. Der Kurs startet mit dem ersten Vorhaben mit dem Studium und der Modellierung von Bauwerken, direkt in ihrer Umgebung aber auch von besonderen Bauwerken aus aller Welt. Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen 1. Architektur mit dem PC a) Kennenlernen der Software GeoGebra b) Unterrichtsprojekt Kirchenfenster mit Geo-Gebra dynamisch konstruieren nach einer Exkursion c) Elemente gothischer Baukunst und Modellierung am PC d) Realisierung von Elementen romanischer Baukunst e) Modellierung von Bauwerken in aller Welt mit Kurven und Ellipsen f) Perspektivische Darstellungen und Realisierung mit GeoGebra g) Goldener Schnitt und Nachweis an verschiedenen Bauwerken Zu entwickelnde Kompetenzen Beispiele, Medien, Materialien Die Schülerinnen und Schüler Werkzeuge auf den Schullaptops und auf dem heimischen PC: kennen die Philosophie einer dynamischen GeoGebra (kostenlos) Nutzen von priv. Digitalkameras, Geometriesoftware Smartphone können geometrische Konstruktionen mit GeoGebra Bildbearbeitung Gimp (kostenlos) (stabil gegenüber dem Zugmodus) durchführen realisieren mithilfe dieser Kenntnisse zur die Snipping-Tool (kostenlos) Modellierung von gotischen Kirchenfenstern der Region Internet (Recherche) Nutzen z.B. Beispiele von beschreiben verschiedene perpektivische Darstellungen www.swisseduc.ch/mathematik/gotische_fenster konstruieren mit GeoGebra einfache Formen in vorgegebenen Perspektiven Beispiel: Erstellen einer Sammlung der nutzen das Internet zur Recherche interessanter Gebäude Geogebra-Arbeiten z. B. mit Pinterest im Internet modellieren Gebäudelinien mit GeoGebra Beispiel: Blogeinträge von SS im angelegten Blog oder Portfolio Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 5 2. Unterrichtsvorhaben Klasse 8: Thema: Geometrische Konstruktionen aus der Kunst und Grafik Leitfragen: Wie kann der Computer mit geeigneter Software helfen, die besondere Symmetrie und Art der Erstellung von Parketten, Mustern und graphischen Werbelogos zu erkennen und für eigene kreative Gestaltung nutzen? Zeitbedarf: ca. 18 Stunden Vorhabenbezogene Konkretisierung: Das zweite Unterrichtsvorhaben beschäftigt sich mit Kunst und Grafik z. B. von Piet Mondrian, Escher oder InternetGrafik-Künstlern, die Minimal-Grafiken erstellen. Die Schüler entdecken und formulieren hier die geometrischen Besonderheiten. Dies versetzt sie in die Lage, selbst kreativ zu werden und eigene Grafiken zu erstellen. Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen 2. Kunst und Grafik mit dem PC a) Programmierung von GeoGebra-Tools für komplexe Konstruktionen b) Analyse von Parketten bzgl. des geometrischen Aufbaus c) Erstellen eigener Parkette mit GeoGebra d) Symmetrie bei Mustern und Dekorationen im Alltag, auch Minimalgrafik aus dem WWW e) Dynamische Modellierung von Firmenlogos und eigenen Logos Zu entwickelnde Kompetenzen Beispiele, Medien, Materialien Die Schülerinnen und Schüler Werkzeuge: GeoGebra (kostenlos) nutzen Kenntnisse zur Schaffung eigener Geogebra- Internet (Recherche) Module (GeoGebra-Werkzeuge) Snipping-Tool (kostenlos) beschreiben und erläutern Regeln zur Erstellung von Blog Beispiel: Erstellung einer Sammlung der Grundformen, die sich parkettieren lassen Erstellen eigene Parkette unter Nutzung selbst-erstellter schönsten Parkette und Upload in den KursBlog GeoGebra-Werkzeuge Nutzen das Internets zur Materialrecherche erstellen Beispiel: ggf. Kommunikation mit dem eigene kreative Minimalgrafiken Künstler Tilman und Zusendung ähnlicher, modellieren Logos aus der Werbung mit GeoGebra eigener Werke, die aber dynamisch sind, ggf. präsentieren ihre Ergebnisse im Kurs und im Kooperation www.geometrydaily.tumblr.com/ Beispiel: optische Täuschungen Internet Beispiel: Sternenhimmel mit GeoGebra unter Nutzung von Werkzeugen Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 6 3. Unterrichtsvorhaben Klasse 8: Thema: Graphik durch Programmieren Leitfragen: Die angesprochenen Computergraphiken