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EINSATZSZENARIEN VON MOBILTELEFONEN IM

1. weiterung PyObjVG entwickelf die eine vereinfachte und objektorientierte Erstellung Ver nderung und Verwal tung von Vektorgrafiken und den darin enthaltenen Objekten erm glicht Angebunden an die Auszeichnungsspra che svdP jedoch l ngst nicht so flexibel kann damit ber Grafikelemente und deren Attribute bzw Methoden der Objektbegriff eingef hrt werden Mit dieser Implementierung wurde das selbe Ziel wie von Pabst 2007 verfolgt wobei auf besondere Plattformunabh ngigkeit und eine einfache Erweiterbarkeit durch Verwendung einer breit verf gbaren Programmiersprache geachtet wurde Die Plattformunabh ngigkeit konnte soweit realisiert werden dass der Einsatz sowohl auf Symbian Mobiltelefonen mit PyS60 als auch auf Desktop Systemen m glich ist Die Entwicklung gerade im fachdidaktischen Bereich ist also im Bezug auf die S60 Plattform sehr weit fortge schritten TabelleP zeigt dass im europ ischen Markt die Firma Nokia aktuell Marktf hrer ist obwohl der Markt anteil im Vergleich zum Vorjahr stark abgesunken ist Betrachtet man zum Vergleich die Marktanteile sortiert nach Betriebssystemen Tabelle so ist dies erst einmal ein positives Ergebnis Das bisher aus fachdidaktischer Perspektive am h ufigsten betrachtete Betriebssystem ist ebenfalls weit verbreitet Hierbei muss als Kritikpunkt jedoch aufgef hrt werden dass die Statistiken aus nicht zwischen den verschiedenen Interfaces 18 Application Programming Interfaces 19 Hype
2. Die vorgestellten Inhalte werden in einzelne Phasen und Module aufgeteilt Die Strukturelemente die inhaltlich in Form eines roten Fadens aufeinander aufbauen und deren Reihenfolge der Behandlung im Unterricht daher nur schwer abzu ndern ist werden als Phase bezeichnet da dieser Begriff eine konkrete Reihenfolge impliziert Davon abzugrenzen sind spezielle Themengebiete die mehr oder weniger f r sich alleine stehen k nnen bzw an verschiedenen Stellen als Module in den Unterrichtsfaden eingewebt werden k nnen Das ebenfalls in Heming 2009b enthaltene Poster gibt einen konzentrierten berblick dar ber wie der Autor sich den roten Faden des Unterrichtsverlaufs in Form von zehn einzelnen Phasen vorgestellt hat Von den dort und weiter unten beschriebenen Modulen konnten im Rahmen dieser Arbeit jedoch nur wenige beispielhaft ausgearbeitet werden Bei den anderen sollen Ideen f r m gliche Konkretisierungen eine sp tere Weiterarbeit vorbereiten Innerhalb der ersten Phase werden die Erwartungen der Sch lerinnen und Sch ler an ein Fach wie Informatik analysiert und eventuell etwas revidiert Zusammengefasst wird dies unter der Frage Was ist Informatik 1 Sch lerinnen und Sch ler werden erstmalig mit der informatischen Fachsprache konfrontiert deren Anwendung durch die Problematik der alltagssprachlichen Begriffsbildung am Beispiels des Computers dargestellt wird Die Definition des Informatiksystems wird anhand eines Mobiltelefons
3. ner Sprache die durch zunehmende Prozessorleistung und Festplattenkapazit ten bzw geschwindigkeit m glich werden zu einem intelligenten Computer f hren Gibt es prinzipielle Grenzen die die Technik auch in mehreren Jahrzehnten garantiert nicht berwinden wird Zur ck zum Unterrichtsfaden dessen sechste Phase die Einf hrung in die Programmierung ist Die zu diesem Zeit punkt notwendige Installationsarbeit der Entwicklungswerkzeuge wurde in das zu dieser Arbeit bereits vorbereitete Modul Dateiverteilung verschoben Konkret geht es zu Beginn um die Unterscheidung zwischen verschiedenen Dateiformaten die das Symbian Betriebssystem anhand der Dateiendung feststellt und die Konsequenzen die die Erkennung des Dateiformats auf die weiteren Umgangsm glichkeiten mit der Datei bietet Bei den vorhandenen Mobiltelefonen konnte beobachtet werden dass Installationsdateien mit der Endung sis nach dem Empfang ber die Bluetooth Schnittstelle nicht weiterversendet werden k nnen gleiches gilt f r auf der Speicherkarte vor handene Dateien auf die ber den systemeigenen Dateimanager zugegriffen wurde Bei Bildern oder MP3 Dateien sind diese Einschr nkungen nicht vorhanden Sch lerinnen und Sch ler nutzen zur Umgehung der vom Autor als unn tiges Hindernis bezeichneten Funktiona lit t frei verf gbare Programme von Drittherstellern und erkennen auf welche vielschichtigen Arten und Weisen die sonst eventuell als starr und unver nderlich a
4. Humbert 2008a HEMING Matthias HUMBERT Ludger Mobil Programmieren Neugestaltung der Lernumgebung des Informatikunterrichts f r die Sch lerinnen In Thomas u Weigend 2008 71 80 ZfL Zentrum f r Lehrerbildung an der Westf lischen Wilhelms Universit t M nster Heming u Humbert 2008b HEMING Matthias HUMBERT Ludger Mobile Programming the Usefulness of Mobile Phones for Teaching Informatics In Mittermeir u Syslo 2008 S 54 63 Presentation M Heming http www ham nw schule de pub bscw cgi 1104343 last visited 5 June 2009 Higgins 2005 HIGGINS Jez eliza py ELIZA in Python online http www jezuk co uk cgi bin Version Februar 2005 Abruf 08 November 2009 Das Modul whrandom existiert in aktuellen Python Versionen nicht mehr durch random ersetzen Humbert 2006a HUMBERT Ludger Didaktik der Informatik mit praxiserprobtem Unterrichtsmaterial 2 berarbeitete und erweiterte Aufl Wiesbaden B G Teubner Verlag 2006 Leitf den der Informatik ISBN 3 8351 0112 9 http humbert in hagen de ddi gepr ft 11 Januar 2009 Humbert 2006b HUMBERT Ludger Handys im Informatikunterricht Sekundarstufe I Workshop im Rahmen des f nften Informatiktages Nordrhein Westfalen 3 April 2006 veranstaltet von der GI Fachgruppe Infor matische Bildung in NRW in Kooperation mit der Fachgruppe Didaktik der Informatik der Universit t Pa derborn und de
5. rtern bzw S tzen und der Analyse anhand semantischer Netze kann das Programm ELIZA von Joseph Weizenbaum angesprochen werden Die Program miersprache Python macht das Auffinden von Schl sselw rtern in vorgegebenen von Benutzer bzw Benutzerin einzulesenden Zeichenketten leicht so dass der Umgang mit dem Objekttyp Zeichenkette bzw String innerhalb 60 Einen interessanten berblick bietet 2005 6l Der Dateiname bild jpg wird angezeigt obwohl der komplette Dateiname bild jpg exe lautet Resultat beim ffnen ist die Instal lation bzw Ausf hrung von Viren Trojaner oder andere sogenannter Malware 27 dieses Moduls erarbeitet werden kann Im Ermessen der Lehrkraft liegt es ob die als relativ komplex geltenden regul ren Ausdr cke ebenfalls angesprochen werden sollen Eine Option die jedoch erst zeitlich sp ter eingesetzt werden kann da noch nicht gen gend Vorkenntnisse vorhan den sind ist die Realisierung eines ELIZA Servers der auf einem Mobiltelefon l uft Die Kommunikation mit dem Chatterbot kann ber die Schnittstellen WLAN Bluetooth oder SMS stattfinden Ein automatisch auf SMS ant wortendes Mobiltelefon ist wahrscheinlich f r Sch lerinnen und Sch ler ein sehr faszinierendes Projekt allerdings ist das Testen mit hohen Kosten verbunderf 2 Neben dieser praktischen Ebene kann der Begriff der Intelligenz bei Computern n her untersucht werden K nnen immer feiner stattfindende Analysen gesprochener oder geschriebe
