Kompetenzorientierung und   Informatikunterricht
CS – IT – dl - TEL
Kompetenzbegriff („Klieme-Expertise“, 2003)Wir verstehen unter Kompetenzen die bei Individuen ver-fügbaren oder von ihnen ...
Kompetenzbegriff („Klieme-Expertise“, 2003)In der Begriffsklärung werden motivationale, volitionaleund soziale Bereitschaf...
Kompetenzbegriff (Schott/Ghanbari, 2008)Eine Kompetenz ist eine Fähigkeit. Sie wird beschriebendurch die Angabe einer best...
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Grundfach-Abiturprüfung Thüringen 2003
Fachliche Inhalte der EPA Informatik Objekt, Klasse, Beziehungen zwischen Klassen, Interaktion von Objekten, Klassendiagra...
KompetenzenDie Schülerinnen und Schüler erläutern Grundkonzepte der objektorientierten  Modellierung (Objekt, Klasse, Ver...
1. Problemfeld Kompetenzen mit oder ohne Inhalte?Aufgaben ohne Inhalte zum Überprüfen          von Kompetenzen?
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2. Problemfeld Welche Rolle kommt den Operatoren zu?Verbindliche Operatorenliste kurz oder                 lang?
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Komponenten einer Aufgabenstellung                                                      InhaltskomponenteAufforderungs-   ...
3. ProblemfeldEignen sich dreistufige Kompetenzmodelle alsGrundlage für einen differenzierten Informatik-unterricht?
Jeden Schüler ein Stück weiter bringenFür einen differenzierten Unterricht benötigt manMaterialien.(Binnen-) Differenzieru...
Jeden Schüler ein Stück weiter bringen Sie kann aber auch die vorhandene Ungleichheit zwischen Schülern produktiv ausnutze...
Jeden Schüler ein Stück weiter bringen Auch bei leistungsschwachen Schülerinnen und Schülern muss das Ziel ein sinnvolles ...
Tausch zweier Werte ohne              HilfsvariableDas geht doch gar nicht!Impuls:Aus der Kenntnis der Summe zweier Zahlen...
Informatiksystem TaschenrechnerDas Thema „Taschenrechner“ eignet sich für diffe-renziertes Arbeiten. Fächerverbindende The...
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Nachweis von Arbeitsergebnissen in    unterschiedlicher Qualität - Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division werd...
Stufe I                                          Stufe II                                              Stufe III       Stu...
Kompetenzorientierter Informatikunterricht in  der Sekundarstufe I unter Verwendung der      visuellen Programmiersprache ...
Visuelle Programmiersprache Puck
4. ProblemfeldWie können Kompetenzschreibungen als Grundlagefür die Reflektion von Informatikunterrichteingesetzt werden?
Idee zur SelbstevaluationInformatiklehrerinnen und -lehrer unterrichten einen Themenbereich.Anschließend möchten sie wisse...
Beispiel: Rekursion und IterationRekursion und Iteration besitzen Relevanz in der Abiturprüfung.In den EPA Informatik heiß...
Teilkompetenzen zu Rekursion und               IterationDie Schülerinnen und Schüler erläutern die Grundlagen von Rekursi...
Informationen zum TestDer Test wurde zu Beginn der Klassenstufe 12 geschrieben (G8).Er befasste sich mit einem Thema, das ...
1. AufgabeGegeben ist die folgende rekursive Definition für „binärer Baum“:Ein binärer Baum besteht aus einem Element (der...
1. AufgabeGegeben ist die folgende rekursive Definition für „binärer Baum“:Ein binärer Baum besteht aus einem Element (der...
2. AufgabeIhre Lehrerin / Ihr Lehrer zeigt Ihnen eine Matroschka.Definieren Sie den Begriff „Matroschka“ auf rekursive Art.
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3. AufgabeGegeben ist das folgende Quadrat:      1 2 3 4      5 6 7 8      9 10 11 12     13 14 15 16Das Quadrat wird in d...
