Kursthemen

  • Allgemeines

    • Hinweis: Der Kurs wird aktuell nicht gepflegt!

    • Kurs von Herrn Hempel für die Jahrgangsstufe 09 im Schuljahr 2017/18

      Rahmenplan

      Der Kurs wird nach dem Sonderplan 9 des neuen curricularen Konzeptpapiers für das Fach "Informatik und Medienkunde" unterrichtet.

      Zeitumfang

      Der Unterricht erfolgt epochal in Einheiten zu 90 Minuten. Nach Abzüge aller Ferienzeiten liegen ca. 15 Doppelstunden vor.

      Vorkenntnisse

        • Textverarbeitung
          • Erfassung, Bearbeitung/Korrektur, Speicherung von Texten
          • Zeichen-, Absatz- und Seitenformatierung,
          • Grundregeln der DIN 5008,
          • Einfügen von Fremdobjekten (Bilder, Diagramme),
          • Rechtschreibprüfung,Grundregeln der Typografie
        • Kommunikation und Internet
          • Dienst im Internet Web und E-Mail,
          • Suchmaschine,
          • Netiquette,
          • Urheberrecht
        • Tabellenkalkulation aus Sparen und Kalkulieren

      Thema und Inhalte

      Das Leitthema für die Jahrgangsstufe 9 lautet Präsentationen produzieren. Die Präsentationen werden in unterschiedlichen Medien, teilweise in der Cloud, erstellt. Dabei kommen unterschiedliche Präsentationstechniken zum Einsatz.

      Vorbereitung: Präsentieren (3 Blöcke)
      → Ergebnisse: Vorlage mit Folienmaster, PechaKucha-Präsentation.

      Erster Teil: Maschinelle Verarbeitung von Daten im Netz verstehen (3 Blöcke)
      → Ergebnis: Präsentation mit Tipps zum Suchen, Verifizieren und Vergleichen.

      Zweiter Teil: Daten zuverlässig und korrekt übertragen (3 Blöcke)
      → Ergebnis: Show zum Themenkreis Sicherheit, Zuverlässigkeit und Korrektheit von Daten, deren Prinzipien in konkreten Anwendung.

      Dritter Teil: Probleme untersuchen und durch Programmierung lösen (5 Blöcke)
      → Ergebnis: Präsentation zur Problemfindung und -lösung.

    • Werkzeuge für den Unterricht

    • Der Großteil der im Unterricht eingesetzten Programmwerkzeuge ist als Open Source oder Freeware deklariert. Neben einem Office-Paket (z. B. LibreOffice) werden ein aktueller Browser und ein Internet-Zugang benötigt. Für Hausaufgaben oder zum Nachvollziehen der Unterrichtsbeispiele kann der IoStick für die Sekundarstufe I benutzt werden.  

  • 4. September - 10. September

    • Organisatorisches

      • Belehrung
      • Nutzungsordnung
      • Bewertung und Zensierung
      • Materialien, Software, Moodle, IoStick
      • Vorstellung des Kurses - Inhalte des Semesters

    • Präsentationsmedien analysieren und gestalten

      Wie oft habt ihr schon Präsentationen erlebt? Wie viele davon waren so richtig gut? Wodurch wurden Präsentationen gut oder schlecht? Wie bekommen wir eine gute digitale Präsentation hin?

      Schauen wir uns dazu einige Präsentationen genauer an. Beginnen wir mit dem Zusammenschnitt zweier Produktpräsentationen von Apple und Microsoft mit Steve Jobs und Steve Ballmer einverstanden. 

      .

    • Ziel einer Präsentation

      Präsentieren bedeutet darstellen und vorzeigen. Im Gegensatz zur Rede, bei der ausschließlich das gesprochene Wort im Vordergrund steht, liegt der Fokus einer Präsentation immer in der Veranschaulichung und Visualisierung des gesprochenen Wortes.

      Diese Visualisierungen sorgen für eine deutliche Erhöhung der Behaltensquote.