6. 2009 2008 Manual Python Symbian S60 Nokia Corporation Lederer 2007 LEDERER Dominique Python und Zope als Unterrichtswerkzeuge Wien Fachhochschule Tech nikum Studiengang Informations und Kommunikationssysteme Diplomarbeit Master of Science in Engi neering Diplomingenieur FH Mai 2007 Abruf 11 September 2009 Linkweiler 2002 LINKWEILER Ingo Eignet sich die Skriptsprache Python f r schnelle Entwicklungen im Soft wareentwicklungsprozess Eine Untersuchung der Programmiersprache Python im softwaretechnischen und fachdidaktischen Kontext Dortmund Universit t Fachbereich Informatik Fachgebiet Didaktik der Informa tik Diplomarbeit November 2002 http www ingo linkweiler de diplom Diplomarbeit Abruf 12 September 2009 LKA NRW 2009 LKA NRW Neue Ph nomene bei der Handynutzung durch Kinder und Jugend liche online http www polizei nrw de rheinisch bergischer kreis stepone data downloads 36 00 00 Snuff Videos_Merkblatt pdf Version 2009 Abruf 21 Janu ar 2009 LKA Landeskriminalamt Merkblatt zum Thema Happy Slapping und Snuff Videos in Zusam menarbeit mit der Arbeitsgemeinschaft Kinder und Jugendschutz Landesstelle NRW e V Mattern 2005 MATTERN Friedemann Pervasive Ubiquitous Computing online http www gi ev de no_cache service informatiklexikon informatiklexikon detailansicht meldung pervasiveubiquitous computing 65 html Version Juli 2005 Abruf 20
7. EMjAYqF13cU zuletzt berpr ft am 10 November 2009 45 nicht bewusst sind W hrend Computer in der Regel als Allesk nner dargestellt werden ist die M chtigkeit der kleinen mobilen Endger te nicht verbreitet der Informatikunterricht kann hier zur Aufkl rung beitragen Zur Ber cksichtigung des Genderaspektes wurde die urspr ngliche Formulierung im Sinne eines Konkurrenz kampfes bei der Zeitmessung der Datenverteilung verworfen In dem Kurs der dieses Modul zuerst bearbeitet hat mussten Sch lerinnen und Sch ler feststellen dass fehlende vorherige Absprachen zu einem Durcheinander bei der eigentlichen Verteilungsma nahme f hrten Zwar ist ein solcher Lerneffekt der von Sch lerinnen und Sch lern explizit im Rahmen einer Reflexion formuliert wurde begr enswert die Lehrkraft merkte jedoch an dass die Konzipierung als Wettbewerb dazu f hren k nnte dass die Lernenden sich besser auf die Verteilungsma nahme vorbereiten Aus diesem Grund wurde im zweiten Kurs eine solche Wettbewerbsma nahme festgelegt Auch wenn der direkte Vergleich aufgrund der zu unterschiedlichen Kurse schwierig ist so kann festgestellt werden dass die Wettbewerbssituation im zweiten Kurs zu einer hohen Motivation und einem hohen Spa faktor f hrte bei Jungen und M dchen Als Schlussfolgerung darf gesehen werden dass man bei dem Umgang mit Geschlechtsstereotypen hochsensi bel sein muss Die Nichtbeachtung bestehender Unterschiedd kann genaus
8. Erg nzung mit zus tzlichen Unterrichtsmodulen 22 2 u oo on 3 3 Aufbau der Strukturelemente Anspruch der Beschreibung 222 ES Analyse 4 1 Vergleich des Materials mit dem Lehrplan Informatik Sekundarstufe HinNRW 4 1 1 Aufgaben und Ziele des Faches 4 1 2 Fachliche Inhalte 4 1 3 Methoden und Formen selbstst ndigen Arbeitens 222er 4 1 4 Lernen im Kontext der Anwendung 4 1 5 Obligatorische Inhalte beim objektorientierten Paradigma 2 222000 4 1 6 Unterrichtsgestaltung und Lernerfolgskontrolle 2 2 22 n nern 4 1 7 Zusammenfassung 4 2 Vergleich mit den Vorgaben zum Zentralabitur 2012 inNRW 2 22 2222 4 3 Praktische Erfahrungen 4 3 1 Modellierung 4 3 2 Z elvorstellungen 4 3 3 Differenzierungsma nahmen 4 3 4 Dateiverteilung 4 3 5 Noch zu leistende Entwicklungsarbeit R ckblick und Ausblick Abk rzungen 27 Erkl rungen 15 17 18 24 29 48 51 52 58 1 Einleitung Eine Welt neben dem Computer Frage Was verbindest du mit Informatik Antwort Hm PC Internet alles was mit PC zu tun hat Heiko X 17 Jahre 2009 Gegenfrage Warum eigentlich Computer Auf den ersten Blick f llt die Antwort auf diese Frage recht leicht da Computer doch irgendwie ein Teil des Alltags geworden sind In verschiedensten Berufsz
9. ISBN International Standard Book Number Java ME Java Micro Edition JSON RPC JavaScript Object Notation Remote Procedure Call NFC Near Field Communication 51 PDA Personal Digital Assistent PIN Pers nliche Identifikationsnummer PyObjVG Python Erweiterung zur Verarbeitung von Vektorgrafiken PyS60 PythonForS60 QR Code Quick Response Code RFID Radio Frequency Identification RAM Random Access Memory ROM Random Only Memory S60 Series 60 grafische Oberfl che f r Symbian Betriebssysteme SIM Subscriber Identity Modul SMS Short Message System h ufig wird damit nicht nur das System sondern ebenfalls ei ne ber dieses System verschickte Nach richt bezeichnet SVG Scalable Vector Graphics UMTS Universal Mobile Telecommunications System VNC Virtual Network Computing WLAN Wireless Local Area Network XML Extensible Markup Language Literatur WMC 2006 Seventh IEEE Workshop on Mobile Computing Systems amp Applications WMCSA 06 2006 ISBN 0 7695 2439 7 Arbeiter 2009 ARBEITER Thomas Fortbildungstag Informatische Bildung mit Mobil telefonen an der Bergischen Universit t Wuppertal In rhino didactics 2009 Au gust Nr 30 http humbert in hagen de rhinodidactics Artikel BUW Fortbildung2009 Mobiltelefone Arbeiter 2009 08 23 html Abruf 10 Sep tember 2009 ISSN 1868 3150 Barton u a 2006 BARTON John J ZHAI Shumin COUSINS Steve B Mobile Phones Will Become The
10. M glichkeit Wahrheitswerte in Variablen abzuspeichern ebenfalls in dieser Phase angesprochen werden soll Erschwerend kommt zu dieser Entscheidung die Tatsache hinzu dass der Da tentyp bool in PyS60 mit Python 2 2 noch nicht verf gbar ist Zwar k nnen hier ebenfalls die Bezeichner True und False verwendet werden direkte Vergleichsergebnisse werden jedoch als O und 1 ausgegeben welches f r die Hintergr nde dieses Datentyps zwar interessant ist f r dessen Verwendung f r bestimmte Sch lerinnen und Sch ler jedoch eine unn tige H rde darstellf Basierend auf der M glichkeit in unterschiedlichen Situationen mit Hilfe von Verzweigungen unterschiedlich zu reagieren m ssen diese unterschiedlichen Situationen auch ad quat voneinander unterschieden werden Die n chste Phase thematisiert das Konzept der Zust nde 9 in denen Informatiksysteme bzw Objekte unter schiedlich auf Eingaben bzw Befehle von au en reagieren Ein einfaches Beispiel aus dem Bereich der Mobilte lefone ist die M glichkeit sogenannte Profile zu aktivieren Ein passend zum Namen eingestelltes und aktiviertes Profil lautlos f hrt dazu dass das Mobiltelefon nicht mit einem Klingelton sondern nur mit Vibration auf einen eingehenden Anruf bzw eine eingehende Nachricht reagiert Sch ler und Sch lerinnen k nnen damit explizit zwi schen den einzelnen Zust nden umschalten Viele Mobiltelefone bieten ebenfalls die M glichkeit Profile zeitbeschr nkt zu akti
