Digitale Grundbildung ist COOL

JKU COOL Lab, Oct 30, 2019

Dieses Buch richtet sich an Schüler*innen und Lehrer*innen und verfolgt das Ziel, Inhalte aus dem Lehrplan “Digitale Grundbildung” mit Hilfe interaktiver Aufgaben und Guidelines für Lehrer*innen verständlich zu machen und somit die integrative Umsetzung der digitalen Grundbildung zu unterstützen. Der Fokus wird hierbei vor allem auf den Bereich “Computational Thinking” gelegt. Im Lehrplan wird dieser Bereich als die Fähigkeit mit Algorithmen zu arbeiten und Programmiersprachen kreativ zu nutzen beschrieben. In diesem Buch zeigen wir, wie man als “Laie” diese Aspekte unkompliziert in jedem Unterrichtsfach integrativ einsetzen kann. [b]CC BY-NC-SA 4.0 JKU COOL Lab.[/b] [b]Autorinnen:[/b] Univ.-Prof. MMag. Dr. Barbara Sabitzer Assoz. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Iris Groher Mag. Corinna Hörmann Mag. Marina Rottenhofer Mag. DI Lisa Kuka

Table of Contents

  1. Digitale Grundbildung
    1. Was ist Digitale Grundbildung?
    2. Computational Thinking – Informatisches Denken
  2. Modellierung ist cool
    1. 1.1. Was ist Modellierung?
    2. 1.2. Warum? Modellierung als Lehr- & Lernstrategie
    3. 1.3. Wofür kann man Modellierung verwenden?
    4. 1.4. Wie funktioniert Modellierung? Teil 1
    5. 1.5. Wie funktioniert Modellierung? Teil 2
    6. 1.6. Womit kann man modellieren? Hilfreiche Tools zur Umsetzung
    7. 2.1. Entity Relationship (ER) Diagramme
    8. 2.2. Klassen- & Objektdiagramme
    9. 2.2. Lösungen zu Aufgabe 1 und 2
    10. 2.3. Aktivitätsdiagramme
    11. 2.3. Mögliche Lösung zum UNO-Beispiel
    12. 3. Aufgabenbeispiele
    13. 3.1. Erzähle deine eigene Geschichte
    14. 3.2. Bienen sind fleißig
    15. 3.3. Ritterturnier
    16. 3.4. Weitere Aufgaben
  3. Was ist ein Algorithmus?
    1. Was sind Algorithmen?
    2. Algorithmen im Alltag
    3. Algorithmen - Papier falten
  4. Ist doch logisch, oder?
    1. Workshop "Ist doch logisch, oder?"
  5. Knacke den Code
    1. Workshop "Codierung"
  6. Geheime Botschaften
    1. Workshop "Verschlüsselung"
  7. CSI:Informatik
    1. Workshop "CSI:Informatik"
  8. Play & learn
    1. Game Based Lerning: Erstelle dein eigenes Lernspiel

1.

Digitale Grundbildung

  • 1. Was ist Digitale Grundbildung?
  • 2. Computational Thinking – Informatisches Denken

1.1.

Was ist Digitale Grundbildung?

Digitale Grundbildung ist in aller Munde – doch was ist digitale Grundbildung überhaupt und warum ist sie so wichtig? Diesen Fragen soll hier auf den Grund gegangen werden.[br][br]Seit Herbst 2018 wurde das Schulfach "[b]Digitalen Grundbildung" in der Sekundarstufe I[/b] (NMS & AHS) in Österreich eingeführt. Im [url=https://www.ris.bka.gv.at/eli/bgbl/II/2018/71/20180419]Bundesgesetzblatt[/url] wurden unterschiedliche Themenbereiche definiert, die die Basis zum erfolgreichen Umgang mit digitalen Medien bilden.[br][br][b][size=150]Bereiche der Digitalen Grundbildung[br][/size][/b]Innerhalb von vier Jahren und im Umfang von zwei bis vier Wochenstunden sollen die Schüler und Schülerinnen Kompetenzen aus insgesamt acht Bereichen erwerben. [br][list][*]Gesellschaftliche Aspekte von Medienwandel und Digitalisierung[/*][*]Informations-, Daten- und Medienkompetenz[/*][*]Betriebssysteme und Standardanwendungen[/*][*]Mediengestaltung[/*][*]Digitale Kommunikation und Social Media[/*][*]Sicherheit[/*][*]Technische Problemlösung[/*][*]Computational Thinking[/*][/list][br]Das vorliegende Geogebra Buch konzentriert sich auf Übungen zu dem Bereich "[b]Computational Thinking[/b]". [br][br]Viele der anderen Bereiche werden von anderen Webseiten und Vereinen abgedeckt: [br][br][url=https://www.saferinternet.at/]Saferinternet.at [/url]=> Sicherheit, Gesellschaftliche Aspekte [br][url=https://www.easy4me.info/]easy4me.info[/url] => Standardanwendungen [br]
– JKU COOL Lab

1.2.

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2.

Modellierung ist cool

Reinhard Langmann

  • 1. 1.1. Was ist Modellierung?
  • 2. 1.2. Warum? Modellierung als Lehr- & Lernstrategie
  • 3. 1.3. Wofür kann man Modellierung verwenden?
  • 4. 1.4. Wie funktioniert Modellierung? Teil 1
  • 5. 1.5. Wie funktioniert Modellierung? Teil 2
  • 6. 1.6. Womit kann man modellieren? Hilfreiche Tools zur Umsetzung
  • 7. 2.1. Entity Relationship (ER) Diagramme
  • 8. 2.2. Klassen- & Objektdiagramme
  • 9. 2.2. Lösungen zu Aufgabe 1 und 2
  • 10. 2.3. Aktivitätsdiagramme
  • 11. 2.3. Mögliche Lösung zum UNO-Beispiel
  • 12. 3. Aufgabenbeispiele
  • 13. 3.1. Erzähle deine eigene Geschichte
  • 14. 3.2. Bienen sind fleißig
  • 15. 3.3. Ritterturnier
  • 16. 3.4. Weitere Aufgaben

2.1.

