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Fortbildung für Lehrerinnen und Lehrer im Fach Informatik an Gymnasien, Gesamtschulen und Berufskollegs mit gymnasialer Oberstufe

 

Das Fortbildungsteam bietet die folgenden Veranstaltungen bei entsprechender Nachfrage im laufenden Schuljahr an.

 

 

Neu: Automaten und Formale Sprachen mit AutoEdit

 

Thema

Automaten und Formale Sprachen mit AutoEdit

Referent Peter Damann, Oberhausen
Zielgruppe SII
Dauer

halbtägig


Beschreibung

Das ist hier die verkürzte Überschrift für diese Fortbildungsveranstaltung, welche in einige wenige Module des Programmpaketes "AtoCC" einführt. Hierbei ist das Modul AutoEdit das zentrale Modul, daher dieser Titel. Im Internet stehen weitere Tools und Simulationsprogramme für Automaten, Grammatiken, Turing-Maschinen zur Verfügung (z. B. JFLAP). AtoCC bietet die Möglichkeit (fast) alle Inhalte zum Thema "Automaten und Formale Sprachen" ganzheitlich und unter den verschiedensten Aspekten und Zusammenhängen unterrichtlich begleiten zu können. AtoCC wurde an der Hochschule Zittau/Görlitz entwickelt, wird weiter gepflegt und ist frei verwendbar.

Programme dieser Art eignen sich für den Lehrer: Erstellen von Diagrammen (Übungsblätter, Klausuren…), Demonstration im Unterricht, Speichern und Wiederverwenden von Ergebnissen… - und auch für die Schüler/innen: dynamische Übungen, vorbereitende Hausaufgaben, schnelle Variation von Vorgaben…

Aktueller Bezug zum Zentralabitur NRW 2018 ff (GK): im Gegensatz du den vorigen Jahren gibt es Fokussierungen in Richtung Nichtdeterministische Endliche Automaten (NEA) und Kellerautomaten. Mit kfG Edit und AutoEdit können die sich daraus neu ergebenden Zusammenhänge unterrichtlich begleitet werden.

 

Adressatenkreis

Die Veranstaltung wendet sich an alle Kolleginnen und Kollegen, die in der Sekundarstufe II Informatik unterrichten oder demnächst unterrichten wollen.

Teilnahmevoraussetzungen: Grundkenntnisse zu den Themenbereichen "Endliche Automaten" und "Formale Sprachen" sind von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich.

 

Organisation

Ziel der Veranstaltung ist es, die Teilnehmerinnen und Teilnehmer so weit in die Grundfunktionen der AtoCC-Module AutoEdit und kfG Edit einzuführen, wie sie für den Unterricht und die derzeitigen Vorgaben des Zentralabiturs NRW dienlich sind.

Hierzu wird in einem ersten Zugriff das Werkzeug mit seinen grundlegenden Möglichkeiten vorgestellt und praktisch ein wenig eingeübt.

In einem zweiten Zugriff werden dann typische Inhalte und Fragestellungen aus dem Unterricht (insbesondere Umwandlung DEA <-> Grammatik) mit AtoCC-Modulen aufbereitet und bearbeitet.

 

 

Neu: Der Aduino - Grundlagen für eigene Experimente

 

Thema

Der Aduino - Grundlagen für eigene Experimente

Referent Peter Damann, Oberhausen
Zielgruppe SI
Dauer

ganztägig


Beschreibung

"Der Arduino" ist ein Mikrocontroller-Board (Platine) mit einer dazu gehörenden Programmierumgebung auf der Basis der Programmiersprache C/C++. Er besitzt für die Kommunikation mit seiner Umwelt universell verwendbare Ein- und Ausgabeleitungen sowie eine USB-Schnittstelle für seine Programmierung mittels PC oder Notebook. Ein solcher Mikrokontroller ist somit ein einfaches, preiswertes und bei geeigneter Stromversorgung auch autonom arbeitendes Board, welches sich im Unterricht der Sekundarstufe I für jede Art hardwarenaher Projekte eignet.

Die verwendete Programmiersprache eignet sich auch für die Einführung in in eine erste text-basierte Programmiersprache (im Gegensatz z. B. zu Scratch). Die Lernkurve ist hierbei im Gegensatz etwa zu Java recht flach, sodass sich schnell konkrete "Erfolge" in Form leuchtender LEDs oder laufender Motoren einstellen.