3. Aufgabe1 2 3 45 6 7 89 10 11 1213 14 15 16
3. Aufgabe1 2 35 6 7 89 10 11 1213 14 15 16              4
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3. Aufgabe1 25 69 10 11 1213 14 15 16              4 3 7 8
3. Aufgabe15 69 10 11 1213 14 15 16              4 3 7 8 2
3. Aufgabe5 69 10 11 1213 14 15 16              4 3 7 8 2 1
3. Aufgabe   69 10 11 1213 14 15 16              4 3 7 8 2 1 5
3. Aufgabe9 10 11 1213 14 15 16              4 3 7 8 2 1 5 6
3. Aufgabe9    11 1213 14 15 16              4 3 7 8 2 1 5 6 10
3. Aufgabe     11 1213 14 15 16              4 3 7 8 2 1 5 6 10 9
3. Aufgabe   11 1214 15 16           4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13
3. Aufgabe11 1215 16        4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13 14
3. Aufgabe1115 16        4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13 14 12
3. Aufgabe15 16        4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13 14 12 11
3. Aufgabe16     4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13 14 12 11 15
3. Aufgabe4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13 14 12 11 15 16
4. AufgabeDie 4. Aufgabe bezieht sich auf die 3. Aufgabe. Sie wird erst bearbeitet,nachdem alle Schülerantworten eingesamm...
Tätigkeit der Lehrerinnen und Lehrer   Zusammenstellen der Vorleistungen aus dem Unterricht   Bearbeitung des Tests   B...
Interviewsmaximal ca. 10 Minuten, ein oder drei SchülerWie sind Sie vorgegangen, um die wesentlichen Informa-tionen in der...
5. ProblemfeldZur Ausgestaltung von zentralen Abiturprüfungen
Zur dezentrale Dimension eines             Zentralabiturs1 Vergleichsweise offene Aufgaben Verhältnis EPA I-II-III?2 Freih...
Zugang zum Internet, Nutzung von      Mobiltelefonen in PrüfungenSicher sind die Begründungen gerade der Minoritätan Teiln...
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Zugang zum Internet, Nutzung von      Mobiltelefonen in PrüfungenFür einen guten Softwareentwurf und für eineangemessene I...
Zugang zum Internet, Nutzung von      Mobiltelefonen in PrüfungenFür einen Teil des Abiturs sinnvoll (ähnlich wieein CAS i...
6. ProblemfeldWie sieht kompetenzorientierter Unterricht eigentlichaus?Entwickeln von Unterrichtsszenarien
Erarbeiten und Erproben von             Unterrichtsszenarien               Beispiel-Anforderung im EPA-Anforderungsbereich...
Finden einer HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALL    4 ZahlenXXXX                                XXXXXX             ...
Finden einer HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALL    8 ZahlenXXXXXXXX                            XXXXXXXXXXXX       ...
Finden einer HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALL     16 ZahlenXXXXXXXXXXXXXXXX                      XXXXXXXXXXXXXXX...
Finden einer HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALL                32 ZahlenXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX          ...
Finden einer Hypothese        .t ~ n log2 n
Überprüfen der HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALLDie Funktion f(x) = x . log2 x (x R, x > 0) ist fast linear.Sie h...
Überprüfen der HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALLDie Funktion f(x) = x . log2 x (x R, x > 0) ist fast linear.Sie h...
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Untersuchung von zwölf Fällen10.000 Zahlen (Datentyp REAL)             Notebook von 1997  Gegebene Zahlen          Trennel...
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Themen!Unterricht wird in Themen gegliedert.Innerhalb eines Themas bearbeiten dieSchülerinnen und Schüler Aufgaben, sie lö...
Kompetenzorientierung
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Kompetenzorientierung

  1. 1. Kompetenzorientierung und Informatikunterricht
  2. 2. CS – IT – dl - TEL
  3. 3. Kompetenzbegriff („Klieme-Expertise“, 2003)Wir verstehen unter Kompetenzen die bei Individuen ver-fügbaren oder von ihnen erlernbaren kognitiven Fähig-keiten und Fertigkeiten, bestimmte Probleme zu lösen,sowie die damit verbundenen motivationalen, volitiona-len und sozialen Bereitschaften und Fähigkeiten, dieProblemlösungen in variablen Situationen erfolgreichund verantwortungsvoll nutzen zu können. Kompetenz isteine Disposition, die Personen befähigt, bestimmteArten von Problemen erfolgreich zu lösen, also konkreteAnforderungssituationen eines bestimmten Typs zu bewäl-tigen. Die individuelle Ausprägung der Kompetenz wirdvon verschiedenen Facetten bestimmt: Fähigkeit, Wissen,Verstehen, Können, Handeln, Erfahrung, Motivation.
