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Mediator als Programmierwerkzeug für den Informatikunterricht in der Sekundarstufe 1

Autor: Peter Damann

 

Mediator - was ist das?

 

Der(?) Mediator ist ein Multimedia-Autorensystem (MMA) der Firma Matchware: www. matchware.de

 

Das MM-Autorenwerkzeug Mediator 

  • erfüllt alle Vorgaben der Richtlinien an eine Programmierumgebung für die Sekundarstufe 1
  • eignet sich besonders für eine vorbereitende und spielerische Einführung in die ereignisgesteuerte Programmierung
  • gestattet durch die multimediale Elemente in allen Unterrichtsphasen eine stark motivierende projektorientierte Aufgabenstellung
    („Algorithmik durch die Hintertür“)

Es lohnt sich also, dieses Werkzeug einmal als Alternative zu klassischen Programmiersprachen und -werkzeugen kurz vorzustellen.

 

Empfehlung für den Unterricht:

Mediator 8 in den Versionen Standard, Pro,  Exp  

Nur die Exp-Version enthält alle erweiterten Möglichkeiten zur Programmierung.

Mediator 9 Pro

Für den Unterricht unterscheidet sich diese Version von der Vorgängerversion im Wesentlichen durch die Ribbon-Oberfläche ähnlich MS Office 2007.

 

Testversion

Mediator ist nicht kostenlos. Beachten Sie: Die auf der Internetseite genannten Preise sind nicht die Schulpreise.

Aber zum ersten  Kennenlernen und für einzelne Übungen eignet sich die Testversion, mit der man ein Projekt mit maximal 5 Seiten 10 Tage lang bearbeiten kann. Dieses Projekt kann dann mit der Vollversion weiter bearbeitet werden.

 

 

Einführung in die Benutzung von Mediator

 

Einen auch für den Unterricht geeigneten einführenden Workshop von Reinhold Link finden Sie unter: http://www.lehrer-online.de. Dort: Suchen mit den Suchbegriffen Mediator und Workshop.

 

Hier nur einige wenige

Hinweise für den Unterricht

Auf dieser Ebene ähnelt ein Mediator-Projekt einer PowerPoint- oder Impress-Präsentation. Aber schon bei den möglichen Ergebnissen unterscheidet sich ein fertiges Mediator-Projekt von PowerPoint- oder Impress-Präsentation (PPP, IP):

 

  • Ein PPP oder IP ist im Wesentliche eine Datei, die mit einem Viewer oder einem Programm abgespielt wird.
     
  • Für ein fertiges MM-Projekt gibt es verschiedene Varianten, z. B. eine installierbare MM-Präsentation, eine abspielbare CD oder exe-Datei, die Konvertierung in ein  HTML-Projekt, eine Flash-Animation oder auch in einen installierbaren Bildschirmschoner.

 

Ein Mediator-Projekt benötigt wie z.B. eine HTML-Prasentation vorher gefertigte Medien. Es liefert also einen roten Faden und Schittstellen zu zahlreichen Themen wie z.B. Erstellen von Grafiken, Videos oder Tonsequenzen mit all den damit verbundenen Lerninhalten.

Das Handbuch zum Mediator 9 finden Sie als pdf-Datei auf der Internet-Seite der Fa. Matchware. Eine gute "Ideenbörse" ist auch das zum Mediator 7 herausgegebene, leider nicht mehr verfügbare "Klassen-Arbeitsbuch".

 

bild_10

(Abb. Arbeitsumgebung Mediator 8)

 

 

Das grundlegendes Programmiermodell

 

Ein Mediator-Projekt besteht im Wesentlichen aus der Projektdatei (*.md8) samt einigen Hilfsdateien sowie zusätzlichem externen MM-Material (Bilder, Grafiken, Sounds, Video-Sequenzen...).

Benötigtes MM-Material wird vor Verwendung im MM-Projekt separat vorbereitet und in das aktuelle Verzeichnis kopiert: Die Projektdatei enthält nur Verweise (Links) auf diese Dateien.

 

Bestandteile eines MM-Projekts

Ein solches Mediator-Projekt besteht aus einem Projekt mit einer oder mehreren Seiten mit den einzelnen Multimedia-Elementen („Werkzeugen“).

Seiten und MM-Elemente sind Objekte.

Objekte haben Eigenschaften und reagieren auf Ereignisse.

Eigenschaften bestimmen das Aussehen und das Verhalten von Objekten.

Solche Reaktionen auf Ereignisse heißen hier Aktionen.

 

Hieraus ergibt sich ein erstes, vorläufiges, objektbasiertes

 

Programmiermodell

Programmieren auf diesem Level bedeutet:

  • Objekte auswählen und Eigenschaften definieren, den Objekten Ereignisse zuzuweisen und hierauf durch Aktionen zu reagieren.
  • Eigenschaften, Ereignisse und Aktionen legen fest, was mit einem Objekt möglich ist.
  • Objekte sind Auslöser von Aktionen.

