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14 von 14 Unterrichtsideen

code4school

EIne Zusammenstellung von Werkzeugen zum Thema "Programmieren lernen", die sich im Einsatz bewährt haben. Eingeteilt in die Kategorien "Roboter", "online", "Platinen" und "Apps" (iOS), mit Links zu passenden Unterrichtsmaterialien.

Algorithmen

MI 2.2 Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen.


Algorithmen begegnen uns jeden Tag viele Male. Im Hintergrund sorgen Algorithmen für die Funktion von unzähligen Geräten und Abläufen. So funktioniert kein Smartphone, kein Fahrplan, kein Auto und keine Kasse im Laden ohne Algorithmen. Gemäss Modullehrplan «Medien und Informatik» im Lehrplan 21 sollen Schülerinnen und Schüler, ausgehend von der Beschreibung und Analyse einfacher Abläufe, lernen, grundlegende Lösungsstrategien für eine Vielfalt von Aufgabenstellungen zu verstehen und als Algorithmen zu beschreiben. Beim Programmieren werden Prozesse und Abläufe in eine Sprache übersetzt, die der Rechner versteht und so eine automatisierte Verarbeitung von Daten erlaubt. So erkennen die Kinder und Jugendlichen, was Algorithmen sind und lernen dabei die Funktion digitaler Geräte und Anwendungen besser verstehen.

Der Kompetenzaufbau zu «Algorithmen» lässt sich auf folgende Themen verteilen:

  • formale Anleitungen erkennen und ihnen folgen (z.B. Koch- und Backrezepte, Spiel- und Bastelanleitungen, Tanzchoreographien).
  • durch Probieren Lösungswege für einfache Problemstellungen suchen, auf Korrektheit prüfen (z.B. einen Weg suchen, eine Spielstrategie entwickeln) und verschiedene Lösungswege vergleichen.
  • Abläufe mit Schleifen und Verzweigungen aus der Umwelt erkennen, beschreiben und strukturiert darstellen (z.B. mittels Flussdiagrammen).
  • einfache Abläufe mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern lesen und manuell ausführen
  • Abläufe mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern lesen, schreiben, und testen; verstehen, dass ein Computer nur Anweisungen ausführen kann und dass ein Programm eine Abfolge von solchen Anweisungen ist
  • selbstentdeckte Lösungswege für einfache Probleme und selbstentwickelte Algorithmen in Form von lauffähigen und korrekten Computerprogrammen mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern formulieren und verschiedene Algorithmen für das gleiche Problemvergleichen und beurteilen

Im Zyklus 1 entdecken Kinder, wie Handlungsabläufe mit Hilfe von Anleitungen und Beschreibungen nachvollzogen werden können. Dabei lernen sie zu unterscheiden, wo eine ungefähre Beschreibung genügt und wo präzise Befehle nötig sind, damit ein gewünschtes Resultat erzielt werden kann: Eine Grundlage, auf der später das Programmieren aufbaut.

Im Zyklus 2 machen sich die Schülerinnen und Schüler bewusst, dass Abläufe aus dem Alltag Schleifen, Bedingungen und Verzweigungen beinhalten, zum Beispiel, wenn ein Papierflugzeug gefaltet wird oder wenn etwas gekocht wird. Solche Situationen können in eine strukturierte Darstellung übertragen werden, was als Vorbereitung für das Programmieren verstanden werden kann. Mit einer einfachen Programmiersprache können erste Erfahrungen im Programmieren gemacht werden, indem zum Beispiel einfache Spiele oder Lösungen für einfache mathematische und technische Probleme gefunden werden. Dabei lernen die Kinder und Jugendlichen die wichtigsten informatischen Konzepte kennen, welche für die Entwicklung eigenständiger Lösungen als Programmcode wichtig sind.

Im Zyklus 3 schliesslich werden die in den vorangegangenen Zyklen aufgebauten Kompetenzen geübt, angewendet und ausgebaut, indem die Schülerinnen und Schüler zum Beispiel einfache mathematische, grafische oder auch technische Probleme mithilfe von Algorithmen lösen. Sie verwenden dabei Schleifen, bedingte Anweisungen und Parameter, um lauffähige Programme zu schreiben. Als abschliessende Herausforderung in diesem Kompetenzbereich können sie verschiedene algorithmische Lösungen für das gleiche Problem analysieren und beurteilen.