  4. 4. Kompetenzbegriff („Klieme-Expertise“, 2003)In der Begriffsklärung werden motivationale, volitionaleund soziale Bereitschaften und Fähigkeiten genannt.Es geht also auch darum, dass die Schülerinnen undSchüler motiviert sind, dass sie den Willen besitzen,sich anzustrengen und auch bis zum Ende durchzuhalten,und dass sie in der Lage sind, mit anderen zusammen-zuarbeiten.
  5. 5. Kompetenzbegriff (Schott/Ghanbari, 2008)Eine Kompetenz ist eine Fähigkeit. Sie wird beschriebendurch die Angabe einer bestimmten Menge von Aufgaben, dieman ausführen kann, wenn man die betreffende Kompetenzbesitzt; diese Aufgabenmenge kann Teilmengen verschiede-ner Aufgabenarten beinhalten; und von einem Kompetenzgradoder, bei mehreren Teilmengen von Aufgaben, von mehrerenKompetenzgraden, die festlegen, wie gut man diese Aufga-ben ausführen kann, wenn man die betreffende Kompetenzbesitzt. Eine Kompetenz beschreibt eine Fähigkeit, diedurch eine gewisse Nachhaltigkeit charakterisiert ist,d. h., sie sollte als Eigenschaft einer Person längereZeiträume überdauern.
  6. 6. Sechs Grundsätze eines kompetenz-orientierten Unterrichts  Altersgemäßheit beachten  Inhalte vernetzen  Mit Unterschieden klug umgehen  Methodische Vielfalt anstreben  Themen konzipieren  Vielfältig reflektieren
  7. 7. http://www.ahs-informatik.at
  8. 8. Grundfach-Abiturprüfung Thüringen 2003
  9. 9. Fachliche Inhalte der EPA Informatik Objekt, Klasse, Beziehungen zwischen Klassen, Interaktion von Objekten, Klassendiagramm (z. B. mit UML)
  10. 10. KompetenzenDie Schülerinnen und Schüler erläutern Grundkonzepte der objektorientierten Modellierung (Objekt, Klasse, Vererbung, Poly- morphismus, Datenkapselung, Wiederverwendbar- keit) modellieren Probleme, dokumentieren die Modelle und stellen die Modelle mit grafischen Mitteln dar analysieren, modifizieren und überprüfen eigene oder gegebene Modellierungen implementieren objektorientierte Modelle
  11. 11. 1. Problemfeld Kompetenzen mit oder ohne Inhalte?Aufgaben ohne Inhalte zum Überprüfen von Kompetenzen?
  12. 12. W
  13. 13. W
  14. 14. 2. Problemfeld Welche Rolle kommt den Operatoren zu?Verbindliche Operatorenliste kurz oder lang?
  15. 15. OperatorenDurch diese Aufforderungsverben soll Schülerinnen undSchülern beim Bearbeiten von Aufgaben klar werden,welche Tätigkeiten und welche Lösungsdarstellung vonihnen erwartet werden. Damit soll möglichen Missdeu-tungen von Aufgabenstellungen entgegengewirkt werden.
  16. 16. Komponenten einer Aufgabenstellung InhaltskomponenteAufforderungs- Anforderungs- konkreter Unterstützungs- komponente komponente Inhalt komponente den Aufbau des Von-Neumann- Nutzen Sie dazu den Erläutern Sie unter Verwendung einer Skizze Rechner-Modells. vorliegenden Begleittext. ein monoalphabetisches Stellen Sie Klarbuchstaben und am Beispiel des WortesBeschreiben Sie Verschlüsselungs- Geheimbuchstaben in einer "Informatik" verfahren. Tabelle gegenüber.
  17. 17. 3. ProblemfeldEignen sich dreistufige Kompetenzmodelle alsGrundlage für einen differenzierten Informatik-unterricht?
  18. 18. Jeden Schüler ein Stück weiter bringenFür einen differenzierten Unterricht benötigt manMaterialien.(Binnen-) Differenzierung kann durchaus mit demZiel durchgeführt werden, bei allen Schülerinnenund Schülern die Mindeststandards abzusichern, umeine Plattform für den weiteren Unterricht zuschaffen.
  19. 19. Jeden Schüler ein Stück weiter bringen Sie kann aber auch die vorhandene Ungleichheit zwischen Schülern produktiv ausnutzen und fortentwickeln wollen. Mehrstufige Kompetenzmodelle und dazugehörige Aufgabensammlungen können Grundlagen für differenziertes Arbeiten sein.