      Behaltensquote

    • Typen von Präsentationsmedien

      klassische Medien
      (ggf. digital erstellt)      		 digitale Medien
      • Folie auf Overheadprojektor
      • Poster/Plakat
      • Pinnwand mit Moderationskarten
      • Flipchart/Tafel mit Anschrift/Applikationen
      • Papieraufzeichnungen und Dokumentenkamera/Episkop
      • Handout
      • Modell/Experiment/Demonstrationsmaterial
      • folienbasierte Präsentation (z. B. mit Powerpoint)
      • wegebasierte Präsentation (z. B. mit Prezi)
      • videobasierte Präsentation (z. B. mit YouTube)

    • Die Methode Präsentieren umfasst neben den Aspekten der Gestaltung des Präsentationsmediums viele weitere Bereiche, wie etwa die fachlichen Aufbereitung des Themas, die Argumentationsfähigkeit, die Adressatenorientierung, die zeitliche Planung, die Wahl des passenden Mediums, die Körpersprache, die Stimmführung, das Handout und weitere Aspekte, welche primär im Fach Deutsch thematisiert werden.

      Wir beschränken uns hier auf informatische Aspekte der Präsentation: die Gestaltung des digitalen Präsentationsmediums.

    • Präsentationen analysieren Aufgabe

      Erstellen Sie nach Betrachtung der verlinkten Präsentation hier sowie der gegebenen Dateien A und C Festlegungen an das Medium für eine gute digitale Präsentation. Diskutieren Sie ihre Aspekte mit ihrem Team. Strukturieren Sie ihre gemeinsamen Aspekte.

    • Trennung von Inhalt, Platzhaltern und Design

      Ein erster Schritt zur guten Präsentation ist die strikte Trennung von Inhalt und Design. Im folgenden wird dies mit Hilfe des 3-Ebenen-Modells erreicht. 

    • Planung und Entwicklung eines Folienlayouts auf den Masterfolien mit Hilfe eines Rasters

      Hausaufgabe: Entwickeln Sie ein grafisches Layout für ihre zukünftigen Präsentationen. Berücksichtigen Sie Farben, geometrische Figuren und typische, wiederkehrende Elemente für eine Start- und die Inhaltsfolien einer Präsentation.

  • 11. September - 17. September

    Präsentationsmedien analysieren und gestalten

    • Entwicklung eines Folienmastersatzes

      Analyse der Hausaufgabe - Rückbesinnung 3-Ebenen-Modell (Folienmaster - Layouts - Inhalt)

      Folienmasterebene

      • Überlegungen zum Seitenformat: Makrotypografie
        → Querformat 16:10 (Harmonisches Verhältnis) 
        → Einrichtung eines Gitternetzes und der Führungslinie
      • Übertragung des Entwurfs auf die Folienmasterebene für Titel und Rest (Layout Leer)
        → Einfügen und Anpassen grafischer Objekte unter Berücksichtigung der Farbharmonie
        → Ebenenkonzept der grafischen Objekte

      Layoutebene

      • Anpassung der Position und Eigenschaften von Platzhalter für Text-Objekte in den erforderlichen Layouts
        → Mikrotypografie gemäß der Kriterien für gute Präsentationen
      • Erstellung eigener Layouts unter Berücksichtigung der harmonischen Teilung 

      Abschluss

      Erzeugung eines Masters durch Abspeichern als Dokumentenvorlage

    • Gestaltung einer Präsentation

      • Anwendung der erstellten Dokumentenvorlage auf eine Kleinstpräsentation mit vorgegebenem Material
      • Diskussion: Wie vermeidet man Aufzählungszeichen?

  • 18. September - 24. September

    Präsentationsmedien analysieren und gestalten

  • 25. September - 1. Oktober

    Maschinelle Verarbeitung von Daten im Netz verstehen

    • gemischt theoretischer und praktischer Test überrascht

    • Habt Ihr das auch schon erlebt: der Preis eines Produkts ändert sich extrem, nur weil man statt des Windows-Rechners mit einem iPad sucht, weil man statt des Shops des Anbieters eine Preisvergleichsportal benutzt oder weil man statt in der Woche mal am Wochenende kauft? Was ist da los?

      Das gleiche Produkt zur selben Zeit mal via Preisvergleichsport und via Anbieter direkt gefunden.

      Das Geheimnis Dynamic Pricing führt uns zu den Frage:

      • Wie erfolgt eigentlich die Verarbeitung von Informationen im Netz, etwa die meiner Suchanfragen?
      • Wie funktioniert eine Suchmaschine?
      • Welche Faktoren beeinflussen das Suchergebnis?
      • Wie sollte ich mich zukünftig sinnvoll verhalten?

