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Datenstrukturen

MI 2.1 Die Schülerinnen und Schüler können Daten aus ihrer Umwelt darstellen, strukturieren und auswerten.  


Gemäss Modullehrplan «Medien und Informatik» im Lehrplan 21 ist ein Verständnis der den digitalen Medien zugrunde liegenden Technologien und Informatikkonzepte wichtig für das Verstehen und effiziente Nutzen aktueller Technologien. Dazu gehört, dass die Schülerinnen und Schüler lernen, Daten als symbolische Darstellung von Information zu verstehen und Einblick in die Prinzipien und Methoden der Verwaltung, Auswertung und Sicherheit von Daten gewinnen.

Kinder und Jugendliche nutzen vielfältige Dienste, bei welchen Daten unterschiedlicher Formen übermittelt und verschlüsselt werden und eine Datenbank im Hintergrund vorhanden ist. Kenntnisse über die Art von Daten und die Funktionsweise einer Datenbank sind dabei wenig vorhanden. Kennen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Arten von Daten, wie Daten strukturiert und geordnet werden und wie eine Datenbank prinzipiell funktioniert, können solche Systeme besser verstanden, bedient und später mitentwickelt werden:

  • Daten nach selbst gewählten Eigenschaften ordnen
  • Unterschiedliche Darstellungsformen von Daten erkennen und verwenden
  • Daten verschlüsseln und fehlerkorrigierende Codes verstehen
  • Verschiedene Dateitypen und deren Bedeutung kennen
  • Unterschiedliche Strukturierungsmöglichkeiten von Daten kennen und Daten wiederauffindbar benennen und ablegen
  • Daten in einer Datenbank strukturieren, erfassen und auswerten

Im Zyklus 1 erkennen die Kinder, dass Objekte verschiedene Eigenschaften haben, mit Hilfe deren sich Gegenstände beschreiben und ordnen lassen. Diese Erkenntnis stellt eine wichtige Grundlage für ein späteres Verständnis von Suchkriterien und die Funktionsweise von Datenbanken dar.

Im Zyklus 2 entdecken die Schülerinnen und Schüler, wie im Alltag Schrift, Bilder, Musiknoten etc. als Zeichen (oder eben «Code») dazu dienen, Informationen verständlich zu machen – oder umgekehrt, sie zu verschlüsseln. Darauf bauen sie das Verständnis auf, dass Anweisungen für Computer in eine für sie verständliche Form (Codes) gebracht werden müssen und in welcher Form Computersysteme Daten ablegen und verarbeiten.

Im Zyklus 3 beschäftigen sich die Jugendlichen mit konkreten Aufgabenstellungen rund um das Strukturieren, Verarbeiten und Sichern von Daten. Mit der Kenntnis über Eigenschaften von Daten, können sie gezielt eigene Daten sammeln und auswerten. Dadurch und durch das Erstellen von eigenen Datenbanken erlangen die Jugendlichen ein Verständnis dafür, wie Datenbanken aufgebaut sind und funktionieren oder wie das Angebot an weltweit verfügbaren Daten für eigene Projekte genutzt werden können. 

 

Mit dem Filter "Datenstrukturen" 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, Datenstrukturen (MI.2.1) entsprechen einer technologischen Perspektive. “Wie funktioniert das?” steht als Leitfrage über der Auseinandersetzung mit Phänomenen, Gegenständen und Situationen. 

Eine Verbindung der technologischen Perspektive mit den Leitfragen “Wie wirkt das?” und “Wie nutze ich das” erweitert das Verständnis der unter Datenstrukturen bearbeiteten Themen. 

Aus gesellschaftlich - kultureller Perspektive lernen die Schülerinnen und Schüler beispielsweise

  • dass persönliche Daten von verschiedenen Diensten gesammelt werden (Big Data), dass damit Persönlichkeitsprofile der Nutzer erstellt werden und dass diese Profile immer mehr und Genaueres über einen Menschen aussagen, je mehr persönliche Daten gesammelt werden. Diese Daten können für relativ harmlose Zwecke verwendet werden, wie zum Beispiel gezielt Werbung platzieren, beherbergen aber auch ein grosses Missbrauchspotenzial. Das Bewusstsein darüber ist eine wichtige Voraussetzung für den Umgang mit und das Verhalten in digitalen Medien (vgl. M1.1.1)
  • dass Daten in Medienbeiträgen dazu verwendet werden, um bestimmte Meinungen zu unterstützen. Dabei werden Datensätze nicht immer vollständig wiedergegeben oder nur bestimmte Ausschnitte aus Diagrammen abgebildet, um eine Behauptung oder Aussage zu untermauern. Die so transportierten Informationen sind somit nicht immer wahr, nur teilweise richtig oder sogar vollständig falsch (Stichwort «Fakenews»). Dieses Wissen ist eine wichtige Voraussetzung, um sich in der Flut von Medienbeiträgen ein realistisches Bild machen zu können (vgl. MI. 1.2)
  • dass persönliche Daten von anderen in eigenen Medienbeträgen nicht ungefragt veröffentlicht werden dürfen. Zum Beispiel dürfen Bilder, Angaben zu Alter, Wohnort oder Vorlieben von anderen nicht ohne Erlaubnis veröffentlicht werden. Auch lernen sie, dass es nicht allzu klug ist, zu viele eigene persönliche Daten in öffentlichen Kanälen preiszugeben, weil diese Daten von anderen missbraucht werden können und dass bestimmte persönliche Daten besser gar nicht veröffentlicht werden sollten (Stichwort Sexting) oder dass zumindest die möglichen Konsequenzen bewusst sind (vgl. MI.1.3)

Die anwendungsbezogene Perspektive kommt da zum Tragen, wo die Schülerinnen und Schüler konkrete Aufgabenstellungen rund um das Sammeln, Sortieren, Filtern und Verarbeiten von Daten ausführen. Sie lernen unter diesem Blickwinkel aber beispielsweise auch

  • dass Daten und auch Dateien eindeutig bezeichnet werden sollten (Bezeichnungen, Dateinamen, Tags), damit sie selber oder auch von anderen einfach wiedergefunden werden können. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für die Arbeit in der Klasse und für das spätere Berufsleben. (vgl. Anwendungskompetenzen - Handhabung)
  • dass für das eigene Lernen die richtigen Daten aufgrund möglichst präzisen Suchkriterien und Filtereigenschaften gesucht und gefunden werden. Dies ist wichtig für ein effizientes Lernen und Arbeiten und führt nicht zuletzt auch dazu, dass die richtigen Daten gefunden werden und nichts Falsches gelernt wird. (vgl. Anwendungskompetenzen – Recherche und Lernunterstützung)

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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