  20. 20. Jeden Schüler ein Stück weiter bringen Auch bei leistungsschwachen Schülerinnen und Schülern muss das Ziel ein sinnvolles Arbeits- ergebnis sein, das korrekt ist, in sich stimmig und brauchbar für das Weiterlernen - wenn auch auf einem einfachen Niveau.
  21. 21. Tausch zweier Werte ohne HilfsvariableDas geht doch gar nicht!Impuls:Aus der Kenntnis der Summe zweier Zahlen undeiner der beiden Zahlen lässt sich die andereZahl ermitteln.x := x + yy := x - yx := x - y
  22. 22. Informatiksystem TaschenrechnerDas Thema „Taschenrechner“ eignet sich für diffe-renziertes Arbeiten. Fächerverbindende Themen zurMathematik können eine Bereicherung des Informatik-unterrichts darstellen.Beispiel: Rechnen mit gemeinen Brüchen
  23. 23. Informatiksystem TaschenrechnerRelevante Taschenrechner-Funktionalität wirdmithilfe von Computerprogrammen selbst realisiert.Mithilfe solcher Simulationen schauen die Schüle-rinnen und Schüler hinter die Kulissen von Informa-tiksystemen.Die Black-Box wird zur Grey-Box.
  24. 24. Taschenrechner mit gemeinen BrüchenZu Beginn der Arbeiten sollte man zwei Fragenbeantworten: Werden Zähler und Nenner eines gemeinen Bruches in Variablen einzeln verwaltet oder werden sie zu einer Datenstruktur zusammengefasst? Sind Operationen für zwei oder für mehr Brüche vorgesehen?
  25. 25. Taschenrechner mit gemeinen BrüchenJede Variante kann wiederum in unterschiedlicherQualität bearbeitet werden: Werden die Ergebnis-Brüche gekürzt? Werden Unterprogramme verwendet? Was wird als Hauptnenner genommen? Ist die Ein- und Ausgabe von gemischten Zahlen zugelassen (z. B. 2 ½)?
  26. 26. Nachweis von Arbeitsergebnissen in unterschiedlicher Qualität - Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division werden reali- siert - Operationen sind für zwei Brüche vorgesehen - Zähler und Nenner werden in Variablen einzeln verwaltet - Hauptnenner ist das Produkt der beiden Nenner - Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division werden reali- siert - Operationen sind für zwei Brüche vorgesehen - Zähler und Nenner werden in einer Datenstruktur zusammengefasst - Hauptnenner ist das Produkt der beiden Nenner - Ergebnis-Brüche werden gekürzt, - Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division werden reali- siert - Operationen sind für beliebig viele Brüche vorgesehen - Unterprogramme werden verwendet - Zähler und Nenner werden in einer Datenstruktur zusammengefasst - Hauptnenner ist das kgv der Nenner - die Ein- und Ausgabe von gemischten Zahlen ist zugelassen
  27. 27. Stufe I Stufe II Stufe III Stufen Die Schülerinnen und Schüler haben Die Schülerinnen und Schüler haben vertiefte Die Schülerinnen und Schüler haben grundlegende Kompetenzen zu Kompetenzen zu Algorithmen. umfassendere Kompetenzen zu Algorithmen. Algorithmen. Die Schülerinnen und Schüler… Die Schülerinnen und Schüler…Komponenten Die Schülerinnen und Schüler… -erklären den Algorithmusbegriff und die -erklären den Algorithmusbegriff und die -erklären den Algorithmusbegriff und die wesentlichen Eigenschaften von wesentlichen Eigenschaften von Algorithmen an wesentlichen Eigenschaften von Algorithmen an Algorithmen bekannten Beispielen selbst konstruierten Beispielen Eigenschaf- -überprüfen die wesentlichen -begründen anhand dieser Eigenschaften, ob -begründen anhand dieser Eigenschaften, obA ten von Eigenschaften von Algorithmen in gegebene Handlungsabläufe