Ziel der Veranstaltung ist es, die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in die Grundfunktionen und in die Programmierung dieses Mikrocontrollers einzuführen. Am Ende der Veranstaltung sind sie in der Lage, eigene kleine Projekte mit dem Arduino zu realisieren.

 

Adressatenkreis

Die Veranstaltung wendet sich an alle Kolleginnen und Kollegen, die in der Sekundarstufe I Informatik unterrichten oder sich in ihren MINT-Fächern für den Einsatz eines solchen Mikrocontrolles interessieren.

Teilnahmevoraussetzungen: Keine. Für den programmiertechnischen Teil sind Grundkenntnisse in Java oder C von Vorteil.

 

Organisation

Inhalt der Veranstaltung:

  • Grundfunktionen und Programmierung des Arduino
  • Verwenden von Sensoren und Erweiterungsplatinen (Shields)
  • Anschluss von Aktoren (Motoren, Schrittmotoren, Lampen)

Zu jedem dieser 3 Schritte wird auch ein geeignetes Unterrichtsbeispiel präsentiert.

 

 

„Informatik, Mensch und Gesellschaft“ als Thema der Oberstufe

 

Thema

„Informatik, Mensch und Gesellschaft“ als Thema der Oberstufe

Referent Dr. Cornelia Wissemann-Hartmann, Rolf Sobolewski
Zielgruppe SII
Dauer

halbtägig


Beschreibung

Die Digitalisierung hat unsere Gesellschaft radikal verändert und wird dies weiter tun. Dieser Umbruch kann aber nur gestaltet werden, wenn er verstanden wird. Vielleicht auch deswegen ist der Themenblock „Informatik, Mensch und Gesellschaft“ durch den neuen Kernlehrplan für die Sekundarstufe II in seiner Bedeutung erheblich aufgewertet worden. Er gehört zu den fünf zu behandelnden Inhaltsfeldern und kann Thema in Abiturprüfungen sein. Die Suche nach geeignetem Material gestaltet sich allerdings zurzeit noch schwierig.

Die Fortbildung stellt unterschiedliches Material vor und gibt Anregungen zum Einsatz im Unterricht.

 

Adressatenkreis

Die Veranstaltung wendet sich an alle Kolleginnen und Kollegen, die in der Oberstufe Informatik unterrichten und auf der Suche nach Inhalten und Methoden für das Themenfeld „Informatik, Mensch und Gesellschaft“ sind.

 

Organisation

Im ersten Teil wird ein Konzept präsentiert und ausprobiert, mit dem Schülerinnen und Schüler weitgehend selbstständig unterschiedliche ethische Positionen erarbeiten können, die sich möglicherweise auch für sie durch die Nutzung digitaler Technik ergeben.

Im zweiten Teil geht es um die Arbeit mit Filmen, in der Regel Dokumentationen. Diese können informieren, veranschaulichen, polarisieren und zu einer Meinungsbildung beitragen. Es werden Beispiele gezeigt und Anregungen für den Einsatz im Unterricht gegeben.

 

Eine experimentelle Betrachtung von Rechnernetzen mit der didaktische Lernumgebung "Filius"

 

Thema

Eine experimentelle Betrachtung von Rechnernetzen mit der didaktische Lernumgebung "Filius"

Referent Oliver Zimmermann, Kempen
Zielgruppe SII
Dauer 3x halbtägig

Beschreibung

Der neue Kernlehrplan sieht eine Betrachtung von Rechnernetzen für die Schülerinnen und Schüler in der Oberstufe verpflichtend vor. Die bislang durch das Zentralabitur schwerpunktmäßig betrachtete Server-Client-Programmierung rückt dabei zugunsten eines Überblickswissen in den Hintergrund und ist verpflichtend nur noch im Leistungskurs vorgesehen. Dies bietet nun deutlich stärker die Möglichkeit einer handlungs- und problemorientierten Herangehensweise im Unterricht, wobei die Schülerinnen und Schüler die wesentlichen Aspekte der Rechnernetzen experimentell entdecken und erproben können.

