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CSUnplugged: Informatik
verstehen ohne Stecker?
Marcel Jent
@marceljent
www.ict-luetisburg.ch
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
Marcel Jent – 18.03.17
1
Informatik verstehen ohne Computer?
Bei diesem Publikum?
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
Marcel Jent – 18.03.17
2
Quelle: Learnify.ch 
Informatik in der Schule  Ausreden!
• „Habe zu wenig Computer...“
• “Informatik ist zu kompliziert ...“
• „Informatik ist theoretisch...“
• ...
 CS UNPLUGGED  ohne Stecker
CSUnplugged erklärt Grundlagen
der Informatik verständlich
CSUnplugged enthält eine Fülle
spielerischer Aufgaben
(MIT LÖSUNGEN... )
...
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
Marcel Jent – 18.03.17
3
erstellt mit: text2mindmap.com
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
Marcel Jent – 18.03.17
4
Was ist CS Unplugged?
• Ein Förder- und Studienprogramm für Kinder im
Grundschulalter
• eine Fülle spielerischer Aufgaben
• wichtige Grundlagen der Informatik werden verständlich
erklärt
• Aufgaben mit Lösungen – Anforderungen auch für Lehrperson
nicht hoch
• Ohne Computer nutzbar – viele verschiedene „normale“
Materialien verwendet
• Themen mit mathematischem Hintergrund
• Binärzahlen, Abbilder und Diagramme, Muster- und Sortiersysteme,
Verschlüsselungssysteme
• Variable Arbeits- und Lernformen
• Kommunizieren, Probleme lösen, kreativ sein, Wissen sinnvoll
einsetzen
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
Marcel Jent – 18.03.17
5
Quelle: csunplugged.org
Wieso CSUnplugged (Informatik)?
• hohe Dynamik bei der Entwicklung der Informatikmittel, der
Wissenschaft
• Gegenpol durch fundamentale Grundsätze der Informatik:
„We want to convey fundamentals thad do not depend on particual
software or systems, ideas that will still be fresh in 2020.“ (Bell, 2015)
• „What an individual can learn, and how he learns it, depends on what
models he has available.“ (Papert, 1980)
• „Zu verstehen bedeutet zu erfinden.“ (Jean Piaget)
Der Lernende konstruiert Wissen in seinem Kopf basierend auf
Erfahrungen  Konstruktionismus
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
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6
Wieso Informatik in der Schule?
rasante
Entwicklung
der Technik
Verständnis
der Systeme
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7
Wieso Informatik in der Schule?
einfache
Bedienung
black boxes =
viel Technik auf
engem Raum
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
Marcel Jent – 18.03.17
8
Definition CSUnplugged
Bell et al. (2015) schreiben über das Computerwissen und dessen
Erlernens im Unterricht Folgendes:
„Computer sind ein Teil unseres Lebens. Wir alle müssen lernen damit
umzugehen, und manche von uns arbeiten täglich mit ihnen. Aber wie
funktionieren sie eigentlich? Wie denken Computer? Und wie können
wir Computer schneller und besser machen? Die Informatik ist ein
faszinierendes Gebiet, das sich mit diesen Fragen beschäftigt.“
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
Marcel Jent – 18.03.17
9
Computational thinking - Informatikdenken
• “Es ist meine feste Überzeugung, dass ein
wissenschaftliches Thema sich am allerbesten
erschliesst, wenn man es buchstäblich ‘begreifen‘
kann und nicht darüber liest.“
(Gallenbacher, J. 2008 S. 7)
• Verständnis von
• Erfassen, Speichern und Verwalten von Informationen
• Automatische Verarbeitung von Informationen
• Strukturierung, Aufbereitung und Darstellung von
Informationen
• Die Übermittlung von Informationen in vernetzten
Systemen
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Quelle: http://teespring.com/computational-thinking
Informatik Computernutzung
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• Informatik <--> Computer
Wissenschaft <--> Werkzeug
• 80% der SuS verstehen Informatik als
Computerwissenschaft, oder als
Lehre von der Bedienung des
Computers
(Humbert, L. 2003. S.122)
• «In der Informatik geht es genau so
wenig um Computer wie in der
Astronomie um Teleskope.»