Algorithmen sind gegebene Handlungsabläufe Algorithmen sind Algorithmen einfachen Fällen -nennen Probleme, die mithilfe von Algorithmen -nennen Probleme, die mithilfe von Algorithmen -nennen Probleme, die mithilfe von lösbar bzw. nicht lösbar sind lösbar bzw. nicht lösbar sind Algorithmen lösbar bzw. nicht lösbar sind -erklären die algorithmischen -erklären die algorithmischen Grundbausteine wie -erklären die algorithmischen Grundbausteine wie Grundbausteine wie Variablen, Variablen, Wertzuweisungen, Verzweigungen und Variablen, Wertzuweisungen, Verzweigungen, Algorithmi- Wertzuweisungen, Verzweigungen und Wiederholungen und wenden diese Erklärungen an Wiederholungen und Unterprogramme mit sche Grund- Wiederholungen und wenden diese -stellen die algorithmischen Grundbausteine in Parametern und wenden diese Erklärungen anB bausteine Erklärungen an verschiedenen Darstellungsformen dar -stellen die algorithmischen Grundbausteine in und Daten- -stellen die algorithmischen -verwenden verschiedene Datentypen verschiedenen Darstellungsformen dar und wechseln typen Grundbausteine als Pseudocode dar zwischen Darstellungsformen -verwenden einen numerischen Datentyp -verwenden verschiedene Datentypen -lesen in Pseudocode gegebene -analysieren die Funktionsweise und den -analysieren die Funktionsweise und den einfache Algorithmen Leistungsumfang gegebener Algorithmen Leistungsumfang gegebener komplexer Algorithmen -prüfen schrittweise einfache -prüfen Algorithmen mit gegebenen Beispielen -prüfen Algorithmen mithilfe von Durchlauftabellen Algorithmen mit gegebenen Beispielen mithilfe von Durchlauftabellen (Schreibtischtest) (Schreibtischtest) und wählen dazu typische und -setzen gegebene einfache Algorithmen -setzen gegebene Algorithmen in Programme um untypische Beispiele selbst aus in Programme um -modifizieren und ergänzen Algorithmen bzw. -setzen gegebene komplexe Algorithmen in Arbeit mit -modifizieren und ergänzen einfache Programme nach Vorgaben Programme umC Algorithmen Algorithmen bzw. Programme nach -modifizieren und ergänzen komplexe Algorithmen Vorgaben bzw. Programme nach Vorgaben und nach selbst gesetzten Zielen -korrigieren gegebene fehlerhafte Algorithmen bzw. Programme -entwerfen einfache Programme -fertigen einen schriftlichen Entwurf für Programme -fertigen einen schriftlichen Entwurf für komplexe skizzenhaft an Programme an -implementieren einfache Programme -implementieren Programme mit einem -implementieren komplexe Programme mit einem mit einem Programmiersystem Pro-grammiersystem benutzungsfreundlich Programmiersystem benutzungsfreundlich Programm-D -testen einfache Programme anhand -testen Programme anhand gegebener Einga-ben -testen komplexe Programme anhand selbst entwicklung gegebener Eingaben auf ihre auf ihre Funktionalität gewählter Eingaben auf ihre Funktionalität Grundfunktionalität -reflektieren über den Lösungsweg -reflektieren über den Lösungsweg sowie über Vor- und Nachteile der Lösung -verbessern Programme eigenständig
  28. 28. Kompetenzorientierter Informatikunterricht in der Sekundarstufe I unter Verwendung der visuellen Programmiersprache Puck Dr. Lutz Kohl (Uni Jena, 2009) Dissertation und Materialien sind im Internet frei verfügbar
  29. 29. Visuelle Programmiersprache Puck
  30. 30. 4. ProblemfeldWie können Kompetenzschreibungen als Grundlagefür die Reflektion von Informatikunterrichteingesetzt werden?