Die didaktische Lernumgebung "Filius" bietet in diesem Zusammenhang die Möglichkeit, ohne Beeinflussung des realen Schulnetzwerkes virtuelle Peer2Peer-Netzwerke und Server-Client- Netzwerke aufzubauen und die Datenflüsse zu analysieren. Angefangen bei einfachen PC-PC-Verbindungen können komplexe Netze mit PCs und Laptops verbunden über Switch und Router entwickelt werden, welche zudem das reale Schulnetzwerk durch virtuelle Modems einbinden können. Durch die Verwendung von MAC-Adressen, IPAdressen und Netzmasken sind Erkenntnisse im Bereich von ARP und TCP/IP möglich, welche die ersten Ebenen der Schichtenmodelle darstellen. Für die übrigen Schichten können sowohl wesentlichen Serverdienste wie DHCP, DNS, Email, WWW, etc genutzt werden als auch eigene Server-Client-Anwendungen in Java implementiert werden.

 

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Damit bietet die Lernumgebung "Filius" genau die vom Kernlehrplan geforderten Möglichkeiten bei der Betrachtung von Rechnernetzen. Selbst die weiterführende Betrachtung der Kryptographie könnte im Rahmen der Server-Client-Programmierung mit Filius umgesetzt werden.


Adressatenkreis

Die Veranstaltung wendet sich an alle Interessenten am neuen Kernlehrplan Informatik.


Organisation

Im Vordergrund dieser Veranstaltung steht die Betrachtung der Lernumgebung "Filius". Dabei wird zunächst in einem theoretischen Block eine mögliche "minimale" Unterrichtssequenz skizziert und die Lernumgebung Filius vorgestellt. Im anschließenden zweiten Block können die Teilnehmer Erfahrungen mit der Software sammeln und dessen Nutzung für den eigenen Unterricht reflektieren.

Alle Materialien der Veranstaltung sowie eine Sammlung eventuell hilfreicher Dokumente werden zur freien Verfügung gestellt. Die Software "Filius" ist ebenfalls kostenfrei und kann inklusive eines Skriptes und Beispielaufgaben auch im Voraus im Netz geladen werden unter "www.lernsoftwarefilius. de".
 

 

Modellierung: Entwurfs- und Implementationsdiagramme für das Zentralabitur

 

Thema

Modellierung: Entwurfs- und Implementationsdiagramme für das Zentralabitur

Referent Dr. Georg Dick, Wesel
Zielgruppe SII
Dauer halbtägig
 
Beschreibung

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer lernen die spezifischen Eigenschaften der für das Zentralabitur in NRW entwickelten Entwurfs- und Implementationsdiagramme kennen Diese Diagramme stellen eine Variante der bekannten UML-Klassendiagramme und sollen im Unterricht und in den Zentralabituraufgaben benutzt werden. Anhand von Beispielen wird gezeigt, wie diese Diagramme im Modellierungsprozess im Unterricht eingesetzt werden können.

Ferner werden kostenfrei erhältliche Programme vorgestellt, mit deren Hilfe die Diagramme erzeugt und bearbeitet werden können. Mit Hilfe dieser Programme können sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer anhand von Aufgaben mit dem Modellierungsprozess unter Verwendung der genannten Diagrammtypen vertraut machen.


Adressatenkreis

Der Kurs wendet sich in erster Linie an alle Kolleginnen und Kollegen, die bereits Erfahrungen mit objektorientierter Programmierung haben.


Organisation

Es werden grundlegende Konzepte und Beispiele vorgestellt. Es wird die Möglichkeit zu praktischer Erfahrung geboten, indem die Teilnehmenden Beispiele am Rechner nachvollziehen und weiter entwickeln können.

  

Client-Server Programmierung mit den Klassen für das Zentralabitur

 

Thema

Client-Server Programmierung mit den Klassen für das Zentralabitur

Referent Dr. Georg Dick, Wesel
Zielgruppe SII
Dauer ganztägig

Beschreibung

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer lernen anhand von unterrichtsgeeigneten Beispielen, wie Programme zur Kommunikation von Rechnern im Netzwerk unter Java erstellt werden können. Ausgangspunkt für Implementierun- gen sind die Vorgaben zum Zentralabitur NRW. Technische Grundlagen des Internets (Schichtenstruktur, Protokolle) werden auf dieser Tagung nur kurz skizziert, weitergehende Informationen werden jedoch über ein Skript zur Verfü- gung gestellt.