11. Novem ber 2009 Aus dem Informatiklexikon der Gesellschaft f r Informatik e V Mittermeir u Syslo 2008 MITTERMEIR Roland T Hrsg SYSLO Maciej M Hrsg Informatics Education Contributing Across The Curriculum Toru Poland Polish Information Processing Society July 2008 ISBN 978 83 60425 31 2 ISSEP 2008 Informatics in Secondary Schools Evolution and Perspective Selected Papers 55 MPFS 2008 MPFS JIM 2008 Jugend Information Multi Media Basisstudie zum Medienumgang 12 bis 19 J hriger in Deutschland mpfs Version November 2008 http www mpfs de fileadmin JIM pdf08 JIM Studie_2008 pdf Abruf 08 November 2009 Stuttgart November 2008 For schungsbericht MPFS Medienp dagogischer Forschungsverbund S dwest MPFS 2009 MPFS KIM Studie 2008 Kinder und Medien Computer und Internet Basisuntersuchung zum Medienumgang 6 bis 13 J hriger in Deutschland mpfs Version Februar 2009 http www mpfs de fileadmin KIM pdf08 KIM2008 pdf Abruf 08 November 2009 Stuttgart Februar 2009 For schungsbericht MPFS Medienp dagogischer Forschungsverbund S dwest MSW NW 2006 MSW NW Abitur Gymnasiale Oberstufe Informatik Fachliche Hinweise Version 2006 Abruf 19 November 2009 MSW NW Ministerium f r Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein Westfalen im Dokument ist Wolfgang Weber als Autor genannt MSWWF 1999 MSWWF Hrsg Richtlini
12. Pri mary Personal Computing Devices In Seventh IEEE Workshop on Mobile Computing Systems amp Applications WMCSA 06 WMC 2006 3 9 Bell u a 2006 BELL Tim FELLOWS Mike WITTEN Ian H Computer Science unplugged Version Dezember 2006 Abruf 08 Oktober 2009 B dding 2008 B DDING Hendrik Informatik goes mobile Einsatz Mobiler Endger te als Lernwerkzeug im Informatik Unterricht In Thomas u Weigend 2008 103 115 ZfL Zentrum f r Lehrerbildung an der Westf lischen Wilhelms Universit t M nster Canalys 2009 CANALYS Smart phones defy slowdown Nokia retains lead with Apple and RIM rising fast but Microsoft loses ground online http www canalys com pr 2009 r2009081 htm Version August 2009 Abruf 12 September 2009 Carrie 2006 CARRIE Ralph Einsatz mobiler Informatiksysteme im Informatikunterricht der gymnasialen Ober stufe Hamm Studienseminar f r Lehr mter an Schulen Seminar f r das Lehramt f r Gymnasien Gesamtschu len Hausarbeit gem OVP Juli 2006 http www ham nw schule de pub bscw cg1 315319 Abruf 11 September 2009 Carrie u a 2008 CARRIE Ralph HEMING Matthias HUMBERT Ludger Programmieren mit dem Han dy Mobiltelefone als vollst ndige Informatiksysteme im Unterricht einsetzen Workshop im Rahmen des siebten Informatiktages Nordrhein Westfalen 10 M rz 2007 veranstaltet von der GI Fachgruppe Informa tische Bildung in NRW in Kooperat
13. Stelle nicht ausf hrlicher berichtet werden da der Bezug zu Mobiltelefonen nur gering ist und die Bez ge zu verschiedenen Zust nden in Form von Profilen oder Netzzugangsm glichkeiten in Abschnitt j I bereits erl utert wurden 3 3 Aufbau der Strukturelemente Anspruch der Beschreibung Bei der Ausarbeitung der einzelnen Phasen bzw Module sollte eine m glichst gleichbleibende innere Strukturie rung gew hlt werden damit sowohl der allgemeine Unterrichtsverlauf als auch der aktuelle Stand innerhalb einer Unterrichtseinheit f r Sch lerinnen und Sch lern transparent ist 657 B kostenlos unter http www youtube com watch v z_6AdoHn4EU verf gbar zuletzt gepr ft am 11 November 2009 66ygl z B http www validome org zuletzt gepr ft am 11 November 2009 29 lt ELEMENT animaltree question gt lt ELEMENT question answerYes answerNo gt lt ATTLIST question txt CDATA REOQUIRED gt lt ELEMENT answerYes animallquestion gt lt ELEMENT answerNo animall question gt lt ELEMENT animal PCDATA gt Abbildung 9 Document Type Definition f r die verwendete XML Datenstruktur des Tiereraten Programms verf gbar unter http www familie heming de animaltree dtd zuletzt gepr ft am 07 Oktober 2009 Eine konkrete Unterrichtsphase besteht u a aus einem oder mehreren Arbeitsbl ttern Diese sind dabei m glichst so gestaltet dass sie weniger algorithmisches Vorgehen sondern Intuitio
14. WBGE Bergkamen Heming 2009a SuM f r Python PyS60 erstmalig SuM f r PyS60 Linkweiler 2002 a Carrie 2006 Pilotprojekt WBGE Bergkamen jeuunnnnnn peu n nn nn Sept 2002 2004 05 Mai 2006 Aug 2007 Aug 2008 Aug 2009 2010 5 IFT NW Paderborn 6 IFT NW Siegen 7 IFT NW M nster 8 IFT NW Dortmund 9 IFT NW Wuppertal Humbert 2006b Carrie u Humbert 2007 Carrie u a 2008 Carrie u a 2009 Heming u a ISSEP 2008 Torun Polen INFOS 2009 Berlin PyObjVG Python Paket zur objektorientierten Heming u Humbert 2008b Heming 2009a Bearbeitung von Vektorgrafiken ati E 5 Zur Genderdiskussion Genderproblematik PyS60 PythonForS60 Humbert 2008 gt und Mobiltelefone 7 i Eine Fallstudie SuM Stifte und M use WBGE Willy Brandt Gesamtschule heute Abbildung 12 R ckblick und Ausblick Schritte auf dem Weg zum mobilen Informatikunterricht Betrachtet man den Einsatz von Mobiltelefonen in anderen Unterrichtsf chern so sind die M glichkeiten dazu wesentlich gr er Mit dem Themenheft Text digital 2004 eines von vieren f r die Sekundarstufe I und II stellt das Schulprojekt Mobilfunk konkrete Unterrichtsmaterialien zur Verf gung Dieses Heft verbindet E Mail Chat und SMS Nachricht mit dem konservativen Brief geht auf unterschiedliche nichttechnische Kommunika tionsformen ein und l sst sich damit gut in das Fach Deutsch einbinderf Kunstvolle Textkreationen limitiert auf 160 Zeichen werde
15. der Suche nach Informatiksystemen mit denen durch Programmierung aktiv kreativ gestaltet werden soll m ssen andere Kriterien untersucht werden Es muss der Compiler bzw Interpreter f r die gew nschte Program miersprache verf gbar sein eventuell wird die Auswahl durch bestimmte speziell didaktisch aufbereitete Pro grammbibliotheken weiter eingeschr nkt Bei der Wahl eines Computers bedeuten diese Anforderungen keine Einschr nkungen Zwar gibt es eine Auswahl bestimmter Programmiersprachen ist mehr oder weniger stark an Ger te mit Betriebssystemen von Microsoft bzw Apple gebunden sind Mit Java C Python u v m sind jedoch stark verbreitete Programmiersprachen platt form bergreifend verf gbar F r diese Programmiersprachen sind ebenfalls verschiedene auf Lernumgebungen ausgerichtete Werkzeuge wie BlueJ oder der Stifte und M use Bibliothek verf gbar Plattform bergreifend bezieht jedoch in jedem Fall nur Plattformen f r Computer mit ein Mobiltelefone und deren Betriebssysteme werden aufgrund ihres Einsatzbereiches und dem damit verbundenen Ziel der geringen Gr e speziell optimiert wodurch h ufig einiges der prinzipiellen Universalit t verloren geht Die gro e Vielfalt der verwendeten Betriebssysteme im mobilen Sektor macht es besonders schwierig Program me zu erstellen die zumindest auf allen Mobiltelefonen ablauff hig sind Analog zur Computerwelt wurde hierzu eine f r Mobiltelefone spezialisierte virtual machin