  • 2. Oktober - 8. Oktober

    Feiertag

    • 9. Oktober - 15. Oktober

      Maschinelle Verarbeitung von Daten im Netz verstehen

    • 16. Oktober - 22. Oktober

      Maschinelle Verarbeitung von Daten im Netz verstehen

      • Wie arbeitet eine Suchmaschine? Durchsucht sie mit meiner Anfrage das ganze Internet genau in diesem Moment?

        Wie suchen wir eigentlich in klassischen Medien, z. B. ein Rezept für ein leckeres Mittagessen? Es muss ja nicht immer was mit der Schule zu tun haben!

        Unser Vorgehen

        → Bibliothek/Bücherregal → Kochbücher → Buch → Inhaltsverzeichnis/Index → Rezept

        Ein alphabetisches Rezeptregister ist für große Datenmengen unpraktisch.

        Die Einteilung der Rezepte in Kategorien erleichtert die zielgerichtete Suche bestimmter Gerichte.

        In einem Index werden Begriffe gesammelt, inhaltlich zusammengefasst und die Orte des (ggf. mehrfachen) Vorkommens im Dokument festgehalten.

        Synonyme werden durch Referenzen auf den Hauptbegriff (siehe …) abgebildet.
        • Je genauer der Index, desto besser/schneller die Suche.
        • Je strukturierter der Index, desto besser/schneller die Suche.

        Wie kann man einen Index erstellen? 

        → Die Geschichte des Hashtags

        Das Indexieren von Informationen ist aus technischer Sicht an den Umgang mit einem Datenbanksystem gebunden. Das Herzstück eines Datenbanksystems ist eine Datenbank oder ein Verbund aus mehreren Datenbanken, in denen die Daten gespeichert werden. Zum Schutz der Daten und ihrer Struktur wird der Zugriff auf die Daten durch ein Datenbankmanagementsystem geregelt – einer Schnittstelle zwischen Benutzer und Datenbank.  

        Datenbanksystem = Datenbank(en) + Datenbankmanagementsystem

        Eine Analogie zu Datenbanksystemen sind Bibliotheken. Die Bücherregale entsprechen den Daten­banken. Der Zugriff auf die Datenbanken wird durch die Bibliothekare (Datenbank­manage­ment­system) geregelt: Sie überprüfen, wer Bücher ausleihen darf, sie helfen ggf. beim Auffinden von Büchern, sie allein stellen zurückgegebene Werke wieder in die Regale ein und sie sind auch für Neuanschaffungen und die Indexierung von Büchern verantwortlich. (nach Lutz Hellmig, Suchmaschinen und Datenbanksysteme CC BY-NC-SA 3.0 DE)

        Wie funktioniert nun eine Suchmaschine? 

        1. Erfassen und Speichern aller Dokumente → Crawler → Ergebnis: Reduziertes Abbildes des Web
        2. Indizierung eines jeden Dokuments → Indexer → Ergebnis: Datenbank mit einem Index
        3. Verarbeitung der Anfrage aus dem Nutzerinterface → Indizierung der Anfrage → Suche in der Index-Datenbank → Ergebnis: Liste von Links
        4. Ordnen der Ergebnisliste → Ranking unter Berücksichtigung von Aktualität, Popularität, Metadaten, ... → Ergebnis: geordnete Liste von Links

      • Übersichten

    • 23. Oktober - 29. Oktober

      Herbstferien

      • 30. Oktober - 5. November

        Feiertag

        • 6. November - 12. November

          Daten zuverlässig und korrekt übertragen - Informatik-Biber

        • 13. November - 19. November

          Daten zuverlässig und korrekt übertragen

          • Fortsetzung der Teamarbeit und Erstellung der Showpräsentation

        • 20. November - 26. November

          Daten zuverlässig und korrekt übertragen - Die Show

          • 27. November - 3. Dezember

            Probleme untersuchen und durch Programmierung lösen - Selbststudium

            • Für die Morseaufgabe haben wir bereits den Calliope mini benutzt. Nun wollen wir ab der nächsten Woche erkunden, was der kleine Controller alles so kann. Bis dahin - da ich nicht da bin - steht mit der "Hour of Code" im Selbststudium eine Einführung in die Programmierung an. Die darin vorgestellten Prinzipien werden für die Programmierung des Calliope mini benötigt.