 

Ein solches Programmiermodell heißt objektbasiert. Es ist nicht objektorientiert, da wesentliche Möglichkeiten zur Definition eigener, weiterer Objekte fehlen.

 

 

Anforderungen an ein Programmierwerkzeug

(gemäß den Richtlinien NRW Informatik Sekundarstufe 1; vgl. S. 44ff)

 

  • Abgrenzung von Anwender- und Programmiersystem
  • Lösung von einfachen algorithmischen Problemen mit elementaren Befehlen im Direktausführungsmodus
  • Bearbeitung algorithmische Problemstellungen mit Hilfe des jeweils eingesetzten Programmierwerkzeugs unter Verwendung von bedingten Verzweigungen und Schleifenstrukturen
  • Strukturierung von Algorithmen durch Verwendung von Prozeduren

 

Im Mediator finden Sie die folgende Bestandteile und Konzepte, die diese Anforderungen realisieren.

 

Variablenkonzept

Variable: global (im Projekt) oder lokal (in der aktuellen Seite)

Datentypen: Text, Gleitkommazahl, Ganze Zahl, Wahrheitswert

 

bild_20

 

 

Aktion Zuweisen: Schreibender und lesender Zugriff auf Variable
Aktion Eigenschaft Setzen Zur Laufzeit des Projekts

 

Beispiel 1:  Ein einfacher Countdown-Zähler

bild_25

 

Algorithmus:

Ereignis:  Seite -> Wenn Seite bereit

Beim Aufruf der Seite wird der Countdown-Zähler

-> mit 10 initialisiert und 

-> in einem Eingabeobjekt angezeigt.

 

Ereignis:  Schaltfläche -> Mausklick

Bei Klicken auf die Schaltfläche wird der Countdown-Zähler

-> um 1 reduziert und

-> der neue Wert angezeigt.

 

Kontrollstruktur Entscheidung:  Wenn-dann-sonst

Algorithmus:  Erweiterung von Beispiel 1

Ereignis: Schaltfläche -> Mausklick

Aktion: Bei Klicken auf die Schaltfläche wird der Zähler

-> um 1 reduziert

-> der neue Wert angezeigt

-> Ist der Wert = 0, dann wird die Rakete gestartet

 

Kontrollstrukturen:  Symbol-Ansicht

bild_30

 

Kontrollstrukturen:  Skript-Ansicht

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An diesen beiden Grafiken kann man auch die beiden Möglichkeiten, im Mediator zu programmieren, aufzeigen:

 

Symbolansicht

Linke Spalte: Die für das Objekt zur Auswahl stehenden Ereignisse (hier ausgewählt: Mausklick auf die Schaltfläche Bef_Zaehlen, siehe Titelzeile des Dialogfensters)

In der oberen Zeile: Die zum Ereignis ausgewählten Aktionen, die in der Reihenfolge der Pfeile abgearbeitet werden.

 

Skriptansicht

Die Symbolansicht wird textuell dargestellt. Aktionen können auch in dieser Darstellung erstellt und verändert werden.

Man kann jederzeit zwischen Symbolansicht und Skriptansicht beliebig umschalten. Diese ermöglicht einen fließenden Übergang von symbolischer Programmierung hin zu klassicher textueller Formulierung von Algorithmen.

 

 

Wiederholungen mit besonderen Objekten

 

Eine laufende Aktion Loop (siehe oben: Kontrollstrukturen: Symbilansicht) ist nicht unterbrechbar, eignet sich also nicht für quasi-parallel ablaufende Animationen auf einer Seite. Hierfür stehen andere Techniken bereit. Leider gibt es nicht so etwas wie ein in anderen Programmiersprachen  (z. B. Visual Basic) verfügbares Timer-Objekt.

 

Objekt Zeitlinie

Was wäre eine MM-Anwendung ohne eine Zeitlinie (Zeitstrahl)? Dort werden MM-Objekte so angeordnet, dass sie zu dem dort vorgegebenen Zeitpunkt gestartet, verändert oder auch beendet werden.

Kann die Zeitlinie sich selbst als Objekt enthalten und starten, so erhält man die einfachste Form einer Wiederholung.

 

Objekte als Ressourcen

Beispiel 3: Automatischer Raketenstart

 

Algorithmus:  Erweiterung von Beispiel 2

Ereignis: Schaltfläche -> Mausklick

Aktion: Bei Klicken auf die Schaltfläche wird ein automatischer

-> Zähler aktiviert, jede Sekunde

-> um 1 reduziert, dabei der neue Wert angezeigt

-> Ist der Wert = 0, dann wird die Rakete gestartet

 

Ressourcen als spezielle Aktion

Eine Ressource ist eine Aktion, die einen eigenen Namen besitzt.