gehören zu einer anderen Kategorie, die sich regelmäßige Unregelmäßigkeit auszeichnet mit dahinterliegender fast gleicher Programmierung. Hier soll ein erster Einstieg in Programmieren gegeben werden. Die Software LOGO ermöglicht es, jeden Programmschritt direkt als Bewegung eines Cursors zu sehen und zu kontrollieren. Der Anreiz, tiefer mit allgemein verwendbaren Konzepten der Informatik (Wiederholen, Bedingungen, Rekursion) einzusteigen, sind wunderschöne Grafiken, die durch geringfügige Änderungen schnell anders (größer, verformt) werden. Dies im voraus zu erkennen und zu nutzen, macht den Reiz aus. Zeitbedarf: ca. 24 Stunden Vorhabenbezogene Konkretisierung: Das dritte Unterrichtsvorhaben beschäftigt sich ebenfalls mit Grafik, die aber nicht geometrische konstruiert, sondern durch Programme (Prozeduren) einfach beschrieben wird, da es sich um Variationen einer regelmäßigen Zahl von Zeichenschritten handelt. Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen 3. Grafik mit LOGO Zu entwickelnde Kompetenzen Beispiele, Medien, Materialien Die Schülerinnen und Schüler kennen grundsätzliche LOGO- Befehle zur Bewegung des Cursors auf der Zeichenebene und können diese so verknüpfen, dass graphische Muster entstehen verwenden Grundbausteine von Algorithmen und entwickeln komplexere Prozeduren mit Unterprozeduren realisieren komplexere Muster und Grafiken, die sie mit Verwendungen von Parametern einfach varriieren können analysieren bestehende Programme und erkennen Werkzeuge auf den Schullaptops und auf dem heimischen PC: , GeoGebra am Anfang der UR, , FMSLOGO, Office Die Unterrichtsreihe bezieht ihre Problemstellungen hauptsächlich aus den Bereichen Computer- und Zufallsgrafiken (LOGO) Beispiel: Simulation handerstellter, dynamischer Fadengrafiken (Ideen z.B. von www.geogebratube). Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 7 implementierte Algorithmen Die Einführung in die Programmierung arbeitsblattgestützt Mit wandeln bestehende Programme nach vorgege- erfolgt Arbeitsblättern der folgende Quelle: benen oder eigenen Bedingungen ab http://projekte.gymnasium-odenthal.de/ informatik/ insbes. mit rekursiven Grafiken Beispiel: Gräser, Dolden und Farne Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 8 4. Unterrichtsvorhaben Klasse 8: Thema: Digitale Fotographie und Bildbearbeitung Leitfragen: Wie lässt sich Bildbearbeitung zur Erstellung photorealer Darstellungen oder Verfremdung von vorhandenen Fotos nutzen? Zeitbedarf: ca. 8 Stunden Vorhabenbezogene Konkretisierung: Das vierte Unterichtsvorhaben bietet den Anschluss an Grafikeffekte, die mit LOGO über sehr komplexe Rekursionen erfolgen und in einer umfangreichen Bildbearbeitung wie GIMP durch sogen. Iterierte Funktionensysteme (IFS) fast naturgetreue Darstellungen simulieren können wie z.B. Laubblätter oder Farne. Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen 4. Iterierte Funktionensysteme und Fraktale Zu entwickelnde Kompetenzen Beispiele, Medien, Materialien Die Schülerinnen und Schüler kennen die Grundlagen von IFS und Fraktalen und ihre Anwendungsbereiche z.B. in der Geographie und Natur beherrschen das Werkzeug GIMP um kreativ Darstellungen aus der Umwelt/Natur zu erzeugen solcher IFS zu erzeugen nutzen den Fraktalgenerator zur Erstellung von Grafiken stellen Mitschülern weitere besondere Effekte mit GIMP an selbstgewählten Beispielen vor Werkzeuge auf den Schullaptops und auf dem heimischen PC: GIMP Beispiel: Projekt Farne und Blätter Beispiel: Projekt GIMP-Akademie (Sammlung von AB bzw. PP für Mitschüler) Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 9 5. Unterrichtsvorhaben Klasse 8: Thema: Wirtschaftliche Fragestellungen mit Excel Leitfragen: Zeitbedarf: ca. 20 Stunden Vorhabenbezogene Konkretisierung: Im vierten Projekt werden komplexere Softwarelösungen erarbeitet, mit dem sich wirtschaftliche Anwendungen wie sie in Kleinunternehmen auftreten, übersichtlich und stets aktualisiert bearbeiten lassen. Zur Verwaltung weltwirtschaftliche Datenc kommt aber auch das Programm Gapminder zum Einsatz. Durch die Animationen dieser Software soll eine auf Fakten beruhenden Sicht der Welt durch den verstärkten Einsatz der frei zugänglichen öffentlichen Statistiken (zum größten Teil Statistiken der UN-Organisationen) gefördert werden. Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen 5. Iterierte Funktionensysteme und Fraktale Zu entwickelnde Kompetenzen Beispiele, Medien, Materialien Die Schülerinnen und Schüler kennen Grundfunktionen von Excel wie Funktionen, Bedingungen, Verweise, komplexere Grafikfunktionen nutzen diese Kenntnisse zur Realisierung von vorgegebenen Software-Lösungen in Kleinbetrieben wenden Kenntnisse zur Simulationen von wirtschaftlichen Fragestellungen an erstellen aussagekräftige Info-Grafiken stellen Hypothesen auf zu wirtschaftlichen Fragestellungen in Abh. von der Zeit und analysieren diese mithilfe der Software Gapminder. Werkzeuge auf den Schullaptops und auf dem heimischen PC: EXCEL, Gapminder Beispiel: Softwarelösung Autoverleih und Ratenkredit (Quelle: http://projekte.gymnasiumodenthal.de/informatik/) Beispiel: Projekt Gapminder Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 10 Unterrichtsvorhaben Klasse 8-I: Thema: Leitfragen: Zeitbedarf: Stunden Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen Zu entwickelnde Kompetenzen Beispiele, Medien, Materialien Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 11 Unterrichtsvorhaben K9-I Thema: Die wunderbare Welt des Kara – Programmieren I Zentrale Kompetenzen: Argumentieren Modellieren Implementieren Kommunizieren und Kooperieren Inhaltsfelder: Algorithmen Formale Sprachen und Automaten Inhaltliche Schwerpunkte: Algorithmik - Bedingungen - Schleifen - Fallunterscheidung Klasse 9 – Gesamtstundenzahl: 75 Stunden (max. 75 Stunden) Unterrichtsvorhaben K9-II Unterrichtsvorhaben K9-III Unterrichtsvorhaben K9-IV Thema: Sprache des Thema: Das gehört mir Thema: Lass uns Internets - Webseitengestal- Schutz persönlicher Daten „SCRATCHen“ – Programtung mieren II Zentrale Kompetenzen: Zentrale Kompetenzen: Zentrale Kompetenzen: Argumentieren Informationssysteme Argumentieren Darstellen und Interpre Informatik, Mensch und Modellieren tieren Gesellschaft Implementieren Kommunizieren und Ko Kommunizieren und operieren Kooperieren Inhaltsfelder: Inhaltsfelder: Inhaltsfelder: Informatiksysteme Informatiksysteme Daten und ihre Strukturierung Informatik, Mensch und Informatik, Mensch und Gesellschaft Gesellschaft Algorithmen Formale Sprachen und Automaten Inhaltliche Schwerpunkte: Inhaltliche Schwerpunkte: Inhaltliche Schwerpunkte: Webseitengestaltung Schutz persönlicher Algorithmik - Seitenelemente, HTML Daten - Bedingungen - Designelemente CSS - Sicherheit im Netz - Schleifen - dynamische Elemente in - Kryptographie - Fallunterscheidung Webseiten mit JS Urheberrecht Variablen - Datentypen opt. Vertiefung: AppInventor opt. Unterrichtsvorhaben K9-V Thema: Wo passt das alles rein? Big Data Datenbanken Zentrale Kompetenzen: Informatiksysteme Informatik, Mensch und Gesellschaft Argumentieren Modellieren Inhaltsfelder: Informatiksysteme Informatik, Mensch und Gesellschaft Daten und ihre Strukturierung Inhaltliche Schwerpunkte: Tabellen - Datenmodellierung - Normalisierung - Implementierung Abfragen - Grundoperationen - SQL opt. Vorhaben, kann bei Zeitknappheit entf allen Zeitbedarf: 15 Stunden Zeitbedarf: 20 Stunden Zeitbedarf: 10 Stunden Zeitbedarf: 20 Stunden Jahrgangsstufe: Zeitbedarf: 10 Stunden 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 12 II) Klasse 9 Die folgenden Kompetenzen aus dem Bereich Kommunizieren und Kooperieren werden in allen Unterrichtsvorhaben der Klasse 9 vertieft und sollen aus Gründen der Lesbarkeit nicht in jedem Unterrichtsvorhaben separat aufgeführt werden: Die Schülerinnen und Schüler verwenden die Fachsprache bei der Kommunikation über informatische