              Erkämpft euch eure persönliche "Hour of Code"-Urkunde. Zeigt mir, dass ihr in der Lage seit, einfache Programmierprobleme zu lösen. Entdeckt dabei die Grundlagen der Programmierung!

              Gebt auf der Login-Seite die Kurszeichen (6 Großbuchstaben) und dann den persönlichen Code ein, den ihr von mir erhalten habt: https://studio.code.org/join

          • 4. Dezember - 10. Dezember

            Probleme untersuchen und durch Programmierung lösen

            • Das Metronom

              Sicherlich kennt Ihr das Metronom aus der Musik. Es ist das Gerät, welches pro Takt ein Signal ausgibt. Der einstellbare Takt wird in „Schläge pro Minute“ (beats per minute – bpm) angegeben. Stellt man das Metronom z. B. auf 120 bpm, so werden pro Sekunde zwei Signale ausgegeben.

              Übrigens kann man damit sogar (moderne) Musik machen: 

              Calliope mini als Metronom

              Der Calliope mini soll als Metronom arbeiten. Wir vereinbaren folgende Mindestanforderungen:

              • Grundtakt: 60 bpm
              • Start/Stopp: Berührung Sensor 1, Statusanzeige mit Farb-LED (rot – aus, grün – an)
              • Taktveränderung in 5er Schritten: Taste A erhöht, Taste B vermindert
              • Taktveränderung: Metronom stoppt - Start mit Sensor 1
              • Signalausgaben: akustisch und LED-Matrix-Darstellung

              Analyse der Funktionalität und des Programms

              Ein erster Programmentwurf liegt in der Datei „Metronom_Vorgabe.hex“ vor. Wir wollen diesen überprüfen.

              1. Schließe den Calliope mini an deinen Rechner an und kopiere das Programm auf das „MINI“-Laufwerk.
              2. Teste ausgiebig Korrektheit und Funktionalität des Metronom-Programms. Erfasse in einer Übersicht die Dinge, die korrekt, fehlerhaft bzw. nicht funktionieren. Vergleiche mit Deinem Nachbarn und testet ggf. erneut. Hinweis: Mit Hilfe des Tasters „RESET“ kannst du jederzeit den Startzustand des Programms wieder herstellen.

              Fehlerkorrektur

                1. Importiere die Datei in die Programmierumgebung für Calliope http://pxt.calliope.cc.
                2. Im Programm werden Platzhalter (sog. Variablen) verwendet.
                  1. Ermittle die voreingestellten Werte der Variablen Variablen aktiv, bpm und merkerTasteA. 
                  2. Beschreibe die Aufgaben der Variablen aktiv, bpm und merkerTasteA sowie den Prozess der Werteänderung.
                  3. Prüfe, ob dieser Prozess den Mindestanforderungen entspricht. Korrigiere die Blöcke, speichert in eine Datei und übertragt diese auf den Calliope mini. Teste anschließend.Übertrage die Erkenntnisse auf die Arbeitsweise des Knopfs B. Passe die Blöcke an.
                  3. Die Ausgaben des Metronoms werden im Block

              dauerhaft

                festgelegt.
                1. Erläutere deinem Nachbarn die Ausgaben des Metronoms mit Hilfe der Abbildung. Ermittelt die Koordinaten der verwendeten LEDs.
                2. Vergleicht die Ausgaben mit den Anforderungen und der Mängelübersicht.
                3. Korrigiert die Blöcke, speichert in eine Datei und übertragt diese auf den Calliope mini. Testet anschließend und korrigiert ggf. weiter.
              1. Im Block dauerhaft befindet sich unter dem Zeichen „?“ bereits ein Kommentar, der für Programmbeschreibungen genutzt werden kann.
                1. Ändere den Kommentar so ab, dass er die Aufgabe des gesamten Blocks beschreibt.
                2. Erstelle nach Absprache mit deinem Nachbarn für die anderen Blöcke ebenfalls beschreibende Kommentare. Behebt dabei die vorhandenen Probleme. Korrigiert das Programm, speichert in eine Datei und übertragt diese auf den Calliope mini. Testet anschließend und korrigiert ggf. weiter.