(Edsgar Dijkstra)
Aktivität 1 – Punkte zählen-Binäre Zahlen
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
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12
Aktivität 1 – Punkte zählen-Binäre Zahlen
0 – weisse Seite von Flyer auf
Stuhl
1 – farbige Seite von Flyer
auf Stuhl
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Erkenntnisse aus der Aktivität –
Lehrplan 21 - Modul Medien und Informatik
Lehrplan
21
Ganzheitlicher
Unterricht: weniger
Fächertrennung,
Lektionen-
Zeitgefässe
Vorwissen der SuS
aus dem Alltag mit
neuen Inhalten
verknüpfen
Komplexe
Probleme mit
medialen
Werkzeugen lösen
Kompetenzen der
Kooperation
fördern
Daten – der Rohstoff
Informationsspeicherung
• Wie werden Informationen in Computern gespeichert?
• Was ist der Unterschied zwischen Daten und Informationen?
• Wie können Zahlen, Buchstaben, Wörter und Bilder in Nullen
und Einsen umgewandelt werden?
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Lehrplanbezug – Lehrplan 21
• MI.2 Informatik
• MI.2.1 Die Schülerinnen und Schüler können Daten aus ihrer Umwelt darstellen,
strukturieren und auswerten.
• MI.2.2 Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren,
mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen.
• MI.2.3 Die Schülerinnen und Schüler verstehen Aufbau und Funktionsweise von
informationsverarbeitenden Systemen und können Konzepte der sicheren Datenverarbeitung
anwenden.
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
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Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
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Quelle:
Lehrplan21.ch
http://dedke.leh
rplan.ch/lehrpla
n_printout.php?
e=1&k=1&fb_id=
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plan_printout.php?e=1&k=1
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http://dedke.lehrplan.ch/lehrplan_printout.ph
p?e=1&k=1&fb_id=10
Aktivität 10 – Orangenspiel – Routing und
Deadlock
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Quelle: csunplugged.org
Aktivität Orange-Game
• Freiwillige nach vorne bitten – fünf Personen
mit dem Flyer
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21
Quelle: csunplugged.org
Quelle: csunplugged.org
Aufbau und Elemente von
CS Unplugged –
http://www.csunplugged.org
Das Buch
http://csunplugged.org/wp-
content/uploads/2015/03/CSUnplugged
_OS_2015_v3.1.pdf
Videos
https://www.youtube.com/channel/UCI3-
5XVIw7-JI1a4VhuMZzw
Aktivitäten
Community
Links
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22
Aufbau der
Webseite
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
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23
Geheimtipp
Aufbau / Themen von CS Unplugged
Themenbereich Themen
Daten: der Rohstoff - Informationsspeicherung Punkte zählen – Binärzahlen, Malen nach Zahlen – Bilddarstellung, Wiederhol
das bitte! – Textkompression,
Kartentrick-Fehler finden und beseitigen, Zwanzig Fragen - Informationstheorie
Computer in Arbeit: Algorithmen Schiffe versenken – Suchalgorithmus, Leichtestes und Schwerstes –
Sortieralgorithmus, die Uhr schlagen – Sortiernetzwerk, die schmutzige Stadt -
Minimale Spannbäume, das Orangenspiel - Routing and Deadlock in Netzwerken,
Steintafeln – Netzwerk- kommunikationsprotokoll
Computer sagen, was zu tun ist:
Verfahren/Abläufe präsentieren
Schatzsuche – Endlicher Automat, Marschbefehl – Programmiersprachen
Echt schwere Probleme: Widerspenstigkeit Der arme Kartograph – Graphenfärbung, Touristenstadt – dominierende
Mengen, Eisstrassen – Steinerbäume,
Geheimnisse teilen und Bekämpfung der
Kriminalität: Geheimschrift
Geheimnisse teilen – Informationsverhüllprotokolle, der peruanische Münzwurf
– kryptografische Protokolle, Kid krypto – öffentlicher Schlüssel, Verschlüsselung
Das menschliche Gesicht der Informatik:
Interaktion mit Computern
Die Schokoladenfabrik – Oberflächen-Design, Konversation mit Computern – der
Turingtest
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
Marcel Jent – 18.03.17
24
Fragen und Diskussion