16. einer Situati onsbeschreibung gewonnenen Objekte soll m glichst exakt formuliert werden wie die im Rahmen einer ebenfalls gegebenen Zielvorstellung formulierte Situation erreicht werden kann Dabei wird deutlich dass die Formulie rung von Handlungsanweisungen aufgrund unterschiedlicher Abstraktionsniveaus sehr subjektiv und teilweise f r andere Menschen nur schwer verst ndlich ist Die bereits in den Bildungsstandards erw hnte Beispielaufgabe 3 03 S 31 zur Formulierung eines Algorithmus zum Verschicken von SMS Nachrichten wird n her detailliert au erdem werden andere allt gliche Beispiele wie Koch Backrezepte oder Notenbl tter eines Musikst ckes als exemplarische Algorithmen benannt Nicht ganz so allt glich im Schulbezug dennoch h ufig sind Berechnungen in Form mathematischer Formeln Durch den in Mobiltelefonen eingebauten Taschenrechner der in seiner Einfachheit nicht die Eingabe einer voll st ndigen Formel erm glicht wird der h here Abstraktionsgrad der mathematischen Beschreibung verdeutlicht Erst Wissen ber die Bedeutung mathematischer Symbolik und Rechenregeln wie Punkt vor Strich erm glicht den vorgegeben Algorithmus mit dem Taschenrechner ad quat durchzuf hren Ein st rkerer Bezug zu dem Thema der Mobiltelefone kann in Form eines Moduls zu Sequenzdiagrammen be sprochen werden Der Aufbau einer Verbindung zwischen zwei Mobiltelefonen wird je nach Anrufszenario unter schiedlich komplex und es sind unterschied
17. einer st ndigen Weiterentwicklung und Einsch tzung der Umsetzbarkeit kann darin erkannt werden dass neben einem starken regionalen Austausch auf den Informatik tagen NRW die Thematik ebenfalls auf der letzten GI Fachtagungen Informatik und Schule INFOS bzw der internationalen Konferenz informatics in secondary schools evolution and perspectives ISSEP zur Diskussion stand Es bleibt die Frage wie die weiteren Entwicklungen aussehen ob sich das Mobiltelefon als alternatives Informatik system im Unterricht etablieren kann F r den Informatikunterricht m ssten M glichkeiten zur Programmierung auf mehr Ger tetypen verf gbar sein Die Entwicklung des Android Scripting Environment geht ebenso in die richtige Richtung wie die offene Verf gbarkeit der Quellen des Symbian Betriebssystems unter dem Dach der Symbian Foundation Wie der Vergleich mit dem Lehrplan und den Vorgaben zum Zentralabitur zeigt k nnen die vorgestellten Materialien ein guter Ansatzpunkt sein Die ersten Diskussionen zum tats chlichen praktischen Ein satz zeigen jedoch dass gut ausgebildete Lehrkr fte ben tigt werden um die noch zahlreichen Freiheitsgrade und Ver nderungsvorschl ge umsetzen zu k nnen 48 ASE Version 1 0 IFT Informatiktag INFOS Fachtagung Informatik und Schule ISSEP Konferenz informatics in secondary schools Material der PyS60 Version 2 0 evolution and perspectives Masterarbeit NW Nordrhein Westfalen en PyObjVG Folgeprojekt
18. es Interesse erwecken k nnen Falls Sch lerinnen und Sch ler die eigenen Ger te im Informatik unterricht weiterverwenden entsteht zudem eine gro e Kostenersparnis da keine zus tzlichen Informatiksysteme angeschafft bzw bereitgestellt werden m ssen Im Umkehrschluss sollten Ger te im Unterricht verwendet werden die sich auch im Alltag der Sch lerinnen und Sch ler wiederfinden lassen Mit dem Verbot der Nutzung von Mobiltelefonen wollte Bayern bereits 2006 auf die Verbreitung von Gewalt und Pornodarstellungen ber Bilder und Videoclips f r Handys reagieren Kuri 2006 Bewegungen dieser Art die ebenfalls auf internationaler Ebene wie beispielsweise in Italien vgl Wilkens 2007 beobachtet werden k n nen sieht der Autor als nicht zielf hrend im Bezug zu dieser Problematik vielmehr sollte als Alternative zum Verbot eine intensive Aufkl rung ber den verantwortungsvollen und sicheren Umgang mit Mobiltelefonen in Betracht gezogen werden 2009 Gerade deswegen m ssen Ger te genutzt werden mit denen sich Sch lerinnen und Sch ler identifizieren k nnen die sie ebenfalls im eigenen Alltag verwenden Daher soll der schulische Einsatz von Internet Tablets oder PDA an dieser Stelle nicht n her diskutiert werden Es soll damit nicht ausgesagt werden dass PocketPC hnliche Ger te grunds tzlich f r die Schule ungeeignet sind im Gegenteil aufgrund ihrer Mobilit t sind sie wesentlich vielf ltiger einzusetz
19. glichkeiten unter der Perspektive der Analyse der Wirklichkeit beachtet werden welche programmiertechnischen Leistungen in der Zukunft erbracht werden k nnen wozu detaillierte Kenntnisse aus dem Bereich der Ver nderung der Wirklichkeit vorhanden sein m ssen 2 1 Die Perspektive Analyse der Wirklichkeit Die Analyse von bereits erfolgten gesellschaftlichen Auswirkungen von Informatiksystemen dr ngt sich dann auf wenn ein h ufig genutztes Informatiksystem durch Ausf lle unterschiedlicher Art f r einen l ngeren Zeitraum nicht verf gbar ist Wie man an dem Netzausfall bei einem gro en Netzbetreiber im April 2009 sehen konnte kann sich dieser l ngere Zeitraum durchaus auf nur wenige Stunden beziehen um bereits eine gro e Medienresonanz hervorzurufen Es stellt sich die Frage wie Sch lerinnen und Sch ler die Bedeutung der mobilen Kommunikation einsch tzen wie abh ngig sie sich von diesem System f hlen bzw wie abh ngig sie tats chlich sind Gr nde f r den Ausfall die Bedeutung des home location register oder mobile switching center k nnen im Rahmen der Analyse zugrundeliegender Konzepte besprochen werden Gerade bei der zunehmenden Ausstattung der Mobiltelefone mit GPgPlEmpf nger spielt die Selbst bzw Frem dortung eine wichtige Rolle Dienste wie Google Latitude werden nicht nur im Hinblick auf ihre technische Rea lisierung untersucht sondern ebenfalls auf Probleme die sich bei der M glichkeit zur Erstellung von Bewegun
20. in der Hand der Sch lerinnen und Sch ler liegen mit in die Leistungsbewertung einbezogen werden Dazu geh ren nicht nur die Installation bzw Deinstallation konkre ter Softwarelemente sondern ebenfalls andere notwendige Vorbereitungsma nahmen f r den Unterricht z B das Laden des Akkus damit die verwendeten Ger te zu dem gew nschten Zeitpunkt tats chlich einsatzbereit sind 40 4 1 7 Zusammenfassung Bereits zu Beginn des Vergleichs mit dem Lehrplan wurde die Problematik angesprochen dass dieser sich auf einen Zeitraum von drei Schuljahren bezieht das Unterrichtskonzept jedoch nur das einf hrende Schuljahr ber cksich tigt Es konnte nun dargelegt werden dass trotz dieser Problematik sehr viele fachliche bereinstimmungen mit dem Lehrplan gefunden werden konnten Dabei ist zu beachten dass die Passung einiger Themen sich auf noch nicht ausgearbeitete Module bezieht die im Rahmen der Arbeit nur kurz thematisch umrissen wurden der Lehr kraft also bei der Materialvorbereitung noch nicht alle Arbeit abgenommen wurde Neben fachlichen Koh renzen wurde gezeigt dass die Materialien bei der Unterrichtsgestaltung und Leistungsbewertung ebenfalls gut genutzt werden k nnen Im Lehrplan wurden keine einschr nkenden Angaben zu dem zu verwendenden Informatiksystem gemacht Im Ge genteil es wurde besonders Wert auf die Behandlung zentraler informatischer Aspekte unabh ngig vom konkreten System gelegt Deshalb kann der generelle E