              Erweiterung

              1. Diskutiere mit Deinem Nachbarn eine sinnvolle Erweiterung für das Calliope-Metronom. Beschreibe diese, setze sie um und teste ausgiebig.

              Was haben wir gelernt?

              Variable, Bedingungen, Aktoren und Sensoren

          • 11. Dezember - 17. Dezember

            Probleme untersuchen und durch Programmierung lösen

            • Ein einfacher Würfel

              Nachdem wir ein (ganz schön komplexes) Beispiel besprochen haben, entspannen wir uns bei einem kleinen Würfelspiel. Leider habe ich die Würfel vergessen - macht nichts, wir haben ja den Calliope!

              Entwickelt spontan ein kleines Würfelprogramm. Benutzt einen bislang nicht verwendeten Sensor zum Auslösen des Würfelvorgangs.

            • Ergebnis:

              Dummerweise ist der Calliope ganz schön träge beim Schütteln. Man sieht gar nicht, ob man zwei Mal eine Zahl geworfen hat oder das System einfach mal nicht auf das Schütteln reagiert hat. 

              Vorschlag: Nutzung der Farb-LED. Mit jedem Schütteln soll diese die Farbe wechseln.

            • Ergebnis: 

              Dummerweise sind manchmal die Farben der Farb-LED kaum zu unterscheiden. Versuchen wir es mit genau zwei Farben, die sich immer abwechseln sollen.

            • Ergebnis: Wir nutzen eine Variable farbmerker, die sich eine Zahl entsprechend der ausgewählten Farbe merkt. Damit können wir in Abhängigkeit von dieser Variable die Farbausgabe gestalten.

              FERTIG, oder?

          • 18. Dezember - 24. Dezember

            Probleme untersuchen und durch Programmierung lösen

            • Der MEGA-Würfel Aufgabe

              Ein Würfel, der nur die Zahlen von 1 bis 6 würfeln kann, ist doch langweilig! Versuchen wir es mit dem MEGA-Würfel.

              Calliope mini als Würfelgenerator

              Der Calliope mini soll als MEGA-Würfel arbeiten. Dieser besteht aus bis zu drei Würfeln in den Farben rot, grün und blau. Die Würfel haben immer gleich viele, aber änderbare Augenzahlen.

              Wir vereinbaren folgende Anforderungen:

              • Grundeinstellung: ein Würfel mit sechs Augen
              • Taste A: Veränderung der Augenzahl im Bereich 2 bis 9 in Einerschritten
              • Taste B: Veränderung der Anzahl der Würfel im Bereich von 1 bis 3 in Einerschritten
              • Taste A+B: Einschalten der Grundeinstellung
              • Schütteln: „Wurf der Würfel“ à Anzeige der Augenzahlen pro Würfel incl. Würfelfarbe

              Analyse der Funktionalität und des Programms

              Ein erster Programmentwurf liegt in der Datei „mini-Mega-Wuerfel_Vorgabe.hex“ vor. Wir wollen diesen überprüfen.

              1. Schließe den Calliope mini an deinen Rechner an und kopiere das Programm auf das „MINI“-Laufwerk.
              2. Teste ausgiebig Korrektheit und Funktionalität des Programms.

              Erfasse in einer Übersicht die Dinge, die korrekt, fehlerhaft bzw. nicht funktionieren. Vergleiche mit Deinem Nachbarn und testet ggf. erneut.

              Hinweis: Mit Hilfe des Tasters „RESET“ kannst du jederzeit den Startzustand des Programms wieder herstellen.

              Fehlerkorrektur

              Starte aus dem Startmenü das Hilfsprogramm Calliope Uploader und anschließend die Programmierumgebung für PXT lokal für den Calliope mini. Importiere die gegebene Datei.

              Arbeite nach folgender Schrittfolge zum Beheben der Fehler und zur Vervollständigung der Arbeitsweise.

              1. Prüfen/Korrigieren der Grundeinstellungen beim Start
              2. Prüfen/Korrigieren der Rücksetzfunktion mit Knopf A+B  
              3. Begründen der Korrektheit der Berechnung beim Bestimmen der Zufallszahl
              4. Prüfen/Korrigieren des Algorithmus für das Ereignis „Wenn Knopf A gedrückt“.
              5. Prüfen/Korrigieren des Algorithmus für das Ereignis „Wenn Knopf B gedrückt“.
                Hinweis: Wissen transferieren!
              6. Prüfen/Korrigieren der Farbanpassung bei mehreren Würfeln.
                Hinweis: Die Variable index merkt sich die Nummer des aktuellen Würfels beginnend bei 0. In Abhängigkeit vom index kann somit die Farbausgabe programmiert werden. Verwenden Sie Logik-Bausteine.