Sachverhalte (K), nutzen das verfügbare Informatiksystem zur strukturierten Verwaltung von Dateien unter Berücksichtigung der Rechteverwaltung (K), organisieren und koordinieren kooperatives und eigenverantwortliches Arbeiten (K), strukturieren den Arbeitsprozess, vereinbaren Schnittstellen und führen Ergebnisse zusammen (K), beurteilen Arbeitsorganisation, Arbeitsabläufe und Ergebnisse (K), präsentieren Arbeitsabläufe und -ergebnisse adressatengerecht (K). Unterrichtsvorhaben Klasse 9-I: Thema: Programmieren I - Die wunderbare Welt des Kara Leitfragen: Wie lassen sich kleine spielerische Situationen informatisch modellieren und im Sinne einer Simulation informatisch realisieren? Kara ist ein Marienkäfer, der in einer einfachen grafischen Welt auf dem Bildschirm lebt. Er kann programmiert werden, um in seiner Welt Aufgaben zu erledigen, zum Beispiel Kleeblätter zu sammeln. Kara wird in einer grafischen „Entwicklungsumgebung“ programmiert. Die Schüler/innen sollen in einer einfachen Umgebung einen Einstieg in die Programmierung erhalten, ohne sich mit hochkomplexen Entwicklungsumgebungen wie etwa Delphi einarbeiten zu müssen. Solche Programmierumgebungen sind eigentlich für Profis gedacht. Kara’s Programme werden rein grafisch mit der Maus als Automaten „zusammengeklickt“. Keine Syntax der verwendeten Sprache muss erlernt werden, Syntaxfehler gibt es nicht! Jedes erstellte Programm kann sofort gestartet werden. Die Schüler/innen können sich von Anfang an auf ihre Hauptaufgabe konzentrieren: Korrekte Programme zu schreiben, die genau das tun, was von ihnen verlangt wird. Und darum sollte es beim Programmieren eigentlich gehen!6 Zeitbedarf: 15 Stunden 6 Vgl. www.swisseduc.ch/informatik/karatojava/kara/docs/leitfaden.doc (Stand: 17.02.2015) Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 13 Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen Einführung in die Zu entwickelnde Kompetenzen Beispiele, Medien, Materialien Programmierung Die SuS … mittels - Zustände - Sensoren - Zustandsübergänge - Rekursion - Zustandsdiagramme Verwendet werden kann die Entwicklungsumgebung - können selbstständig und zielorientiert und Kara7 mit den dazugehörigen Aufgaben. mit den jeweils angemessenen Methoden zur Lösung von Sachverhalten und Problemen Des Weiteren gibt es einen Satz Arbeitsblätter dazu informationstechnische Werkzeuge einzusetzen (siehe Anhang). - kennen angemessene Verfahren zur Visualisierung und Strukturierung von Sachverhalten und Problemen - können einfache interaktive Anwendungen und Programme zur Simulationen und zum Steuern und Regeln zu erstellen - Zustandsübergangstabellen 7 Quelle: http://www.swisseduc.ch/informatik/karatojava/kara/ Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 14 Unterrichtsvorhaben Klasse 9-II: Thema: Sprache des Internets - Webseitengestaltung! Leitfragen: Wie kann ich HTML lernen und die eigene Website mit HTML5 und CSS3 Schritt für Schritt selber erstellen? .. ein Wunsch und bald Wirklichkeit - herzlich willkommen zum HTML-Seminar, das für Erfolgsorientierte konzipiert ist. Dieser HTML-Kurs ist sowohl für Einsteiger und HTML-Neulinge als auch für Fortgeschrittene. Effektiv und erfolgsorientiert, weil aktuelle Technik gezeigt wird und Veraltetes vermieden wird. Der Name ist Programm - durch gezielte Beschränkung auf das Wesentliche können Sie HTML lernen und Websites erfolgreich und mit dem nötigen Hintergrundwissen erstellen. Der Kurs ist weit mehr als nur eine HTML-Einführung! Für Fortgeschrittene sind weiterführende Inhalte und Anregungen mit aufgenommen. Nach dem Lernen der notwendigen Einzelteile (sprich HTML-Befehle für die Struktur und CSS-Anweisungen für das Design) wird anhand von 3 Beispielprojekten (siehe rechts) mehrere komplette Webdesigns nachgebaut. So sind rasch die Zusammenhänge von HTML, CSS und Design gelernt.8 Zeitbedarf: 20 Stunden 8 Vgl. www.html-seminar.de (Stand: 17.02.2015) Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 