21. kann vermutet werden dass die Einbindung von Informatiksystemen eine hohe Motivation mit sich bringt die Ausbildung des oben genannten Slogans zeigt jedoch dass eine hnliche Motivation auch anders er reicht werden kann In diesem Sinne sind die F higkeiten der Lehrkraft zur Motivierung mit der allgemeinen Atmosph re der Lerngruppe zu vergleichen und eine bestm gliche Reihenfolge bezogen auf die individuellen Bestimmungsfaktoren der Lernsituation zu finden 4 3 2 Zielvorstellungen Eng mit der Leistungsf higkeit und Motivation der Lerngruppe h ngt auch die Erreichbarkeit bestimmter Ziele zusammen Die ausgearbeiteten Materialien haben zwar f r jede einzelne Phase bzw f r jedes einzelne Modul Kompetenzvorstellungen formuliert die in Form eines Mindeststandards ausgewiesen wurden der Vergleich mit den Vorgaben des Lehrplans und des Zentralabiturs in den vorherigen Abschnitten zeigt jedoch dass hier verst rkt Freiheitsgrade zu sehen sind So wurde die Komplexit t der Phase zum Thema Sprachen einstimmig als zu hoch angesehen Die Begrifflichkeiten formaler Sprachen oder Hinweise zu Grammatiken wie sie mit Terminal bzw Nonterminalsymbolen vorhanden sind werden im Kontext der ersten Hinf hrung auf Modellierungstechniken als 75Es k nnen z B nicht mehrere Fenster auf einmal angezeigt werden welches Fenster den Fokus hat ist gleichbedeutend mit der Frage welches Fester sichtbar ist Es kann damit auch kein impliziter Fokuswechsel
22. lassen sich finden unter http humbert in hagen de ddi zuletzt berpr ft am 19 November 2009 43 4 3 1 Modellierung Ein gro er Entwicklungsbedarf der vorgegebenen Materialien wurde bereits zu Beginn festgestellt da keine Auf gaben vorhanden sind die auf die Entwicklung von Sequenzdiagrammen eingehen Die Lehrkr fte haben daher zus tzliche eigene Unterrichtsvorschl ge verwendet die eventuell in Folgearbeiten in die Materialvorschl ge inte griert werden Als wichtiger Punkt bei der Bearbeitung von Sequenzdiagrammen ist dabei das Konzept von Para metern und R ckgabewerten f r Methoden bzw Funktionen auszuarbeiten Sich auf Erfahrungen der letzten Jahre beziehend scheinen Sch lerinnen und Sch ler gerade hierbei Probleme zu haben Als eine Idee f r eine Problem stellung deren algorithmische L sung in Form eines Sequenzdiagramms dargestellt werden soll wurde das bereits in Abschnitt 3 2 angesprochene Beispiel zum Aufbau von Mobilfunkverbindungen genannt dessen Komplexit t durch die Einbeziehung unterschiedlich abstrahierter Datenbanksysteme zur Positionsbestimmung des Zielger ts variiert werden kann Auch wenn thematisch durchaus interessant so wird dieses Beispiel f r die Einf hrung in die objektorientierte Modellierung als nur bedingt geeignet angesehen da es praktisch nicht nachvollzogen werden kann Sch lerinnen und Sch ler m ssten sich bei Objektspielen in die Lage von technischen Ger ten versetzen deren T ti
23. letztere muss gesetzt sein falls Ton oder Video aufnahmen get tigt werden sollen Zur zweiten Kategorie Extended capabilities z hlt die Location Berechtigung notwendig um Daten ber den aktuellen Aufenthalt abzurufen genau wie die SwEvent Berechtigung which grants the right to simulate key presses and pen input and to capture such events from any program 2009a genutzt bei der Implementierung eines Keyloggers wie er in der Materialsammlung angef gt ist F r die Signierung von Programmen die keine der aufgef hrten Berechtigungen ben tigen kann ein Standardzer tifikat genutzt werden wie es z B in Yl nen 2009 integriert ist Ebenso gilt dieses f r die Berechtigungen der Kategorie Basic capabilities F r erweiterte Berechtigungen ist jedoch der Besitz einer Publisher ID notwendig deren Kosten im Bereich von 200 liegerf es k nnen nun die Dienste des Express Signed Service in Anspruch genommen werden Dabei ist eine Ausnahme zu ber cksichtigen F r Testzwecke kann auch von Entwicklern ohne Publisher ID der Open Signed Online Service genutzt werden die Beschr nkung For testing wie sie Ab bildung 5 zeigt bezieht sich darauf dass f r den Signierungsprozess eine konkrete IMEIP fixiert werden muss http developer android com guide publishing app signing berpr ft am 08 November 2009 p developer symbian org wiki index php title Publisher_ID_ Symbian_Signed amp 0oldid 27338 zuletzt ber
24. mit besonders stark diffe rierenden Konsequenzen konfrontiert Bei der Wahl des Computers z B liegt es nahe dass M dchen die eine l Qualitativ verbreiteter Neben Mobiltelefonie spielen Internetzugang und Multimediaf higkeiten immer gr ere Rollen Quantitativ verbrei teter Weltweit sind bereits mehr als 4 3 Milliarden Mobilfunkanschl sse registriert Die durchg ngige Nutzung der Fachsprache w rde zu komplexen sprachlichen Unterscheidungsformen zwischen Computern und Mobil telefonen f hren gerade weil der Begriff Informatiksystem so allgemein und Computer so unscharf definiert sind Im Bezug zu direkten Vergleichen zwischen den beiden Realisierungsformen von Informatiksystemen wird daher im Rahmen dieser Arbeit weiterhin die all tagssprachliche Begrifflichkeit verwendet Dadurch wird ebenfalls vernachl ssigt dass Computer und Mobiltelefone allm hlich in Form von Netbooks zusammenwachsen Diese Arbeit hat nicht das Ziel klare begriffliche Grenzen zu ziehen auch wenn im Kapitel zu den technischen Grundlagen kurz hierauf eingegangen wird weniger stark ausgebildete Technikaffinit t als Jungen besitzen eher abschreckend reagiererf In diesem Sinne stellt Heming 2009a dar dass mit der Auswahl des Mobiltelefons starke Kostenersparnisse weniger starke didaktische Einschr nkungen bei der Raumgestaltung und ein h heres Interesse der Sch lerinnen und Sch ler speziell der Sch lerinnen einhergehen k nnen Im Schul
25. rein pers nlichen nicht kommerziellen Nutzung und nur in dem Rahmen zu nehmen der durch die normale Funktionalit t der Dienste vorgegeben und erlaubt ist Streaming bezeichnet eine gleichzeitige digitale bertragung des Materials ber das Internet durch YouTube auf ein nutzerbetriebenes internetf higes Endger t in einer Weise bei der die Daten f r eine Echtzeitansicht bestimmt sind nicht aber f r einen permanenten oder vor bergehenden Download ein Kopieren ein Speichern oder einen Weitervertrieb durch den Nutzer YouTube LLC 2009 6 1 K Weiterhin ist die Weiterverbreitung im Klassenverband problematisch da diejenigen die das Video auf der YouTube Plattform zur Verf gung gestellt haben kein Einverst ndnis zu einer solchen Weiterverbreitung erteilt haben man au erdem davon unabh ngig bei dem Anschauen des Videos ber die YouTube Plattform zustimmt nicht einen Teil oder Teile der Webseite ber irgendein Medium zu vertreiben ohne dass YouTube dies zuvor schriftlich auto risiert hat Dies bezieht sich auch nicht aber ausschlie lich auf jegliche Nutzer bermittlung 6 1 A Um ohne rechtlichen Beistand auf der sicheren Seite zu sein sollten die Videos daher direkt vom Urheber bezogen werden der die Vergabe im Unterricht explizit gestattet Zur siebten Phase der Erweiterung der Modellierungstechniken durch das Klassenkonzept sind keine zus tz lichen Ankn pfungspunkte vorgesehen Einzig kann dar b