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
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25
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  • 1. CSUnplugged: Informatik verstehen ohne Stecker? Marcel Jent @marceljent www.ict-luetisburg.ch Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 1
  • 2. Informatik verstehen ohne Computer? Bei diesem Publikum? Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 2 Quelle: Learnify.ch 
  • 3. Informatik in der Schule  Ausreden! • „Habe zu wenig Computer...“ • “Informatik ist zu kompliziert ...“ • „Informatik ist theoretisch...“ • ...  CS UNPLUGGED  ohne Stecker CSUnplugged erklärt Grundlagen der Informatik verständlich CSUnplugged enthält eine Fülle spielerischer Aufgaben (MIT LÖSUNGEN... ) ... Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 3
  • 4. erstellt mit: text2mindmap.com Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 4
  • 5. Was ist CS Unplugged? • Ein Förder- und Studienprogramm für Kinder im Grundschulalter • eine Fülle spielerischer Aufgaben • wichtige Grundlagen der Informatik werden verständlich erklärt • Aufgaben mit Lösungen – Anforderungen auch für Lehrperson nicht hoch • Ohne Computer nutzbar – viele verschiedene „normale“ Materialien verwendet • Themen mit mathematischem Hintergrund • Binärzahlen, Abbilder und Diagramme, Muster- und Sortiersysteme, Verschlüsselungssysteme • Variable Arbeits- und Lernformen • Kommunizieren, Probleme lösen, kreativ sein, Wissen sinnvoll einsetzen Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 5 Quelle: csunplugged.org
  • 6. Wieso CSUnplugged (Informatik)? • hohe Dynamik bei der Entwicklung der Informatikmittel, der Wissenschaft • Gegenpol durch fundamentale Grundsätze der Informatik: „We want to convey fundamentals thad do not depend on particual software or systems, ideas that will still be fresh in 2020.“ (Bell, 2015) • „What an individual can learn, and how he learns it, depends on what models he has available.“ (Papert, 1980) • „Zu verstehen bedeutet zu erfinden.“ (Jean Piaget) Der Lernende konstruiert Wissen in seinem Kopf basierend auf Erfahrungen  Konstruktionismus Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 6
  • 7. Wieso Informatik in der Schule? rasante Entwicklung der Technik Verständnis der Systeme Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 7
  • 8. Wieso Informatik in der Schule? einfache Bedienung black boxes = viel Technik auf engem Raum Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 8
  • 9. Definition CSUnplugged Bell et al. (2015) schreiben über das Computerwissen und dessen Erlernens im Unterricht Folgendes: „Computer sind ein Teil unseres Lebens. Wir alle müssen lernen damit umzugehen, und manche von uns arbeiten täglich mit ihnen. Aber wie funktionieren sie eigentlich? Wie denken Computer? Und wie können wir Computer schneller und besser machen? Die Informatik ist ein faszinierendes Gebiet, das sich mit diesen Fragen beschäftigt.“ Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 9
  • 10. Computational thinking - Informatikdenken • “Es ist meine feste Überzeugung, dass ein wissenschaftliches Thema sich am allerbesten erschliesst, wenn man es buchstäblich ‘begreifen‘ kann und nicht darüber liest.“ (Gallenbacher, J. 2008 S. 7) • Verständnis von • Erfassen, Speichern und Verwalten von Informationen • Automatische Verarbeitung von Informationen • Strukturierung, Aufbereitung und Darstellung von Informationen • Die Übermittlung von Informationen in vernetzten Systemen Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 10 Quelle: http://teespring.com/computational-thinking
  • 11. Informatik Computernutzung Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 11 • Informatik <--> Computer Wissenschaft <--> Werkzeug • 80% der SuS verstehen Informatik als Computerwissenschaft, oder als Lehre von der Bedienung des Computers (Humbert, L. 2003. S.122) • «In der Informatik geht es genau so wenig um Computer wie in der Astronomie um Teleskope.» (Edsgar Dijkstra)