Adressatenkreis

Der Kurs wendet sich in erster Linie an alle Kolleginnen und Kollegen, die bereits Erfahrungen mit Java haben und sich in das Gebiet der Netzwerkprogrammierung einarbeiten möchten.


Organisation

Es werden grundlegende Konzepte und Beispiele vorgestellt. Es wird besonderer Wert auf praktische Erfahrungen gelegt, indem die Teilnehmenden die Beispiele am Rechner nachvollziehen und weiter entwickeln können.

 

Einführung in Greenfoot

 

Thema

Einführung in Greenfoot

Referentin Andrea Bohlen, Neukirchen-Vluyn
Zielgruppe SII
Dauer halbtägig

Beschreibung

Greenfoot ist eine auf Java basierende, kostenlose Entwicklungsumgebung, die entwickelt wurde, um den Einstieg in die objektorientierte Programmierung zu erleichtern. Sie bietet die Möglichkeit, relativ schnell kleine Anwendungen (Szenarios), zum Beispiel einfache Spiele, zu implementieren.

In dem Workshop wird Greenfoot vorgestellt: Es können

  • vorgegebene Szenarios untersucht,
  • Szenarios modifiziert
  • oder eigene Szenarios entwickelt werden.

Einsatzmöglichkeiten im Unterricht werden skizziert, wobei die Materialien der Fortbildung direkt eingesetzt und um weitere Beispiele und Aufgaben ergänzt werden können. Vorkenntnisse in sind nicht erforderlich.


Adressatenkreis

Der Kurs wendet sich in ersater Linie an Kolleginnen und Kollegen, die bereits Erfahrungen mit objektorientierter Programmierung haben und an einem schülergerechten Einstieg in die objektorientierte Programmieerung interessiert sind.


Organisation

Es werden grundlegende Konzepte und Beispiele vorgestellt. Es wird besonderer Wert auf praktische Erfahrungen gelegt, indem die Teilnehmenden die beispiel am Rechner nachvollziehen und weiter entwickeln können.

 

Informatik mit der Klassenbibliothek "HiddenClasses"

 

Thema

Informatik mit der Klassenbibliothek "HiddenClasses" (rolandHelp.jar)

Referentin Andrea Bohlen, Neukirchen-Vluyn
Zielgruppe SII
Dauer halbtägig

Beschreibung

Die Klassenbibliothek „hiddenClasses“ (rolandHelp.jar) ist entwickelt worden, um den Einstieg in objektorientiertes Modellieren und Programmieren mit Java zu erleichtern. Die zur Verfügung gestellten Klassen „Fenster“, „Grafik“, „Maus“, Tastatur“ und Zeitmanager“ bieten die Möglichkeit, Anwendungen mit grafischen Ausgaben (wie eine Autofahrt in einem Fenster des Bildschirms oder ein Memory-Spiel) ohne Kenntnis des Listener-Konzepts zu implementieren. Im Gegensatz zu anderen didaktisch reduzierten Klassenbibliotheken wird hierbei keine Turtle-Grafik verwendet. Die Methodennamen der Klasse „Grafik“ entsprechen vielmehr denen der Klasse „Graphics“ aus der Standard-Java-Bibliothek (awt), so dass der Übergang zum Programmieren ohne die hiddenClasses-Bibliothek fließend verläuft.


Adressatenkreis

Der Kurs wendet sich in erster Linie an alle Kolleginnen und Kollgen, die bereits Erfahrungen mit objektorientierter Programmierung haben und eine alternative Sequenz für den Informatikunterricht in der EF kennen lernen möchten.


Organisation

In dem Workshop werden verschiedene Einstiegsmöglichkeiten und weitere Unterrichtssequenzen für den Anfangsunterricht der Sekundarstufe II vorgestellt. Dabei wird ein möglicher Verlauf des Unterrichts in der Einstiegsphase skizziert. Weiterhin werden der Übergang zur Programmierung ohne die hiddenClasses-Bibliothek und eine mögliche Fortsetzung des Unterrichts in der Qualifikationsphase exemplarisch an einigen Anwendungen beschrieben. Die Nutzung der Klassenbibliothek kann anhand einiger Aufgabenstellungen selbst ausprobiert werden.