15 Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen Webseitengestaltung - Seitenelemente HTML - Designelemente CSS - dynamsiche Elemente in Webseiten mit JS Zu entwickelnde Kompetenzen Die SuS … - kennen den grundsätzlichen Aufbau von HTML- und CSS-Dokumenten. - kennen die zentralen Tags und Attribute zur Darstellung und Strukturierung. - kennen die Funktionsweise und Darstellungsoptionen von Browsern und (HTML)Editoren. - beurteilen Internetseiten anhand von Qualitätskriterien, insbesondere der Lesbarkeit und Struktur. - planen Internetauftritte, hinsichtlich der einzubindenden Elemente (Bilder und Texte) und deren Formatierung sowie der Navigationsstruktur. - wenden Prozesse zum Erstellen eines Internetauftritts an. (Informationsaufbereitung, Auswahl der Layoutelemente, Entwurf der Navigationsstruktur, Zusammenstellen der (arbeitsteiligen) erstellten Einzelelemente und Testen) - Grenzen die durch HTML- und CSS-Dokumente gegebenen Möglichkeiten ggf. gegenüber anderen Darstellungsweisen von Informationen (Multimediapräsentationen, klassische Texte) ab. Beispiele, Medien, Materialien Materialien: Verwendet werden kann das folgende Tutorial (im Internet) Jahrgangsstufe: www.html-seminar.de 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 16 Unterrichtsvorhaben Klasse 9-III: Thema: Das gehört mir - Schutz persönlicher Daten Leitfragen: Wer weiß was über mich im Internet? Das Planspiel Datenschutz (2.0) nimmt Erfahrungsinhalte aus dem Lebensumfeld der Schüler in Bezug auf die Inhalte des Internet und Web 2.0 Anwendungen und kann damit einen Bestandteil einer Unterrichtseinheit Datenschutz mit der zentralen Fragestellung "Wer weiß was über mich im Internet?" bilden. Das Rollenspiel bildet mit den Stationen mehrere von Schülerinnen und Schülern oft täglich genutzten Kommunikationsmöglichkeiten über das Internet nach. Zusammen mit der Auswertungsphase, die den Charakter von Falllösungen hat und einen detektivischen Charme besitzt kann ein hohes Maß an Motivation erreicht werden. Wissen aus anderen Fachgebieten wie z.B. Geschichte oder Ethik kann erweiternd eingebracht werden.9 Zeitbedarf: 10 Stunden 9 Vgl. http://www.informatik-im-kontext.de/ (Stand: 17.02.2015) Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 17 Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen Planspiel Datenschutz: - Begegnungsphase - Neugier- und Planungsphase - Erarbeitungsphase - Vernetzungs- und Vertiefungsphase - Lernerfolgskontrolle / Produkt - Transfer Zu entwickelnde Kompetenzen Die SuS … − kennen Vorteile und potenzielle Gefahren der Nutzung von Informationstechnologie, insbesondere des Internets − wissen, wann und wo personenbezogene Daten gewonnen, gespeichert und genutzt werden − beschreiben Folgen manipulierter Daten − kommunizieren unter Wahrung der Persönlichkeitsrechte über Datennetze − kennen und respektieren grundlegende Aspekte des Lizenzund Urheberrechts − kennen verschiedene Verschlüsselungsverfahren (Cäsar, Vigenère, public-key) und können sie anwenden Beispiele, Medien, Materialien Materialien: Es sind Arbeitsblätter dazu vorhanden (siehe Anlage). Es kann auch das Planspiel Datenschutz verwendet werden: www.informatik-im-kontext.de Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 18 Unterrichtsvorhaben Klasse 9-IV: Thema: Programmieren II - Lass uns „SCRATCHen“ Leitfragen: Wie funktioniert eigentlich Angry Birds? Wie sollte Programmieren eingeführt werden? Diese Fragestellung wird im Zusammenhang mit der Softwareentwicklung als zentralem Inhalt der Informatik immer wieder aufgeworfen. Nicht nur Schulen, auch Universitäten tun sich teilweise schwer daran, Schülerinnen und Schülern und Studentinnen und Studenten diesen Einstieg in die Informatik zu ebenen. Oftmals sind es gerade diese Kurse und Unterrichtsinhalte, die Informatik als schwer, techniklastig oder gar uninteressant und demotivierend erscheinen lassen. Dabei muss dies nicht so sein: Die