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Dynamische Vorgänge

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Ziel:
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Wissen aus der Theorie nachvollziehen, überprüfen und
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... für Visualisierungen nutzen
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Werkzeug: Windows-Gerätemanager
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Beispiel 3: Standardwerkzeuge
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Werkzeug: z.B. Vmstat (Linux-/Unixähnliche
Betriebssysteme)
Zweck: um aktuelle Bela...
Beispiel 3: Standardwerkzeuge
Beispiel 4: Sortieralgorithmen
●

Zweck: dynamische Abläufe während der
Ausführung des Algorithmus verstehen
Quelle
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Werner Hartmann, Michael Näf, Raimond Reichert:

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"Informatikunterricht planen und durchführen"
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Methode Visualisierung

  1. 1. VISUALISIERUNGEN... MACHEN UNSICHTBARES SICHTBAR
  2. 2. PROBLEM ● "Informatik ist geprägt von Unsichtbarem. Nur wenige Inhalte lassen sich ohne Hilfsmittel direkt beobachten und untersuchen." ● Hardware --> ja ● Internetprotokolle --> nein!
  3. 3. Warum gibt es dieses Problem? ● Digitaltechnik basiert auf den Zuständen 0 und 1 ● ● --> Bits lassen sich nicht beobachten ● --> Informationen in Bits lassen sich nicht leicht "lesen"
  4. 4. Warum gibt es dieses Problem? ● Dynamische Vorgänge ● --> nicht direkt einsehbar ● --> zu schnell
  5. 5. Lösungsansatz ● ● Symbole und Abläufe werden durch Visualisierungen sichtbar z.B.: schematische Darstellungen (TCP/IP) Entity-Relationship-Diagramme
  6. 6. 2 Techniken ● ● Sichtbarmachen des aktuellen Zustands einer Rechnerkomponente (Nullen und Einsen werden zu größeren Infomrationeeinheiten zusammengefasst) Simulation (Modell, mit dem man experimentieren kann)
  7. 7. 3 Quellen für Visualisierungen ● Standardwerkzeuge ● ● ● Taskmanger von Windows Anzeige des Quelltexts einer Webseite Bestehendes suchen ● Suche im Internet oder Unterrichtsportalen
  8. 8. 3 Quellen für Visualisierungen ● Selber entwickeln ● Großer Aufwand! ● Wenn langfistige Nutzung mehrerer Lehrer absehbar
  9. 9. Lösung ● "Die unsichtbaren Informationen und Vorgänge im Computer können mit geeigneten Hilfsmitteln sichtbar gemacht werden. Mit Visualisierungswerkzeugen lassen sich ● ● Sachverhalte konkret beobachten und das Laufzeitverhalten eines Vorgangs anhand einer Simulation genauer untersuchen.
  10. 10. Beispiel 1: Netzverkehr beobachten ● Werkzeug: Ethereal ● Zweck: Visualisierung von Netzwerkverkehr ● ● Funktion des Werkzeugs: Protokolldaten interpretieren und anzeigen Ziel für die Schülerinnen und Schüler: Theorie im realen Umfeld beobachten und untersuchen
  11. 11. Beispiel 1: Netzverkehr beobachten ● ● Vorteil für die Schülerinnen und Schüler: keine Syntaxkenntnis der Datenpakete nötig --> Konzentration auf Laufzeitverhalten Vorteil für den Lehrer: Netzwerkverkehr vor dem Unterricht produzieren und aufzeichnen --> Ausgangslage wohldefiniert
  12. 12. Beispiel 1: Netzverkehr beobachten
  13. 13. Beispiel 2: Peer-to-Peer-Protokoll Peer-to-Peer-Protokoll simulieren ● Funktion des Werkzeugs: Studierende können ● verschiedene Netztopologien einrichten ● das Protokoll simulieren ● Austausch von Protokollpaketen beobachten
  14. 14. Beispiel 2: Peer-to-Peer-Protokoll ● Ziel: ● ● Wissen aus der Theorie nachvollziehen, überprüfen und repetieren Oder: entdeckendes Lernen
  15. 15. Beispiel 3: Standardwerkzeuge ... für Visualisierungen nutzen ● ● ● Werkzeug: Windows-Gerätemanager Zweck: Komponenten des Computers erklären (zeigt auch Komponenten, die man beim Aufschrauben nicht sieht) Nachteil: zeigt keine Zusammenhänge
  16. 16. Beispiel 3: Standardwerkzeuge
  17. 17. Beispiel 3: Standardwerkzeuge ● ● ● Werkzeug: z.B. Vmstat (Linux-/Unixähnliche Betriebssysteme) Zweck: um aktuelle Belastung des Computers anzuzeigen Ziel: auf verschiedene Werte und damit auf das Systemverhalten eingehen
  18. 18. Beispiel 3: Standardwerkzeuge
  19. 19. Beispiel 4: Sortieralgorithmen ● Zweck: dynamische Abläufe während der Ausführung des Algorithmus verstehen
  20. 20. Quelle ● Werner Hartmann, Michael Näf, Raimond Reichert: ● "Informatikunterricht planen und durchführen"

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