26. universit ren Rahmen als auch mit den beteiligten Lehrkr ften weiter berarbeitet Das Ergebnis des bisherigen Prozesses wird in diesem Abschnitt geschildert Ausgearbeitet wurde ein Unterrichtskonzept als roter Faden der durch verschiedene zu erg nzende Module the matisch abgerundet werden kann Mit dem Ziel den Unterrichtsverlauf eines Informatikkurses einer elften Jahr gangsstufd zu planen bzw zu unterst tzen werden zwar Verkn pfungen zu Themengebieten rund um Mobilte lefone und Mobilfunk verwendet jedoch keine allgemein informatischen Konzepte ausgelassen Eine detaillierte Auseinandersetzung mit der Lehrplankonformit t und den Bez gen zu den Vorgaben zum Zentralabitur findet in Abschnitt Astatt Dieser Abschnitt schildert die gedanklichen Intentionen M glichkeiten aber auch Grenzen des Konzepts und ist daher nur auf einer Metaebene praktisch nutzbar F r die Verwendung im Unterricht und die Vorbereitung einzel ner Unterrichtsstunden sind die in Abschnitt 3 3 beschriebenen Bl tter gedacht die der Arbeit in Form einer Ma terialsammlung beigef gt wurden Da diese Materialsammlung zur Unterst tzung anderer Lehrkr fte m glichst uneingeschr nkt weiterverbreitet werden soll sind diese Daten als Heming 2009b unter der Creative Commons Lizenz by nc sa online verf gbar 38 Weitere Ausf hrung zur Informatik als Kulturtechnik bietet 2008 39 im Rahmen eines Abiturs mit 13 Jahren 17 3 1 Unterrichtsphasen
27. vor so wird nicht beteiligten Lehrkr ften die individuelle Ad aption der Materialien leichter fallen eine generelle Besch ftigung mit Mobiltelefonen im Unterricht hoffentlich erleichtert 47 5 R ckblick und Ausblick Imagine a mobile device with the shape of a modern cellular phone containing all of the functions we expect in such a phone plus wireless Internet radio connection and a digital storage of one terabyte Since it looks like a phone we call it a phone 2006 Ob der eher wissenschaftlich gepr gte Begriff des Ubiquitous Computing nach Mark Weiser oder die industrielle Realisierung in Form des Pervasive Computing daf r genutzt wird Tatsache ist dass die immer weiter fortschrei tenden Entwicklungen es erm glichen dass Computer in Zukunft kaum mehr als solche wahrgenommen werden und so mit der allt glichen Umgebung verschmelzen Mattern 2005 Das in vielen Vortr gen des Autors ange sprochene Dijstra zugeschriebene Zitat Computer Science is no more about computers than astronomy is about telescopes bekommt damit eine immer wichtigere Bedeutung zugesprochen vor allen Dingen wenn man be denkt dass der Himmel mittlerweile auch bei ziemlich schlechtem Wetter ber Google Earth angeschaut werden kann Vom Standpunkt eines gesellschaftlich orientierten Informatikunterrichts m ssen die M glichkeiten aber auch Ge fahren dieser neuen Informatiksysteme n her betrachtet werden Dazu reicht es nicht p
28. vorherigen Phase steht auch hier die Nutzung der Mobiltelefone zur Programmierung im Vorder grund Durch die begrenzte Displayfl che wird es eventuell schnell schwierig den berblick ber den produzierten Quelltext zu behalten Dies kann zwar auch als Kritikpunkt f r den Einsatz der Telefone verwendet werden sollte jedoch dazu f hren dass Papier und Bleistift wieder einen gr eren Stellenwert bekommen Vor der tats chlichen Eingabe selbst erstellter Quelltexte in den Editor auf dem Mobiltelefon m ssen bereits Tests auf theoretischer Ebe ne stattfinden Dies ist gerade unter dem Gesichtspunkt dass der Einsatz von Informatiksystemen innerhalb von Klausuren im Moment problematisch isf als eine positive Vorbereitung zu sehen Die Phase zum Thema Verzweigungen 8 bricht aus dem Rahmen des Diktierger tbeispiels aus In Form des Tiereraten Programm enthalten in Heming 2009b werden Verzweigungen als unterschiedliche Abl ufe einer Spielrunde eingef hrt Die zugrunde liegenden Daten des Programms die durch das Laden entsprechender Dateien variiert werden k nnen werden dabei als ein bin rer Suchbaum interpretiert der nicht unbedingt balanciert sein muss W hrend sich Sch lerinnen und Sch ler ein Tier vorstellen versucht das Programm durch Entscheidungsfragen also Fragen auf die nur mit Ja und Nein geantwortet werden dieses Tier zu erraten Damit wird intuitiv bereits auf eine Unterscheidung zwischen inneren Knoten un
29. werden wird jedoch viel interessanter wenn die beteiligten Personen und Dienste n her analysiert werden Um 57D h vor dem Einsatz wurde das Kartenmaterial auf dem Speicher des Mobiltelefons gesichert 58Das Nokia 5800 hat Methoden zur Eingabe von GPslKoordinaten die auf dem enthaltenen Programm Karten angezeigt werden k nnen bei GoogleMapsMobile k nnen Koordinaten als Suchbegriff eingegeben werden in beiden F llen wird das Kartenmaterial direkt ber eine Internetverbindung bezogen 59High Speed Downlink Packet Access 26 die Kommunikation zwischen den Diensten darzustellen lernen Sch lerinnen und Sch ler Sequenzdiagramme kennen und nutzen Falls Objektspiele durchgef hrt werden sollen bei denen Sch lerinnen und Sch ler die Rolle der Endger te und der beteiligten Datenbanksysteme bernehmen ist es notwendig f r jede Ger teklasse einheitliche Algorithmen festzulegen nach denen im Spielverlauf vorgegangen werden soll Diese Algorithmen k nnen von der Lehrkraft vorbereitet aber auch von Sch lerinnen und Sch lern selbst entwickelt werden Der Exkurs in den Themenkomplex Datenbanken kann auf der Ebene des Mobiltelefons selbst durch die Analyse der Kontaktdatenbank geschehen Nach welchem Prinzip ist diese sortiert kann die Sortierung ver ndert werden Die interne Struktur wird zumindest ber den Zugriff mit Hilfe der Python Schnittstelle sichtbar bei dem die Ele mente anhand eines Prim rschl ssels eindeutig ide