Mit dem Filter "Algorithmen" und dem gewünschten Zyklus erhalten Sie Vorschläge für Materialien und Unterrichtsideen, um an diesen Kompetenzen zu arbeiten.

 

Dreidimensionaler Zugang (”Dagstuhl-Dreieck”)


Die Inhalte und angestrebten Kompetenzen aus dem Kompetenzbereich Informatik, Algorithmen (MI 2.2) entsprechen einer technologischen Perspektive. “Wie funktioniert das?” steht als Leitfrage über der Auseinandersetzung mit Phänomenen, Gegenständen und Situationen. Gleichzeitig wird mit konkreten Programmieraufgaben der anwendungsbezogenen Perspektive Rechnung getragen. 

Eine Verbindung dieser beiden Perspektiven mit der Leitfrage “Wie wirkt das?” erweitert das Verständnis der unter Algorithmen bearbeiteten Themen. Dies kann erreicht werden, wenn besprochen wird, 

  • dass Algorithmen immer häufiger in unser Leben eingreifen, uns unterstützen aber auch beeinflussen. Zum Beispiel sorgen Algorithmen dafür, dass die Smartphone-Kamera Gesichter erkennt oder dass wir bei einem Videodienst Vorschläge für neue Filme und Serien passend zu unseren Vorlieben erhalten. Auch werden Daten, die wir bei Onlinediensten hinterlassen, von Algorithmen ausgewertet und wir erhalten dadurch personalisierte Werbung oder Newsbeiträge (vgl. MI 1.1)
  • dass Algorithmen selbst nicht denken oder beurteilen können und deswegen vielfach als objektiv und neutral gelten, dabei aber die Annahmen, Fehlüberlegungen und Vorurteile des Programmierers beinhalten. Werden solche Algorithmen breit genutzt, werden diese Fehler entsprecht multipliziert.
  • dass mithilfe der richtigen Algorithmen ästhetisch ansprechende Bilder erzeugt, musikalische Beiträge gemacht oder mathematische und technische Problem gelöst werden können. Diese Erkenntnis trägt viel dazu bei zu verstehen, wie Werke der Film- oder Musikindustrie entstehen können oder wie Programme zur Berechnung komplexer Probleme entstehen.

Die anwendungsbezogene Perspektive kommt da zum Tragen, wo die Schülerinnen und Schüler konkrete Aufgabenstellungen bearbeiten und sich dabei mit der Bedienung von Programmierumgebungen auseinander setzen. Zudem lernen sie dabei beispielsweise auch, dass

  • die eindeutige Bezeichnung von selbst erstellten Unterprogrammen unabdingbar dafür ist, dass ein Programm funktioniert und erkennen so, dass die eindeutige Bezeichnung von Dokumenten wichtig für das Wiederfinden ist (vgl. Anwendungskompetenzen – Handhabung).

verschiedensten Funktionen von Geräten zur Erstellung von Algorithmen genutzt werden können. So kann zum Beispiel in einem Programm auf die Kamera eines Laptops zugegriffen werden oder mit bestimmten Programmelementen können die Motoren eines Roboters gesteuert werden.

Handlungsfelder

Die sieben Handlungsfelder bilden zusammen den Orientierungsrahmen von mi4u. Es handelt sich hierbei um ein systemisches Konstrukt, welches die innere didaktische Logik des Orientierungsrahmens abbildet und somit als stufen- und fachübergreifendes Instrument für Schulentwicklung dient.

Materialien

Unter Materialien findet sich eine strukturierte Sammlung unterschiedlicher Quellen (Dokumente, Links, Hilfsmittel u.a.). Dieses Material unterstützt Lehrpersonen sowohl beim Aufbau des Fachwissens als auch bei der Planung des Unterrichts.

MyLessons

Sammeln und Planen: Mit MyLessons tragen Sie Ihre persönliche Sammlung an Unterrichtsideen zusammen– eine Grundlage für Ihre Jahresplanung. Mit der Erweiterung um das Element «MyLessons» lässt sich diese Schatzkiste nun personalisieren und gezielter für die Jahresplanung nutzen.

 

 

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