  31. 31. Idee zur SelbstevaluationInformatiklehrerinnen und -lehrer unterrichten einen Themenbereich.Anschließend möchten sie wissen, ob ihr Unterricht die notwendige inhaltliche Bandbreite hatte und ob er den Prüfungsanforderungen entsprach.Auch möchten sie nähere Informationen zum Lernstand und Lernverhalten ihrer Schülerinnen und Schüler erhalten.Arbeitsschritte: Herunterladen von Testaufgaben aus dem Internet Bearbeitung des Tests durch die Schülerinnen und Schüler Interviews mit einzelnen Schülerinnen und Schülern Korrektur durch die unterrichtenden Informatiklehrerinnen und -lehrer Ziehen von Schlussfolgerungen für den Unterricht und dessen Fortentwicklung
  32. 32. Beispiel: Rekursion und IterationRekursion und Iteration besitzen Relevanz in der Abiturprüfung.In den EPA Informatik heißt es in der Beschreibung der Kompetenzbereiche:„Die Prüflinge können verschiedene Problemlösungsstrategien undTechniken wie Iteration, Rekursion und Klassenbildung einsetzen.“
  33. 33. Teilkompetenzen zu Rekursion und IterationDie Schülerinnen und Schüler erläutern die Grundlagen von Rekursion und Iteration (Vergleichen von Rekursion und Iteration, Äquivalenz von Rekursion und Iteration sowie Prinzip der Abarbeitung eines rekursiven Algorithmus auf einem iterativ arbeitenden Computer) definieren informatische Begriffe auf rekursive Art verwenden die Syntaxdefinition einer Programmiersprache sachgemäß analysieren und erläutern exemplarisch Computerprogramme, denen rekursive oder iterative Algorithmen zugrunde liegen entwerfen und implementieren solche Computerprogramme
  34. 34. Informationen zum TestDer Test wurde zu Beginn der Klassenstufe 12 geschrieben (G8).Er befasste sich mit einem Thema, das laut Lehrplan schwerpunktmäßigGegenstand der Klassenstufe 11 ist.45 min Arbeitszeitkeine besondere Vorbereitungkeine Hilfsmittelkeine Benotung
  35. 35. 1. AufgabeGegeben ist die folgende rekursive Definition für „binärer Baum“:Ein binärer Baum besteht aus einem Element (der Wurzel) und zwei binärenBäumen (dem linken und dem rechten Teilbaum).Die Definition ist unvollständig. Was fehlt?
  36. 36. 1. AufgabeGegeben ist die folgende rekursive Definition für „binärer Baum“:Ein binärer Baum besteht aus einem Element (der Wurzel) und zwei binärenBäumen (dem linken und dem rechten Teilbaum).Die Definition ist unvollständig. Was fehlt? der Abbruch, Basisfall (leerer Baum)
  37. 37. 2. AufgabeIhre Lehrerin / Ihr Lehrer zeigt Ihnen eine Matroschka.Definieren Sie den Begriff „Matroschka“ auf rekursive Art.
  38. 38. 2. AufgabeIhre Lehrerin / Ihr Lehrer zeigt Ihnen eine Matroschka.Definieren Sie den Begriff „Matroschka“ auf rekursive Art.Eine Matroschka ist eine Puppe, die eine Matroschka enthält,oder es ist die kleinste Matroschka.
  39. 39. 3. AufgabeGegeben ist das folgende Quadrat: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16Das Quadrat wird in den 1., 2., 3. und 4. Teil zerlegt: 2. Teil 1. Teil 3. Teil 4. TeilDie vier Teile werden wiederum in den 1., 2., 3. und 4. Teil zerlegt.Ausgaben erfolgen stets in der Reihenfolge 1. Teil – 2. Teil – 3. Teil – 4. Teil.Geben Sie an, in welcher Reihenfolge die Zahlen von 1 bis 16 des gegebe-nen Quadrates nach diesen Erläuterungen ausgegeben werden.
  40. 40. 3. Aufgabe1 2 3 45 6 7 89 10 11 1213 14 15 16
  41. 41. 3. Aufgabe1 2 35 6 7 89 10 11 1213 14 15 16 4
  42. 42. 3. Aufgabe1 25 6 7 89 10 11 1213 14 15 16 4 3
  43. 43. 3. Aufgabe1 25 6 89 10 11 1213 14 15 16 4 3 7
  44. 44. 3. Aufgabe1 25 69 10 11 1213 14 15 16 4 3 7 8
  45. 45. 3. Aufgabe15 69 10 11 1213 14 15 16 4 3 7 8 2
  46. 46. 3. Aufgabe5 69 10 11 1213 14 15 16 4 3 7 8 2 1
  47. 47. 3. Aufgabe 69 10 11 1213 14 15 16 4 3 7 8 2 1 5
  48. 48. 3. Aufgabe9 10 11 1213 14 15 16 4 3 7 8 2 1 5 6
  49. 49. 3. Aufgabe9 11 1213 14 15 16 4 3 7 8 2 1 5 6 10
  50. 50. 3. Aufgabe 11 1213 14 15 16 4 3 7 8 2 1 5 6 10 9
  51. 51. 3. Aufgabe 11 1214 15 16 4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13
  52. 52. 3. Aufgabe11 1215 16 4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13 14
  53. 53. 3. Aufgabe1115 16 4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13 14 12
  54. 54. 3. Aufgabe15 16 4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13 14 12 11
  55. 55. 3. Aufgabe16 4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13 14 12 11 15
  56. 56. 3. Aufgabe4 3 7 8 2 1 5 6 10 9 13 14 12 11 15 16
  57. 57. 4. AufgabeDie 4. Aufgabe bezieht sich auf die 3. Aufgabe. Sie wird erst bearbeitet,nachdem alle Schülerantworten eingesammelt wurden.Die Schülerinnen und Schüler notieren sich ihre Antwort zur 3. Aufgabezusätzlich auf einem Extrablatt. Ihnen wird die Lösung der 3. Aufgabe mitgeteiltund dann heißt es:Bitte schildern Sie, was Sie sich bei der Lösung der 3. Aufgabe überlegthaben (unabhängig davon, ob Sie die 3. Aufgabe richtig oder falsch gelösthaben).