Zusätzlich werden Hinweise zur Installation gegeben und die im Internet kostenlos erhältliche umfangreiche Materialsammlung um einige Zusatzmaterialien (z.B. vervollständigte Implementationen) ergänzt.

 

Formale Sprachen und Endliche Automaten

 

Thema

Formale Sprachen und Endliche Automaten

Referenten Dr. Georg Dick, Wesel oder Peter Damann, Oberhausen
Zielgruppe SII
Dauer ganztägig

Beschreibung

Die ab den 50er Jahren von Linguisten und Computerwissenschaftlern entwickelte Theorie der formalen Sprachen ist aus heutiger Sicht von der sogenannten Automatentheorie nicht mehr zu trennen. Beide Gebiete werden zwar eindeutig der theoretischen Informatik zugeschrieben, finden jedoch massive Anwendung insbesondere in der Entwicklung von Programmiersprachen und im Compilerbau.

Aber auch in anderen Zusammenhängen sind wir, oft ohne es zu registrieren, permanent von Automaten und formalen Sprachen umgeben: arithmetische bzw. logische Ausdrücke wie z. B.  (4+2).(3-1)  oder  (AvB)^C  sind nichts weiter als Worte wohldefinierter formaler Sprachen. Die Überprüfung auf korrekte Formulierung kann durch Automaten geschehen.

Als Kernbereich der theoretischen Informatik findet sich dieser Themenkomplex im Lehrplan Informatik wieder.

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Adressatenkreis

Die Fortbildung wendet sich an Kolleginnen und Kollegen, die das Themengebiet "Theoretische Informatik" noch nicht unterrichtet haben.


Organisation

Die Fortbildungsveranstaltung gibt eine erste Einführung in den beschriebenen Themenkomplex und seine Anwendung. Dabei werden zunächst die formalen Sprachen einerseits und die Automaten andererseits als unabhängige Teilgebiete vorgestellt, um schließlich auf der Basis ausführlichen Beispielmaterials zusammengeführt zu werden.

Das Vorstellen und Lösen von Klausuraufgaben soll die theoretischen Einsichten festigen.

 

Einführung in Datenbanken

 

Thema

Einführung in Datenbanken

Referent Andrea Bohlen, Neukirchen-Vluyn
Zielgruppe SI bzw. SII (Grundlagen)
Dauer ganztägig
 
Beschreibung

Datenbanken sind ein wichtiges Thema für die Informatik in SI und SII.

Diese Fortbildungsveranstaltung soll einen Einstieg geben in den Bereich der Datenbanken mit den Schwerpunkten:

  • Arbeiten mit einem Datenbanksystem, insbesondere Suchen in großen Datenbeständen
  • Abfragen, auch mit SQL
  • Modellierung

Verwendet wird das Programm „Openoffice“. Die Inhalte sind auf andere DBMS (etwa „Access“) übertragbar. Die der Fortbildung zugrunde liegnden Texte finden Sie im Bereich Material.

Für die Vorbereitung auf Aufgaben des Zentralabiturs wird eine weitere Fortbildung angeboten.

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Datenbanken im Abitur

 

Thema

Datenbanken im Abitur

Referent Andrea Bohlen, Neukirchen-Vluyn
Zielgruppe SII
Dauer halb- oder ganztägig
 
Beschreibung

Im Zentralabitur Informatik wird eine Aufgabe zum Themenkomplex Datenbanken gestellt.

„Modellieren kontextbezogener Problemstellungen als Datenbanken mit dem Entity-Relationship-Modell; ... Datenbankschema ... Normalisierung ... Relationenalgebra (Selektion, Projektion, Vereinigung, Differenz, kartesisches Produkt, Umbenennung, Join) ... SQL-Abfragen ... und Datenschutzaspekte“
werden als unterrichtliche Voraussetzungen genannt.

Die Fortbildungsveranstaltung soll die Einführung (s. weiter oben) ergänzen mit den Schwerpunkten:

  • Abfragen und SQL
  • Modellierung
  • Relationenalgebra
  • Normalisierung

Verwendet wird das Programm „Openoffice“. Die Inhalte sind auf andere DBMS (etwa „Access“) übertragbar.