30. wurde Dies kann daran erkannt werden dass das Modul zu Dateipfaden nicht f r sich allein steht es werden keine wichtigen informatischen Konzepte erl utert bzw wiederholf sondern als Werkzeug in einem weiteren Rahmen eingebunden wird in welchem Pfade bzw Pfadnamen als Zeichenkette anzugeben sind 4 3 3 Differenzierungsma nahmen Gerade wegen eines breiteren Vorwissensspektrums das bei Sch lerinnen und Sch lern vermutet wird wurden vom Autor vielf ltige Differenzierungsma nahmen zu Beginn der Unterrichtsreihe vorgeschlagen Bis auf geringe Unterschiede die auf eine generelle unterschiedliche Leistungsf higkeit zur ckgef hrt werden k nnen konnte eine solche Breite des Vorwissens zu Beginn des Projektes nicht festgestellt werden Bevor dies als Anhaltspunkt daf r gesehen werden kann dass Mobiltelefone eine g nstigere Wahl sind muss als zweiter Beeinflussungsfaktor die oben beschriebene Fokussierung auf Modellierungstechniken angef hrt werden Es ist zu vermuten dass sich kein Sch ler und keine Sch lerin in der Freizeit bereits mit Fragen der Modellierung besch ftigt hat die Nutzung von Papier und Bleistift zur Dokumentation u a von Objektspielen ist jede Person gewohnt Generell stehen die Lehrkr fte Einsch ben in Form von Referaten skeptisch gegen ber da ein solcher Vortrag einen Einschnitt in den Unterrichtsverlauf darstellt und zuviel Zeit dabei verloren gehen kann vergangene The men und Merks tze in E
31. zu f rdern bzw zu motivieren Die Themenvorschl ge f r individuelle Differenzierungsma nahmen sind besonders zu Beginn vielf ltig Da Sch lerinnen und Sch ler im Informatikanfangsunterricht und mit diesem Fokus wurde diese Planung erstellt mit 24 besonders stark differierenden Vorkenntnissen in den Unterricht kommen ist eine Binnendifferenzierung gerade zu Beginn auch besonders notwendig Unterschiedliche Interessengebiete k nnen bez glich gemeinsamer Ziel vorstellungen beleuchtet werden eine eventuelle Revision der Vorstellungen aus welchen Inhalten der zuk nftige Informatikunterricht bestehen wird kann auf sanfte Art und Weise vollzogen werden Basierend auf der ersten Phase die Informatiksysteme durch den Dreiklang von Hardware Software und Netz verbindungen definiert stellt sich bei vielen Ger ten die Frage wie Soft und Hardware voneinander zu trennen sind Sind die genutzten Algorithmen oder das Betriebssystem unver nderbar in einen Chip gebrannt worden oder lassen sie sich durch ein sogenanntes Firmwareupgrade nachtr glich modifizieren Das Modul Was ist Firmwa re geht auf diese Fragestellung n her ein es k nnen eher technische Aspekte eines informatischen Gegenstandes untersucht werden Technikaffine Sch lerinnen und Sch ler k nnen in diesem Rahmen eventuell ein ausrangiertes Mobiltelefon zerlegen und einzelne Hardwarekomponenten identifizieren Neben den bereits in der ersten Phase erw hnten Info
32. Ausstattung der Projektschule Goldau in der Schweiz in verschiedenen Perspektiven auszuloten um didaktische Konzepte f r den Unterrichtseinsatz zu entwickeln Als Beispiel zu zuk nftigen berlegungen sei der Einsatz von Class Room Management Systemen genannt der vom Autor generell mit Skepsis betrachtet wird W hrend diese Systeme 80 n den anderen Textheften werden Materialien konkret an Sozialkunde bzw Arbeits und Wirtschaftslehre oder f cher bergreifend adressiert Auch f r den Informatikunterricht interessante Themengebiete wie die bertragungstechniken oder Textkodierungen werden angesprochen Sinttp www febo fr studio index php page imot ion zuletzt berpr ft am 20 November 2009 Honegger geht auf diese Punkte mit einer Liste h ufig gestellter Fragen unter http www projektschule goldau ch das iphone projekt faqn her ein zuletzt berpr ft am 20 November 2009 49 durchaus h ufig eingesetzt werden um Lehrerinnen und Lehrern eine m glichst gro e automatisierte Kontrolle ber die vorhandenen Informatiksysteme zu bescheren h tten sie in einem Szenario nur mit mobilen Ger ten die auch noch im Besitz der Sch lerinnen und Sch ler sind keine konkrete Daseinsberechtigung mehr Es w ren keine schulischen Endger te mehr zu sch tzen sondern h chstens gewisse Komponenten der schulischen Infrastruktur die besondere personenbezogene Dienste f r Sch lerinnen und Sch ler anbieten Die ad quate Einbindun
33. Bibliothek androidinterface k nnte das gleiche Beispiel wie in Ab bildung B aussehen Eine solche Bibliothek auf Basis der vorhandenen M glichkeiten w re leicht zu erstellen und w rde den Einsatz bereits im Informatikanfangsunterricht erm glichen Vergleicht man diese Ergebnisse mit der Spezifikation der PyS60 2008 so f llt auf dass ein typi sches Hello World Programm wie in Abbildung 4 analog zum fiktiven Android Beispiel aus Abbildung Jrealisier bar ist Die unterschiedlichen Funktionen der Mobiltelefone lassen sich sortiert nach speziellen Python Modulen bzw erweiterten Standardmodulen nutzen Der Zugriff auf die Kamera des Mobiltelefons die zum einfachen Foto grafieren oder dem Erstellen von Videos geeignet ist wird durch Methoden des Moduls camera erm glicht Um 24 JavaScript Object Notation Remote Procedure Call vgl http json rpe org zuletzt gepr ft am 14 Oktober 2009 11 run import android droid android Android ergebnis droid getInput Wie_heisst_du name ergebnis result droid makeToast Hallo _ name Abbildung 2 Android Scripting Environment ASE Hello World Beispiel mit Python import androidinterface name androidinterface getString Wie heisst du androidinterface makeToast Hallo _ name Abbildung 3 Variante von Abbildung 2 mit fiktiver androidinterface Bibliothek nur Ger usche aufzunehmen und wiederzugeben wird das Modul audio verwendet Do
34. Code 4 B http www i nigma com loderhttp reader kaywa com zuletzt berpr ft am 08 November 2009 5Beispie e f r online verf gbare Generatoren sind http invx com oder Ihttp qrcode kaywa com bzw http datamatrix kaywa com zuletzt berpr ft am 08 November 2009 Abbildung 1 DataMatrix und OR Code Auch dann wenn allgemeine informatische Konzepte angesprochen werden k nnen Mobiltelefone zur Veran schaulichung verwendet werden H ufig ist es dazu jedoch notwendig dass bestimmte Beispielprogramme auf dem mobilen Informatiksystem verf gbar sind F r die Erstellung der Unterrichtsmaterialien die in Abschnitt j detailliert vorgestellt werden wurde im Sinne einer Demonstration ein Programm zum Erraten von Tierarten ge schrieben Verzweigungen und Baumstrukturen k nnen praktisch erlebt werden die zugrunde liegende Datenbasis in Form von XMI n her analysiert und selbstst ndig ver ndert werden Zusammenfassend ist damit gezeigt dass die analytische Perspektive mit unterschiedlichen theoretischen und prak tischen Elementen aus dem Bereich der Mobiltelefonie keine besonderen Anforderungen an die hardwaretechni sche Ausstattung der verwendeten mobilen Informatiksysteme stellt Aus welchem Grund sollte wohlgemerkt vorerst nur basierend auf der aktuell untersuchten analytischen Perpektive der Computer nun einem Mobiltele fon vorgezogen werden 2 2 Die Perspektive Ver nderung der Wirklichkeit Bei