  58. 58. Tätigkeit der Lehrerinnen und Lehrer Zusammenstellen der Vorleistungen aus dem Unterricht Bearbeitung des Tests Befragung einzelner Schülerinnen und Schüler zu ihren Antworten Korrektur der Schülerantworten Inbeziehungsetzen des Korrekturergebnisses zu den Vorleistungen Angabe von Auffälligkeiten (wie typische Fehler)
  59. 59. Interviewsmaximal ca. 10 Minuten, ein oder drei SchülerWie sind Sie vorgegangen, um die wesentlichen Informa-tionen in der Aufgabenstellung herauszufinden?Wie sind Sie ganz genau bei der Lösung einer Aufgabevorgegangen?Bei welchen Aufgaben hatten Sie Schwierigkeiten zu über-winden? Was waren das für Schwierigkeiten? Wie haben Siediese gemeistert?Gab es Aufgaben, die Sie nicht lösen konnten? Woran lagdas?Welche Aufgaben fielen Ihnen sehr leicht? Woran lag das?Wie haben Sie den inhaltlichen Anspruch der Testaufgabenim Vergleich zu bisherigen Arbeiten im Informatik-unterricht wahrgenommen?
  60. 60. 5. ProblemfeldZur Ausgestaltung von zentralen Abiturprüfungen
  61. 61. Zur dezentrale Dimension eines Zentralabiturs1 Vergleichsweise offene Aufgaben Verhältnis EPA I-II-III?2 Freiheiten bei der Wahl der Werkzeuge3 Teilaufgaben, die von dem Land oder der Schule selbst gestellt werden4 Knappe Hinweise zur Korrektur und Bewertung5 Maximalpunkte eher „großschrittig“ vorgeben6 Abstimmung zwischen Erst- und Zweitkorrektor
  62. 62. Zugang zum Internet, Nutzung von Mobiltelefonen in PrüfungenSicher sind die Begründungen gerade der Minoritätan Teilnehmern von besonderem Interesse, diezumindest teilweise dafür waren, in zentralenInformatik-Prüfungen einen Zugang zum Internet unddie Nutzung von Mobiltelefonen zu erlauben.Daher sind diese nachfolgend zitiert.
  63. 63. Zugang zum Internet, Nutzung von Mobiltelefonen in PrüfungenInternet ja (modernes Hilfsmittel in der heutigenZeit), Mobiltelefon nein (es ist nicht nachvoll-ziehbar, welcher „Spezialist“ angerufen wurde)
  64. 64. Zugang zum Internet, Nutzung von Mobiltelefonen in PrüfungenFür einen guten Softwareentwurf und für eineangemessene Implementierung bedarf es einigerÜbung, beides ist nicht so leicht aus dem Internetim Prüfungsfall zu holen. Als Nach-schlagewerk füreine korrekte Syntax bzw. zur Auswahl geeigneterMethoden, Klassen usw. halte ich das Internetallerdings für geeignet und sinnvoll. Ebenso alsNachschlagewerk der korrek-ten graphischenNotation der für den Software-entwurf verwendetenModelle.