Die ganztägige Fortbildung enthält auch Übungsphasen am Rechner, die halbtägige nur Übungen "auf Papier" (Abitur).

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Rekursion und Iteration

 

Thema

Rekursion und Iteration

Referent Andrea Bohlen, Neukirchen-Vluyn
Zielgruppe SII
Dauer ganztägig
Beschreibung

Die Fortbildung vergleicht an einfachen mathematischen Beispielen Rekursion und Iteration als Lösungsverfahren, z. B.: Euklidischer Algorithmus, Fakultät einer natürlichen Zahl, Binomialkoeffizienten.

Es folgen Effizienzbetrachtungen. Backtracking wird am Beispiel des Damenproblems eingeführt und in weiteren Zusammenhängen geübt. Das Rucksack – Problem ist ein Einstieg in die „schwersten Probleme der Informatik“.

Die abschließenden Beispiele für die Problemklassen P und NP liefern einen Ausblick auf den Stand der theoretischen Informatik.

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Adressatenkreis

Die Fortbildung wendet sich an alle Kolleginnen und Kollegen, die bereits Erfahrungen mit Java haben und an einer strukturierten Aufarbeitung und Vertiefung der angebotenen Sachverhalte interessiert sind.


Organisation

Es werden grundlegende Konzepte und Beispiele vorgestellt. Es wird die Möglichkeit zu praktischer Erfahrung geboten, indem die Teilnehmenden einige Beispiele am Rechner nachvollziehen und weiter entwickeln können.

 

Kryptografie - von Cäsar bis RSA

 

Thema

Kryptografie - von Cäsar bis RSA

Referent Dr. Daniel Appel, Düsseldorf
Zielgruppe SII
Dauer ganztägig

 

Beschreibung

Kryptografie wird im KLP der Sekundarstufe II im Inhaltsfeld 4 „Informatiksysteme“ genannt:

Die Schülerinnen und Schüler analysieren und erläutern Eigenschaften und Einsatzbereiche symmetrischer und asymmetrischer Verschlüsselungsverfahren.

Aber auch in der Sekundarstufe I ist die Kryptografie ein mögliches und interessantes Thema.

Die Fortbildungsveranstaltung soll einen Überblick über verschiedene Aspekte der Kryptografie geben. Neben einigen klassischen Verschlüsselungsverfahren (Caesar, Vigenère,...) wird auch auf modernere Verfahren wie RSA und das One-Time-Pad eingegangen. Daneben werden wir einige verwandte Probleme wie das schnelle Berechnen von hohen Potenzen betrachten.

In Workshopphasen besteht die Möglichkeit zur Sichtung und Erprobung von Arbeitsmaterial und Werkzeugen, die im Unterricht eingesetzt werden können.

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Adressatenkreis

Die Fortbildung wendet sich an alle Kolleginnen und Kollegen, die das Themengebiet noch nicht unterrichtet haben, sich bisher nicht mit der Kryptografie auseinandergesetzt haben oder auch gerne ihr Wissen darüber auffrischen möchten.


Organisation

Es werden grundlegende Konzepte und Beispiele vorgestellt. Es wird die Möglichkeit zu praktischer Erfahrung geboten, indem die Teilnehmenden einige Beispiele „auf Papier“ und am Rechner nachvollziehen können

 

Vom Objekt zur Polymorphie - Unterrichtsbeispiele

 1. Teil:  Objekte und Klassen

 

Thema

Vom Objekt zur Polymorphie - Unterrichtsbeispiele

1. Teil:  Objekte und Klassen

Referent Peter Damann, Oberhausen
Zielgruppe SII
Dauer ganztägig

Beschreibung

Grundlage dieser Veranstaltung ist eine Abfolge von Unterrichtssequenzen, die der Fortbildung "Zertifikatskurs Informatik" zugrunde liegt. Von diesen Unterrichtssequenzen stellt der Referent die einführenden Aufgaben vor und skizziert mögliche Ergänzungen und Exkurse. Zusätzlich bereitet er Beispiele für eigene praktische Übungen vor, die den Vortrag dann nach Absprache mit den Teilnehmern ergänzen können.