Möglichkeit, in einer Programmiersprache eigene Software entwickeln zu können, kann sehr schön verdeutlichen, dass Informatiksysteme gestaltbar sind. Scratch ist eine neue Entwicklungsumgebung, die das kreative Erlernen der Programmierung unterstützt. Entwickelt durch die Lifelong Kindergarten Group am MIT Media Lab findet Scratch bereits seit einigen Jahren Anwendung in sogenannten Computer Club Houses in den USA, in welchen Kinder freiwillig nachmittags zusammenkommen, um spielerisch Programmieren zu lernen. Interessant ist an Scratch die visuelle Darstellung der Anweisungen und Kontrollstrukturen als bunte Bausteine, die in einem Skripteditor zusammengestellt werden. Ziel ist es, verschiedene Objekte (Sprites) in einem Fenster (Stage) zu animieren und damit Animationen und Programme jeglicher Art zu erstellen. Scratch basiert auf Squeak (und damit Smalltalk), unterstützt eine objektorientierte Sichtweise, aber auch das Ausblenden dieses Konzepts und eine weitgehend imperative Herangehensweise ist möglich.10 Zeitbedarf: 20 Stunden 10 Vgl. http://www.funlearning.de/ (Stand: 17.02.2015) Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 19 Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen Zu entwickelnde Kompetenzen Beispiele, Medien, Materialien Einführung in Scratch Die SuS ・ analysieren Ablaufe und bestehende Pro1. Wesentlichen Objekte eines Scratch Projektes gramme und erkennen einfache implementierte und ihre Eigenschaften. Algorithmen. 2. Sequenzen unter Beteiligung mehrerer Ob- ・ verwenden Grundbausteine von Algorithmen und entwickeln eigene logische Abläufe. jekte. ・ benutzen einfache Techniken, um die 3. Softwareentwicklungsprozess: Planung, Um- Interaktion zwischen Mensch und Computer umzusetzen. setzung, Bewertung ・ planen Informatikprogramme, die mit Hilfe von Bildern, Tonen und Texten animiert werden. 4. Kommunikation zwischen Objekten über ・ wenden Prozesse zum Erstellen eines ProBotschaften duktes an. (Analyse, Entwurf, Implementierung, 5. Wiederholungen Test) ・ beherrschen die Lernumgebung Scratch und 6. Bedingte Anweisungen setzen die vorgegebenen Funktionen im 7. Parallele Prozesse Rahmen der vorgenannten Kompetenzen gezielt ein. 8. Variablenbegriff Es können die Arbeitsblätter (siehe Anlage) verwendet werden. Ziel der ausführlichen Projektphase ist die Erstellung von Spielen/Animationen für den Tag der offenen Tür. 9. Projektphase Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 20 Unterrichtsvorhaben Klasse 9-V: Thema: Wo passt das alles rein? Big Data - Datenbanken Leitfragen: Worum geht es eigentlich bei Big Data? Willkommen im Big Data Zeitalter! Google und Facebook, die neuen Megareichen vom Silicon Valley sind Meister im Ausnutzen von Webdaten. Dabei verwenden sie Ergebnisse aus Online Suchen, Posts und Meldungen, um Werbungen entsprechend zu platzieren. Im Januar 2012 am World Economic Forum in Davos war Big Data ein zentrales Thema. In einem Report mit der Überschrift „Big Data, Big Impact“1 werden Daten als neues Wirtschaftsgut, wie Devisen oder Gold erwähnt. In unterschiedlichen Bereichen, wie z.B. in der Wissenschaft, dem Sport, der Werbung und dem öffentlichen Gesundheitswesen, können wir Ähnliches beobachten. Ein Trend zu datengesteuerten Entdeckungen und Entscheidungsfindungen.11 Zeitbedarf: 10 Stunden Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen Datenbankentwurf: - Phasen, ER-Modell, funktionale Abhängigkeit, Normalformen - Relationales Datenmodell: relationale Algebra - Relationale Datenhandhabungssprachen: Schemadefinition, Sichten - Fremdschlüssel, Integritätsbedingungen - SQL: Datendefinition, Abfragen, Anwendungsentwicklung 11 12 Zu entwickelnde Kompetenzen Die SuS … - können eine Miniwelt aus einem gegebenen Text in ein korrektes ER-Modell mit den richtigen Komplexitäten umsetzen, - sind in der Lage, ein ERModell regelgerecht in einen relationales logisches Schema zu überführen und die erforderlichen Integritätsbedingungen