Ressourcen werden einmal definiert, können jedoch mehrfach (beliebig oft auf der Seite) aufgerufen werden.

Ressourcen-Typen:   Zeitlinie, Animieren, Sound und Datenbank.

 

Start, Stop, Pause:  

Ereignisse -> Multimedia -> Aktionen „Start“ , „Stop“ , „Pause“

 

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Aufruf:  Seite -> Ressourcen

Ressource erzeugen:  Ressourcen-Dialog öffnen  ->  Symbol in das aktive Feld ziehen

Ressource umbenennen:  <Rechte Maustaste>  ->  Umbenennen (fehlerhaft in Mediator 8 !?)

Start, Stopp und Pausieren einer Ressource: durch die gleichnamigen Aktionen

 

Eine Ressource kann sich auch selbst wieder starten - womit eine Schleife definiert ist. Platzieren Sie hierzu an der gewünschten Stelle der Ressource eine Aktion Start und geben Sie als zu startendes Objekt die Ressource selbst ein.

Stark vereinfacht kann man also sagen: eine Ressource ist in diesem Fall ein benannter Schleifenrumpf.

 

 

Einbinden von VB-Skripten 

 

Ein Runtime Script ist eine Sammlung von Routinen (Unterprogrammen), um Funktionseinheiten zu realisieren, die in Mediator nur unübersichtlich, umständlich oder auch gar nicht zu realisieren sind.

Ein Runtime Script erlaubt „klassische Algorithmik“ in Form von Funktionen und Prozeduren innerhalb eines Mediator-Projekts.

Für den Informatikunterricht ist damit ein gleitender Übergang zu klassischen Programmiersprachen (z. B. Visual Basic) möglich.

 

Was ist VB-Skript (Visual Basic Script)?

Für den Anfänger:

VB-Skript ist eine Programmiersprache der Fa. Microsoft für das Erstellen von dynamischen Internet-Anwendungen (Konkurrenz zu JavaSript). Die Syntax von VBS entspricht der von Visual Basic.

Für den Profi:

Mediator unterstützt und verwendet ActiveX-Komonenten und ActiveX-Scripting und gestattet damit das Verwenden von Skriptsprachen, die auf diesem Konzept basieren (z. B. VB-Script, Javascript, auch ScriptSsprachen von Fremdherstellern).

 

Einige Möglichkeiten von Mediator Runtime Script (VBS)

  • Aufruf von Script-Funktionen direkt aus jedem Mediator-Ausdruck heraus
  • Zugriff und Verändern auf Mediator Variablen, Objekten, Objekt-eigenschaften (lesen/schreiben)
  • Ein globales Script (im Dokument) kann nur die globalen Bestandteile des Dokumentes (z. B. globale Variablen) verwenden.
  • Ein lokales Script ist einer Seite zugewiesen und kann nur deren Variablen und Objekte „kennen“ und damit verwenden.

 

Dokumentation und Quellen

Das Erstellen und Verwenden solcher Skripten ist in den Handbüchern nicht oder nur unzureichend beschrieben. Hier einige einführende Hinweise:

 

Hilfedatei:

-> Hilfe  ->  EXP Hilfe  ->  Visual Basic Script

-> Hilfe  ->  EXP Hilfe  ->  Script ...

 

Neue Script-Datei erzeugen:

Menü :   Ansicht  ->  Scripts... 

->  Register Dokument  oder  Seite auswählen =   lokales oder   globales Script

->  Hinzufügen  ->  Dateinamen und Verzeichnis

 

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Aufbau einer VB-Script Datei

Hilfsmittel:  Der Mediator Script-Editor

 

Beispiel:  Routinen zum Umschalten einer Blinkampel

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Verwenden von Script-Routinen (Prozedur oder Funktion)

Aufruf einer Routine:  Aktion Script im Register Programmieren

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Parameterübergabe

  • Eine Script-Routine hat maximal 4 Parameter.
  • Die Parameter sind immer Werteparameter. Es wir kein Datentyp angegeben, aber Parameter aller Datentypen aus Mediator können verwendet werden.
  • Es gibt keine Ausgabeparameter (Variablenparameter, Call by Reference)
  • Ausgaben können nur über den Rückgabewert einer Funktion oder durch Seiteneffekte erfolgen.

 

 

Abschließende Bemerkungen

 

Haben Sie ein wenig Interesse am Mediator gewonnen? Dann verwenden Sie doch einmal die Testversion. Mediator-Projekte entstehen interaktiv und inkrementell. Das können diese wenigen Hinweise hier nicht abbilden.

Für Fachkonferenzen, die sich entweder für dieses Werkzeug im Allgemeinen oder für diese Form der Programmierung im Speziellen interessieren, bietet das Moderatorenteam der Bezirkregierung eine Fortbildungsveranstaltung an.

 

 
 
Saturday, 18. November 2017 / 03:48:39