Die einzelnen Sequenzen:

     01 Objektorientiertes Modellieren (Einführung)

     02 Umgang mit Objekten

     03 Erzeugen von Klassen

     04 Graphik - Konzept

     05 Klassenbildung durch Vererbung


Adressatenkreis

Die Veranstaltung wendet sich an Interessenten, die entweder ein Einführungskonzept in Java kennen lernen möchten oder den Umstieg ihres Unterrichts von Delphi nach Java planen.

Organisation

Das vorgestellt Material basiert auf der Programmierumgebung BlueJ. Der beschriebene Durchgang ist jedoch spra- chenunabhängig, und die Unterrichtsbeispiele können alternativ auch auf der Basis von Delphi vorgestellt werden.

 

Vom Objekt zur Polymorphie - Unterrichtsbeispiele

2. Teil:  Vererbung und Polymorphie

 

Thema

Vom Objekt zur Polymorphie - Unterrichtsbeispiele

2. Teil: Vererbung und Polymorphie

Referent Peter Damann, Oberhausen
Zielgruppe SII
Dauer halbtägig

Beschreibung

Grundlage dieser Veranstaltung ist eine Abfolge von Unterrichtssequenzen aus der Fortbildung

"Zertifikatskurs Informatik". Von diesen Unterrichtssequenzen stellt der Referent einen möglichen Unterrichtsgang durch das Thema Vererbung bis hin zu polymorphen Strukturen vor.

Die einzelnen Sequenzen:

  1.  Klassenbildung durch Vererbung

  • Attribute und Methoden erben
  • namensgleiche Methoden
  • explizite Typ-Umwandlung (Type-Casting)
  • modifizieren von Methoden durch Überschreiben
  • statische und virtuelle Methoden
  • Polymorphie durch Überschreiben von Methoden
  • Die Virtuelle-Methoden-Tabelle (VMT) als Erklärungsmodell

 
  2.  Klassenhierarchien

  • Klassenbildung durch Abstraktion
  • Abstrakte Klassen und abstrakte Methoden
  • Beispiele für Klassenhierarchien
 
Adressatenkreis

Die Veranstaltung wendet sich an Interessenten, die entweder ein Einführungskonzept in Java kennen lernen möch- ten oder den Umstieg ihres Unterrichts von Delphi nach Java planen.

Organisation

Das vorgestellt Material basiert auf der Programmierumgebung BlueJ. Der beschriebene Durchgang ist jedoch sprachenunabhängig, und die Unterrichtsbeispiele können alternativ auch auf der Basis von Delphi vorgestellt werden.

 

Einführung in die Programmierung von Netzwerken mit Java

 

Thema

Einführung in die Programmierung von Netzwerken mit Java

Referent Dr. Georg Dick, Wesel
Zielgruppe SII
Dauer ganztägig

 

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer lernen anhand von unterrichtsgeeigneten Beispielen, wie Programme zur Kommunikation von Rechnern im Netzwerk unter Java erstellt werden können. Java bietet komfortable und vergleichsweise einfach zu nutzende Möglichkeiten zur Realisierung dieser Vorhaben. Die Grundprinzipien der Netzwerkkommunikation (Sockets, Streams) werden im Rahmen der Entwicklung eines einfachen Chatsystems erarbeitet. Anhand weiterer Beispiele werden die Lösungsansätze verallgemeinert. Als Ergebnis entsteht eine Klassenbibliothek, die für eine Vielzahl von Netzwerkprogrammen eingesetzt werden kann.

Adressatenkreis:

Der Kurs wendet sich in erster Linie an alle Kolleginnen und Kollegen, die bereits Erfahrungen mit Java haben und sich in das Gebiet der Netzwerkprogrammierung einarbeiten möchten.

Organisation:

Es werden grundlegende Konzepte und Beispiele vorgestellt. Es wird besonderer Wert auf praktische Erfahrungen gelegt, indem die Teilnehmenden die Beispiele am Rechner nachvollziehen und weiter entwickeln können.

 

Kara: Einstieg in die visuelle Programmierung über endliche Automaten

 

Thema

Kara: Einstieg in die visuelle Programmierung über endliche Automaten

Referent Oliver Zimmermann, Brüggen
Zielgruppe SI
Dauer ganztägig

 

Unter Beachtung der deutlich jüngeren Schülerschaft in der neuen Differenzierung 8/9 sowie der reduzierten Unterrichtszeit stellt sich die Frage nach einer altersgemäßen und effizienten Lernumgebung. Diese sollte sowohl die Schülerinnen und Schüler für die Informatik begeistern als auch die Lehrerinnen und Lehrer weitgehend unterstützen. Unter dieser Prämisse wurde von der ETH Zürich ein System zum Einstieg in die Programmierung entwickelt, welches sich in hervorragendem Maße für die Ausbildung eignet.