  65. 65. Zugang zum Internet, Nutzung von Mobiltelefonen in PrüfungenFür einen Teil des Abiturs sinnvoll (ähnlich wieein CAS in Mathematik), aber auch ein Teil ohneHilfsmittel ist wichtig (Grundwissen,Algorithmen). Also ca. 50 % mit und 50 % ohnePC/Handy.Es kommt heute und in Zukunft eher darauf an, sichneues Wissen aus Quellen zu erschließen. Für eineArgumentation zum Thema „Computer und Arbeitswelt“könnten z. B. neue Statistiken gesucht undverwendet werden.
  66. 66. 6. ProblemfeldWie sieht kompetenzorientierter Unterricht eigentlichaus?Entwickeln von Unterrichtsszenarien
  67. 67. Erarbeiten und Erproben von Unterrichtsszenarien Beispiel-Anforderung im EPA-Anforderungsbereich II: Begründen von bestimmten Eigenschaften (z. B. Terminierung, Zeit- und Speicheraufwand) eines gegebenen Algorithmus durch nicht formale Überlegungen
  68. 68. Finden einer HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALL 4 ZahlenXXXX XXXXXX XXXX XX
  69. 69. Finden einer HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALL 8 ZahlenXXXXXXXX XXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXX XXXXXXXX XX XXXX XX XX
  70. 70. Finden einer HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALL 16 ZahlenXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXX XX XXXX XX XX XXXXXXXX XXXX XX XX XXXX XX XX
  71. 71. Finden einer HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALL 32 ZahlenXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XX XXXX XX XX XXXXXXXX XXXX XX XX XXXX XX XX XXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXX XXXX XX XX XXXX XX XX XXXXXXXX XXXX XX XX XXXX XX XX
  72. 72. Finden einer Hypothese .t ~ n log2 n
  73. 73. Überprüfen der HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALLDie Funktion f(x) = x . log2 x (x R, x > 0) ist fast linear.Sie hat die Eigenschaft, dass sich beim Verdoppeln des Argumentesder Funktionswert auf das (2 . (1 + 1 / log2 x))-fache vergrößert.Der Quotient f(2x) / f(x) konvergiert mit wachsendem x (langsam)gegen 2.
  74. 74. Überprüfen der HypotheseBeispiel: Quicksort – BESTER FALLDie Funktion f(x) = x . log2 x (x R, x > 0) ist fast linear.Sie hat die Eigenschaft, dass sich beim Verdoppeln des Argumentesder Funktionswert auf das (2 . (1 + 1 / log2 x))-fache vergrößert.Der Quotient f(2x) / f(x) konvergiert mit wachsendem x (langsam)gegen 2.Die Funktion f(x) = x . log2 x (x R, x > 0) ist jedoch nicht linear.Die Schülerinnen und Schüler sollen wissen, dass lineares Zeit-verhalten nicht erreichbar ist.
  75. 75. Überprüfen der Hypothese Ergebnisse von Zeitmessungen bei QuicksortZufallszahlen – Trennelement: mittleres Element einer jeden Teilfolge
  76. 76. Finden einer HypotheseBeispiel: Quicksort – SCHLECHTESTER FALL 32 ZahlenXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
  77. 77. Untersuchung von zwölf Fällen10.000 Zahlen (Datentyp REAL) Notebook von 1997 Gegebene Zahlen Trennelement Zeit (ms) aufsteigend sortiert erstes 6834 mittleres 18 letztes 6927 zufälliges 21 Zufallszahlen erstes 41 mittleres 39 letztes 39 zufälliges 27 absteigend sortiert erstes 6767 mittleres 9 letztes 6372 zufälliges 28
  78. 78. SpeicheraufwandBeobachtung:Jede Folge von x repräsentiert einen rekursiven Unterprogramm-Aufruf.Benötigt wird Speicherplatz für die zu sortierenden Elemente und zusätzlich:im besten Fall: s ~ log2 nim schlechtesten Fall: s~n
  79. 79. Ziel ist das Entwickeln einer Kultur des sinnvollen Umgangs mit Bildungsstandards Informatik.
  80. 80. Sechs Grundsätze eines kompetenz-orientierten Unterrichts  Altersgemäßheit beachten  Inhalte vernetzen  Mit Unterschieden klug umgehen  Methodische Vielfalt anstreben  Themen konzipieren  Vielfältig reflektieren
  81. 81. Themen!Unterricht wird in Themen gegliedert.Innerhalb eines Themas bearbeiten dieSchülerinnen und Schüler Aufgaben, sie lösenProbleme.Dabei bauen sie Prozess- und Inhaltskompetenzenauf und wenden diese auch an.

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