1.1. Was ist Modellierung?

In diesem Video erklären wir Ihnen was man unter dem Begriff Modellierung versteht und welche Arten von Modellen es gibt.
Aufgabe 1
Beschreibe in eigenen Worten, was man unter Modellierung versteht.
Aufgabe 2
Paul hat Lisas letzten Keks gegessen, ohne sie vorher um Erlaubnis zu [br]fragen. Nun ist sie sauer und geht zu seinem Zimmer um ihn zur Rede zu [br]stellen.[br][br]Überlege dir, was die wichtigsten Dinge in dieser Geschichte sind und [br]stelle diese Elemente visuell mit einer Methode deiner Wahl dar (z.B. [br]Mindmap, Skizze, ...). Schreibe deine Elemente als Antwort hier auf.
Aufgabe 3
Was unterscheidet ein mentales oder grafisches Modell von einem physischen Modell? [br]Nenne jeweils 2 Beispiele für die drei Modellarten.
Aufgabe 4
Wozu wird ein Modell in der Informatik verwendet?[br]Welche Dinge können damit dargestellt werden?
– JKU COOL Lab

2.2.

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2.3.

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2.4.

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2.5.

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2.6.

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2.7.

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2.8.

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2.9.

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2.10.

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2.11.

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2.12.

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2.13.

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2.14.

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2.15.

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2.16.

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3.

Was ist ein Algorithmus?

  • 1. Was sind Algorithmen?
  • 2. Algorithmen im Alltag
  • 3. Algorithmen - Papier falten

3.1.

Was sind Algorithmen?

Ein Algorithmus ist eine Arbeitsanleitung zur Lösung eines Problems, die so präzise formuliert ist,[br]dass sie von einem Computer ausgeführt werden kann.[br]
Jeder Algorithmus soll...
[list=1][*]aus einfachen, eindeutigen Anweisungen bestehen[/*][*]in einer geeigneten Sprache formuliert sein[/*][*]sequentiell (schrittweise) durchführbar sein[/*][/list]
Der in einer, für Menschen, verständlichen Sprache beschriebene Algorithmus wird dann in eine[br]Programmiersprache (zum Beispiel JAVA, PHP oder C) übersetzt. Einen in einer Programmiersprache codierten Algorithmus bezeichnet man als Quelltext (auch Quellcode).
Wichtige Algorithmen sind, zum Beispiel:
[list][*]Sortieralgorithmen[/*][*]Suchalgorithmen[/*][*]Paging Algorithmen[/*][/list]
Aber auch im Alltag gibt es sehr viele Algorithmen, wie zum Beispiel Kochrezepte oder andere Anleitungen. Wenn du deinem Freund erklärt, wie man am besten einen Zauberwürfel löst, dann ist das auch ein Algorithmus.
Hier findest du als Beispiel einen einfachen Algorithmus - nämlich den zum Starten eines Computers:
[list=1][*]Strom einschalten[/*][*]Startknopf des Computers drücken[/*][*]Computer hochfahren lassen[/*][*]Ein Konto aussuchen[/*][*]Passwort eingeben (sich anmelden)[/*][/list]
– JKU COOL Lab

3.2.

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3.3.

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4.

Ist doch logisch, oder?

  • 1. Workshop "Ist doch logisch, oder?"

4.1.

Workshop "Ist doch logisch, oder?"

Workshop "Ist ja logisch, oder?"
– JKU COOL Lab

5.

Knacke den Code

  • 1. Workshop "Codierung"

5.1.

Workshop "Codierung"

– JKU COOL Lab

6.

Geheime Botschaften

  • 1. Workshop "Verschlüsselung"

6.1.

Workshop "Verschlüsselung"

Du willst mehr über Geheimschriften und Verschlüsselung erfahren? Dann öffne unseren Workshop...
– JKU COOL Lab

7.

CSI:Informatik

  • 1. Workshop "CSI:Informatik"

7.1.

Workshop "CSI:Informatik"

– JKU COOL Lab

8.

Play & learn

  • 1. Game Based Lerning: Erstelle dein eigenes Lernspiel

8.1.

Game Based Lerning: Erstelle dein eigenes Lernspiel

Lasst die Spiele beginnen!
Egal, ob als Kind oder Erwachsener, Spiele spielen macht Spaß! Außerdem fördern Spiele die Problemlösefähigkeit, trainieren soziale Kompetenzen und stärken den Zusammenhalt. Das Entwickeln und Ausprobieren von eigenen Lernspielen ist die ideale Methode, damit der Spielspaß auch in der Schule nicht zu kurz kommt. Analog, digital mit Scratch oder eine Kombination aus beidem - alles ist möglich, denn der Kreativität sind keine Grenzen gesetzt!
Was hat das mit Informatik bzw. Digitale Grundbildung zu tun?
Damit ein cooles Lernspiel entstehen kann, ist bei der Spieleentwicklung eine genaue Planung sehr wichtig und genau das müssen auch die Informatiker machen, wenn sie ein Programm entwickeln. Diese Denkweise nennt man Computational Thinking bzw. Informatisches Denken.
Unterrichtsbeispiel hier downloaden:
– JKU COOL Lab

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