Analog zu den existierenden ablaufsorientierten Lernumgebungen (Hamster, Scratch, Logo, …) stellt auch Kara ein Objekt (Marienkäfer) dar, welches in einer reduzierten Welt gesteuert wird. Für das Einstiegsmodul von Kara wurde zur Steuerung jedoch die zustandsorientierte Programmierung über endliche Automaten gewählt, deren Komplexität deutlich geringer ist als die einer Programmiersprache. Somit werden komplexe Sprachkonzepte zunächst nicht benötigt und Syntaxfehler sind durch die visuelle Programmierung über „Klicken und Ziehen“ nicht mehr möglich. Die Modellierung über endliche Automaten erscheint uns Lehrern eventuell zu ungewohnt, dennoch gehört sie zu unserer täglichen Lebenserfahrung und wird von den Schülerinnen und Schülern sehr leicht verstanden und akzeptiert.

Im Anschluss an das Grundmodul stellt das Kara-System verschiedene Anbindungen zur Verfügung, von denen sich in der Sek I vor allem eines der ablaufsorientierten Module (Java, Ruby, Python, …) sowie die LEGO-Roboter-Steuerung durch Kara anbietet. Die übrigen Module stellen Anbindungen für die Oberstufe inklusive der Objektorientierung dar. Aktuelle Module des Kara-Systems:

Kara-Module

Im Vordergrund dieser Veranstaltung steht das Grundmodul von Kara als möglicher Einstieg in die Programmierung in der Differenzierung (8/9), denn Kara bietet

  • eine visuelle, grafische Darstellung des Programmablaufs (keine Syntaxproblematik mehr)
  • konkrete anschauliche Problemstellungen (als Lehrer- und Schülerversionen mitgeliefert)
  • eine stark reduzierte und schnell erlernbare Entwicklungsumgebung
  • nahtlose Übergange zu komplexeren Anforderungen und zu verschiedenen Programmier­sprachen (zur Zeit Java, Java-Script, Python, Ruby)

Alle Materialien der Veranstaltung sowie eine Sammlung interessanter und hilfreicher Dokumente werden zur freien Verfügung gestellt. Die Kara-Umgebungen sind ebenfalls kostenfrei und haben den European Academic Software Award 2002 gewonnen.

 

 

Einführung in die digitale Elektronik ("Rechnen mit Strom")

 

Thema

Einführung in die digitale Elektronik

Referenten N.N.
Zielgruppe SI
Dauer

 

„Schülerinnen und Schüler aller Jahrgangsstufen

  • verstehen den Zusammenhang von Information und Daten sowie verschiedene Darstellungsformen für Daten,
  • verstehen Operationen auf Daten und interpretieren diese in Bezug auf die dargestellte Information,
  • führen Operationen auf Daten sachgerecht durch.
  • verstehen die Grundlagen des Aufbaus von Informatiksystemen und deren Funktionsweise, …“

Das sind Zitate aus den Bildungsstandards Informatik der GI.

Grundlagen für dieses Verständnis sind:

  • Binäre Repräsentation von ganzen Zahlen - Rechnen im Dualsystem
  • digitale Grundschaltungen – Aufbau von Schaltnetzen aus Grundschaltungen
  • taktgesteuerte Schaltwerke
  • die grundlegende Funktionsweise von Computern

In der Fortbildungsveranstaltung werden die Grundbegriffe erklärt, kleine Aufgaben gelöst und die Simulation der Schaltungen mit einem geeigneten Werkzeug (LogikSim oder Locad) besprochen.

Da es sich um eine halbtägige Fortbildung handelt, werden Aufgaben zur Bearbeitung ohne Rechner gestellt. Eine Einarbeitung in eines der Programme, komplexere Schaltwerke und die Konzeption eines Rechnermodells werden evtl. Inhalt einer zweiten Veranstaltung sein.

 

 
 
Saturday, 20. October 2018 / 15:38:31