              Programmdokumentation

              Ergänze für alle Ereignisse beschreibende Programmkommentare.

            • Zum Jahresabschluss etwas Musik:

          • 25. Dezember - 31. Dezember

            Ferien zum Jahreswechsel

            • 1. Januar - 7. Januar

              Ferien zum Jahreswechsel

              • 8. Januar - 14. Januar

                Probleme untersuchen und durch Programmierung lösen

                • Projektauftrag Calliope mini mit Sensor und Aktor Aufgabe

                  Der Calliope mini soll die Funktion eines der folgenden Systeme umsetzen.

                  • Alarmanlage
                  • Umgebungslichtabhängiges Straßenbeleuchtungssystem
                  • Kompass
                  • Thermometer mit Warnanzeige
                  • Musikalische Glückwunschkarte
                  • automatischer Personenzähler
                  • Handyersatz zur Übermittlung einfacher Informationen
                  • ...

                  Aufgabenstellung

                  1. Wähle ein Thema aus der obigen Liste. Entwickle eine exakte Beschreibung der gewünschten Funktionalität, eine sog. Spezifikation.
                  2. Bestimme geeignete Calliope mini Sensoren und Aktoren zur Umsetzung der Spezifikation.
                  3. Entwickle im Calliope mini Editor einen Algorithmus, der die gewünschte Spezifikation umsetzt.
                  4. Dokumentiere mit Hilfe der Kommentarfunktion des Editors (Rechtklick auf einen Block) deinen Algorithmus (Variablen, Wiederholungs- und Verzweigungsstrukturen, Berechnungen).
                  5. Bereite eine max. fünfminütige Präsentation deines Projekts vor, ohne eine Präsentationssoftware zu verwenden. Gehe dabei auf folgende Aspekte ein:
                    • Projektziel
                    • Arbeitsweise des Systems
                    • Begründung der Sensoren- und Aktorenauswahl
                    • Elemente des Algorithmus
                    • Mögliche Weiterentwicklungen und Verbesserungen
                    • Was ist mir bei der Projektbearbeitung besonders leicht/schwer gefallen und warum?

              • 15. Januar - 21. Januar

                Probleme untersuchen und durch Programmierung lösen

                • Vorstellung und Einschätzung der Projekte Aufgabe

                  Präsentiere in max. fünf Minuten dein Projekt. Gehe auf die folgende Aspekte ein:

                  • Projektziel
                  • Arbeitsweise des Systems
                  • Begründung der Sensoren- und Aktorenauswahl
                  • Elemente des Algorithmus
                  • Mögliche Weiterentwicklungen und Verbesserungen
                  • Was ist mir bei der Projektbearbeitung besonders leicht/schwer gefallen und warum?

                  Schätze die Präsentation deiner Mitschüler ein. Nutze dazu den Einschätzungsbogen. Gib im Anschluss ein Feedback mit folgenden drei Aussagen:

                  1. Ich habe beobachtet: ...
                  2. Dies hat auf mich so gewirkt: ...
                  3. Daher würde ich dir gern folgenden Tipp geben: ...

              • 22. Januar - 28. Januar

                Ausblick und Planung des Besuchs der Fachpräsentationen 11

                • Planung des Besuchs der Fachpräsentationen 11

                  • Einschreibung in die FP
                  • Rückbesinnung: Kriterien für gute Präsentationen
                  • Urheberrecht und Creative Commons → Wo finde ich Bilder/Videos/Töne mit CC-Lizenz?
                  • Besprechung Feedbackbogen

                • Urheberrecht und Creative Commons

                  • Kurs Urheberrecht mit Aufgaben
                  • Creative Commons 
                  • Wo finde ich Bilder/Videos/Töne mit CC-Lizenz?
                    • Wiki Commons
                    • Pexels
                    • Flickr
                    • Internet Archive
                    • Gutenberg online
                    • Openclipart