zu formulieren, - können funktionale Abhängigkeiten aus gegebenen formal ableiten, - können einen Relationenentwurf in eine Sequenz von ausführbaren SQL-Anweisungen überführen, Beispiele, Medien, Materialien Materialien: Es sind Arbeitsblätter (siehe Anlage) vorhanden und können verwendet werden.12 http://www.swisseduc.ch/informatik/datenbanken/datamining/docs/datamining.pdf (Stand: 17.02.2015) http://www.martinjakobs.de/pages/datenbanken-mit-openoffice-base.php (Stand: 17.02.2015) Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 21 - können die SELECT-Anweisung zur Beantwortung auch komplexerer Anfragen verständig anwenden Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 22 Leistungsbewertung Schriftliche Leistungen: Die Bewertung der schriftlichen Leistungen in Klassenarbeiten erfolgt über ein Raster mit Hilfspunkten. Die Zuordnung der Hilfspunktsumme zu den Notenstufen orientiert am Zuordnungsschema der ZP10. Von den genannten Zuordnungsschemata kann im Einzelfall begründet abgewichen werden, wenn sich z. B. besonders originelle Teillösungen nicht durch Hilfspunkte gemäß den Kriterien des Erwartungshorizontes abbilden lassen oder eine Abwertung wegen besonders schwacher Darstellung angemessen erscheint. Note in Worten sehr gut gut befriedigend ausreichend mangelhaft ungenügend Note (mit Tendenz) Rohpunkte 1 95 % 1− 2+ 2 2− 3+ 3 3− 4+ 4 4− 5+ 5 5− 90 % 85 % 80 % 75 % 70 % 65 % 60 % 55 % 50 % 45 % 37 % 29 % 20 % 6 0% Notendefinition Die Leistungen entsprechen den Anforderungen in besonderem Maße. Die Leistungen entsprechen den Anforderungen voll. Die Leistungen entsprechen den Anforderungen im Allgemeinen. Die Leistungen weisen zwar Mängel auf, entsprechen aber im Ganzen noch den Anforderungen. Die Leistungen entsprechen den Anforderungen nicht, lassen jedoch erkennen, dass die notwendigen Grundkenntnisse vorhanden sind und die Mängel in absehbarer Zeit behoben werden können. Die Leistungen entsprechen den Anforderungen nicht und selbst die Grundkenntnisse sind so lückenhaft, dass die Mängel in absehbarer Zeit nicht behoben werden können. Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 23 Mündliche Leistungen: In die Bewertung der sonstigen Mitarbeit fließen folgende Aspekte ein, die den Schülerinnen und Schülern bekanntgegeben werden müssen: Beteiligung am Unterrichtsgespräch (Quantität und Kontinuität) Qualität der Beiträge (inhaltlich und methodisch) Eingehen auf Beiträge und Argumentationen von Mitschülerinnen und -schülern, Unterstützung von Mitlernenden Umgang mit neuen Problemen, Beteiligung bei der Suche nach neuen Lösungswegen Selbstständigkeit im Umgang mit Aufgabenstellungen Umgang mit Arbeitsaufträgen (Hausaufgaben, Unterrichtsaufgaben…) Anstrengungsbereitschaft und Konzentration auf die Arbeit Beteiligung während kooperativer Arbeitsphasen Darstellungsleistung bei Referaten, Folien oder Plakaten und beim Vortrag von Lösungswegen Führung des Portfolios (z.B. Heft, Merkheft, Lerntagebuch) Ergebnisse schriftlicher Übungen Erstellen von Protokollen Anfertigen zusätzlicher Arbeiten, z. B. eigenständige Ausarbeitungen im Rahmen binnendifferenzierender Maßnahmen Umgang mit Werkzeugen Die Gesamtnote setzt sich in der Sek I aus den beiden Quartalsnoten der sonstigen Mitarbeit und den Noten der beiden schriftlichen Arbeiten (Klasse 8 ein- bis zweistündig, Klasse 9 zweistündig) zusammen (ungefähr 50:50). Die Kriterien für die mündlichen Leistungen sind wie folgt festgelegt:13 13 Quelle: - Leistungsbewertung Informatik (http://www.huma-gym.de/) Jahrgangsstufe: 8 9 Schulinternes Curriculum - Informatik - 24 Leistungsbewertung im Häufigkeit der Fach Informatik Mitarbeit Qualität der Mitarbeit Beherrschung der Fachmethoden und der Fachsprache Zusammenarbeit im Präsentation von Referaten, Team Protokollen u. a. sehr gut Ich arbeite in Die Leistung entspricht jeder Stunde den Anforderungen in regelmäßig mit. besonderem Maße. Ich kann Gelerntes sicher Ich kann