  • 12. Aktivität 1 – Punkte zählen-Binäre Zahlen Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 12
  • 13. Aktivität 1 – Punkte zählen-Binäre Zahlen 0 – weisse Seite von Flyer auf Stuhl 1 – farbige Seite von Flyer auf Stuhl Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 13
  • 14. Erkenntnisse aus der Aktivität – Lehrplan 21 - Modul Medien und Informatik Lehrplan 21 Ganzheitlicher Unterricht: weniger Fächertrennung, Lektionen- Zeitgefässe Vorwissen der SuS aus dem Alltag mit neuen Inhalten verknüpfen Komplexe Probleme mit medialen Werkzeugen lösen Kompetenzen der Kooperation fördern
  • 15. Daten – der Rohstoff Informationsspeicherung • Wie werden Informationen in Computern gespeichert? • Was ist der Unterschied zwischen Daten und Informationen? • Wie können Zahlen, Buchstaben, Wörter und Bilder in Nullen und Einsen umgewandelt werden? Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 15
  • 16. Lehrplanbezug – Lehrplan 21 • MI.2 Informatik • MI.2.1 Die Schülerinnen und Schüler können Daten aus ihrer Umwelt darstellen, strukturieren und auswerten. • MI.2.2 Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen. • MI.2.3 Die Schülerinnen und Schüler verstehen Aufbau und Funktionsweise von informationsverarbeitenden Systemen und können Konzepte der sicheren Datenverarbeitung anwenden. Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 16
  • 17. Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 17 Quelle: Lehrplan21.ch http://dedke.leh rplan.ch/lehrpla n_printout.php? e=1&k=1&fb_id= 10
  • 18. Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 18 Quelle: Lehrplan21.ch http://dedke.lehrplan.ch/lehr plan_printout.php?e=1&k=1 &fb_id=10
  • 19. Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 19 Quelle: Lehrplan21.ch http://dedke.lehrplan.ch/lehrplan_printout.ph p?e=1&k=1&fb_id=10
  • 20. Aktivität 10 – Orangenspiel – Routing und Deadlock Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 20 Quelle: csunplugged.org
  • 21. Aktivität Orange-Game • Freiwillige nach vorne bitten – fünf Personen mit dem Flyer Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 21 Quelle: csunplugged.org Quelle: csunplugged.org
  • 22. Aufbau und Elemente von CS Unplugged – http://www.csunplugged.org Das Buch http://csunplugged.org/wp- content/uploads/2015/03/CSUnplugged _OS_2015_v3.1.pdf Videos https://www.youtube.com/channel/UCI3- 5XVIw7-JI1a4VhuMZzw Aktivitäten Community Links Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 22
  • 23. Aufbau der Webseite Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 23 Geheimtipp
  • 24. Aufbau / Themen von CS Unplugged Themenbereich Themen Daten: der Rohstoff - Informationsspeicherung Punkte zählen – Binärzahlen, Malen nach Zahlen – Bilddarstellung, Wiederhol das bitte! – Textkompression, Kartentrick-Fehler finden und beseitigen, Zwanzig Fragen - Informationstheorie Computer in Arbeit: Algorithmen Schiffe versenken – Suchalgorithmus, Leichtestes und Schwerstes – Sortieralgorithmus, die Uhr schlagen – Sortiernetzwerk, die schmutzige Stadt - Minimale Spannbäume, das Orangenspiel - Routing and Deadlock in Netzwerken, Steintafeln – Netzwerk- kommunikationsprotokoll Computer sagen, was zu tun ist: Verfahren/Abläufe präsentieren Schatzsuche – Endlicher Automat, Marschbefehl – Programmiersprachen Echt schwere Probleme: Widerspenstigkeit Der arme Kartograph – Graphenfärbung, Touristenstadt – dominierende Mengen, Eisstrassen – Steinerbäume, Geheimnisse teilen und Bekämpfung der Kriminalität: Geheimschrift Geheimnisse teilen – Informationsverhüllprotokolle, der peruanische Münzwurf – kryptografische Protokolle, Kid krypto – öffentlicher Schlüssel, Verschlüsselung Das menschliche Gesicht der Informatik: Interaktion mit Computern Die Schokoladenfabrik – Oberflächen-Design, Konversation mit Computern – der Turingtest Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 24
  • 25. Fragen und Diskussion Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 25
  • 26. Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17 26