die gelernten Ich höre immer genau wiedergeben und anwen- Methoden sehr sicher zu, gehe sachlich auf den. Oft finde ich auch neue anwenden. Die Fach- andere ein, ergreife Lösungswege und Ideen. sprache beherrsche ich bei der Arbeit die sehr gut. Initiative. gut Ich arbeite in der Ich kann Gelerntes sicher Ich kann die gelernten Ich höre meistens zu, Die Leistung entspricht Mehrzahl der wiedergeben und Methoden meist sicher gehe sachlich auf voll den Anforderungen. Stunden regel- anwenden. Manchmal finde anwenden. Die Fach- andere ein, kann mit mäßig mit. ich auch neue Lösungs- sprache beherrsche ich anderen erfolgreich an wege und Ideen. gut. einer Sache arbeiten. Ich bin sehr häufig und freiwillig bereit, Arbeitsergebnisse vorzustellen (, sowie gegebenenfalls Referate in den Unterricht einzubringen) Ich bin häufig und freiwillig bereit, Arbeitsergebnisse vorzustellen (, sowie gegebenenfalls Referate in den Unterricht einzubringen) befriedigend Ich arbeite Die Leistung entspricht häufig mit. im Allgemeinen den Anforderungen. Ich bin manchmal oder nach Aufforderung bereit, Arbeitsergebnisse vorzustellen (, sowie gegebenenfalls Referate in den Unterricht einzubringen) Ich bin selten bereit selbstständig Arbeitsergebnisse vorzustellen (, sowie gegebenenfalls Referate in den Unterricht einzubringen) Ich kann Gelerntes Ich kann die gelernten Ich höre häufig zu, wiedergeben und meist Methoden vom Prinzip gehe sachlich auf auch anwenden. Neue her anwenden. Die Fach- andere ein, kann mit Lösungswege suche ich sprache beherrsche ich anderen an einer kaum. im Wesentlichen. Sache arbeiten. ausreichend Ich arbeite nur Ich kann Gelerntes grob Ich kann die gelernten Ich höre häufiger Die Leistung zeigt selten freiwillig wiedergeben, aber nicht Methoden nicht immer nicht zu und gehe Mängel, entspricht im mit, ich muss immer an anderen Bei- anwenden. Die Fach- nicht immer auf Ganzen jedoch den meistens aufge- spielen anwenden. sprache beherrsche ich andere ein. Ich arbeite Anforderungen. fordert werden. nur wenig. nur wenig erfolgreich mit anderen zusammen. mangelhaft Ich arbeite ganz Ich kann Gelerntes nur mit Ich kann die gelernten Ich höre kaum zu, Die Leistung entspricht selten freiwillig Lücken oder falsch Methoden kaum anwen- gehe nur selten auf nicht den Anforderungen. mit, ich muss wiedergeben. Auf andere den. Die Fachsprache andere ein, arbeite Grundkenntnisse sind fast immer auf- Beispiele kann ich es fast beherrsche ich nicht. sehr ungern mit vorhanden. Mängel gefordert nie anwenden. anderen zusammen. können in absehbarer werden. Zeit behoben werden. Vor- und Nachbereitung des Unterrichts / Bereitstellung der AM / Heftführung Ich führe mein Informatikheft kontinuierlich, übersichtlich und sorgfältig. Ich habe immer alle Arbeitsmaterialien mit, mache immer die Hausaufgaben, beginne stets pünktlich mit der Arbeit. Ich führe mein Informatikheft in der Regel kontinuierlich, übersichtlich und sorgfältig. Ich habe fast immer alle Arbeitsmaterialien mit, mache fast immer die Hausaufgaben, beginne fast immer pünktlich mit der Arbeit. Ich führe mein Informatikheft in der Regel übersichtlich und sorgfältig. Ich habe meistens alle Arbeitsmaterialien mit, mache meistens die Hausaufgaben, beginne meist pünktlich mit der Arbeit. Ich führe mein Informatikheft. Ich habe häufiger alle Arbeitsmaterialien mit, mache meistens die Hausaufgaben, beginne oft pünktlich mit der Arbeit. Ich bringe Referate und Ich führe mein Informatikheft Arbeitsergebnisse fast überhaupt lückenhaft. Ich habe häufiger (unvollnicht in den Unterricht ein ständige) Arbeitsmaterialien mit, mache oft die Hausaufgaben, beginne gewöhnlich erst nach Aufforderung mit der Arbeit. (Natürlich gibt es im Fach Informatik auch die Note ‚ungenügend’, wenn die Leistung den Anforderungen nicht entspricht und auch die Grundkenntnisse so lückenhaft sind, dass die Mängel in absehbarer Zeit nicht behoben werden können.) Jahrgangsstufe: 8 9