35. EINSATZSZENARIEN VON MOBILTELEFONEN IM INFORMATIKUNTERRICHT Abschlussarbeit zur Erlangung des akademischen Grades eines Master of Education M Ed DD Didaktik der Informatik im Studiengang Master of Education Unterricht an Gymnasien und Gesamtschulen der Bergischen Universit t Wuppertal vorgelegt von Matthias Heming Erstpr fer Dr Ludger Humbert Zweitpr fer Prof Dr Bruno Lang Dezember 2009 Zusammenfassung Mobiltelefone werden immer leistungsf higer sind vielseitig nutzbar und k nnen heutzutage durchaus als all gegenw rtig bezeichnet werden Mit einer Generation von Sch lerinnen und Sch lern die mit einer solchen modernen Form eines Schweizer Taschenmessers in der Hosentasche aufwachsen ver ndern sich auch die Be dingungen unter denen Informatikunterricht gestaltet wird In dieser Arbeit wird gezeigt auf welche Art und Weise Mobiltelefone nicht nur als Anschauungsobjekt son dern als gleichwertiger Ersatz f r Computer im Informatikunterricht Gewinn bringend genutzt werden k nnen Aufbauend auf den Erfahrungen des Pilotkurses von Humbert der seit 2007 an der Willy Brandt Gesamtschule in Bergkamen Mobiltelefone als einziges Informatiksystem im Unterricht verwendet werden Materialien vorge stellt die Lehrerinnen und Lehrer bei der Unterrichtskonzeption unterst tzen sollen Zielgruppe der vorgestellten Unterrichtsreihe ist ein Informatikkurs einer 11 Jahrgangsstufe innerhalb der dreij hrigen gymnasiale
36. Gesellschaft lt Nutzung von Systemprogrammen zur Unterst tzung Tabelle 1 Perspektiven des Nutzungsbegriffs im Bezug auf Informatiksysteme Erweiterungen an die richtigen Stellen zu verschieben W hrend die Zuordnung eines Compilers zu den Program mierwerkzeugen anstelle der Systemprogramme recht deutlich ist verschwimmt diese bei der Betrachtung von Interpretern wiederum Auf der einen Seite werden Interpreter von Programmieren genau wie Compiler dazu ge nutzt um die verwendete h here Programmiersprache auf Maschinenebene zu transferieren und stellen damit ein Programmierwerkzeug dar auf der anderen Seite werden diese jedoch nach der eigentlichen Programmierung ebenfalls als Laufzeitumgebung verwendet und sollten in diesem Zusammenhang besser als Systemprogramme bezeichnet werden Genau wie die Unterscheidung von Anwendungs und Systemprogrammen bzw Programmierwerkzeugen stellt die Einteilung in nur zwei Nutzungsperspektiven also nur ein Modell dar auf das die Wirklichkeit in einigen Facetten nicht ad quat projiziert werden kann Es stellt sich z B die Frage wie detailliert die Analyse zur Prognose zuk nftiger Auswirkungen innerhalb der Perspektive der Ver nderung der Wirklichkeit durchgef hrt wird Je genauer die Auswirkungen zu bestimmen versucht werden um so mehr kann diese T tigkeit ebenfalls der Sicht der Analyse der Wirklichkeit zugesprochen werden Genauso muss bei der Einsch tzung der Verwendungsm
37. Know How Computer unabh ngig vom verwendeten Informatiksystem sind k nnen diese ohne weiteres als Erweiterung in das Unterrichtskonzept eingef gt werden Angelehnt an das Firm ware Modul kann auf die einzelnen Hardwarekomponenten von Mobiltelefonen und anhand dieser auf das von Neumann Modell eingegangen werden Auch wenn schnell weitere M glichkeiten gefunden werden k nnen die geforderten Elemente im Unterricht um zusetzen so ist die Passung des Unterrichtskonzepts in der bisherigen Form mit Themengebiet 6 als noch unge n gend anzusehen 69Es sei kritisch angemerkt dass der Begriff der Informationsdarstellung im Lehrplan sehr ung nstig gew hlt ist da auf dieser tiefen maschi nellen Ebene keinesfalls mehr von Information sondern nur von Daten gesprochen werden darf 35 Methoden und Formen selbstst ndigen Arbeitens Fachspezifische Selbstst ndige und F cher bergreifende Vorgehensweisen projektorientierte und f cherverbindende Arbeitsformen Sichtweisen Modularisierung Entwicklung einer vom von Datenorganisation i gelenkten Unterricht fachbezogenen Entwicklung neuer Werkzeuge zu zu Aufdecken der Funktions weise bekannter Werkzeuge selbstst ndigen fach bergreifenden Nutzen fortschreitender Arbeitsformen Sichtweisen Analysetechniken Tabelle 5 Dimensionen der Methoden und Formen selbstst ndigen Arbeitens aus MSWWF 1999 S 20 Wenn mit diesem Abschnitt erste kritische u erungen laut w
38. November 2009 Dingemann federf hrend u a 2009 DINGEMANN FEDERF HREND Klaus LINK Dietmar W STHOFF Hans J rgen HAHLWEG Ebbo ESCHEN Focke LOMEN Franz KLEMISCH Ingo PSARSKI Klaus REU TER Malte STIRBA Norbert P RSCHKE Wolfgang Vorgaben zu den unterrichtlichen Voraussetzungen f r die schriftlichen Pr fungen im Abitur in der gymnasialen Oberstufe im Jahr 2012 Vorgaben f r das Fach Infor matik http www standardsicherung nrw de abitur gost getfile php file 2033 Version August 2009 Abruf 18 November 2009 Im Dokument wird Karin Lindenstruth als Autorin ausge wiesen D beli Honegger 2009 D BELI HONEGGER Beat Ein Computer pro Schulkind mit Mobiltelefonen In Bildung Schweiz 2009 November Nr 112 09 Sonderheft Computer und Internet Abruf 20 No vember 2009 Die ganze Sonderausgabe ist verf gbar unter http www Ich ch dms static 6622948d e0e8 46da 9ede 41c50fc33716 heftl1la09 pdf Dreuw 2007 DREUW J rn Mit dem Handy aus der Armut In Focus online 2007 August focus de digital handy afrika_aid_69436 html Abruf 16 November 2009 Floyd u Klischewski 1998 FLOYD Christiane KLISCHEWSKI Ralf Modellierung ein Handgriff zur Wirk lichkeit Zur sozialen Konstruktion und Wirksamkeit von Informatik Modellen In 1998 S 21 26 Download ber Pohl 1998 am 10 September 2009 defekt verf gbar ber http swt www informatik uni hamburg de publ
39. S Nachrichten so m ssten Teile des nativen Nachrichtenprogramms nachgebaut werden Computersimulation Auf diese Thematik wird im vorgelegten Konzept nicht eingegangen Bildverarbeitung Mustererkennung QR Codes sind an zumindest zwei Stellen in den Unterrichtsmaterialien verwendet Zweites Arbeitsblatt zur Einf hrung in die Programmierung Arbeitsblatt zu Listen Tupel und GUI Damit wird zumindest der praktische Aspekt dieser Systematiken angesprochen Inwieweit weiterhin darauf eingegangen wird liegt an der Lehrkraft selbst und wurde bisher nicht vorbereitet Telekommunikation Die Passung zu diesem Themengebiet ist selbsterkl rend Sprachverarbeitung Neben der Phase zum Thema Sprachen wird der Sprachsynthesizer der Mobiltelefone verwendet Der Exkurs zum Thema ELIZA und dem Turing Test geht anstelle der Ausgabe auf die Inter pretation eingegebener Texte ein Strategiespiele MPFS 2009 2008 zeichnen Spiele als ein besonderes Interessensgebiet der Jungen aus wes wegen mit Ber cksichtigung der Genderproblematik mit diesem Thema sehr sensibel umgegangen werden muss Aus diesem Grund wurde bis auf das Ratespiel zu Tierarten innerhalb der Phase zu Verzweigungen nicht auf Strategie Spiele eingegangen Datenschutz und Datensicherheit Im Modul Wo bin ich wird in besonderer Weise auf diese Thematik einge gangen Fragestellungen um die Abh rsicherheit von Mobiltelefonen oder die Lesbarkeit von Nachrichten bieten weitere M glic
40. Sound verantwortlich welches mit einer Datei verkn pft werden muss in die bzw aus der die not wendigen Informationen bei der Aufnahme gespeichert bzw gelesen werden Ein Objekt ohne diese Verkn pfung mit internem Status ENot Ready kann nicht genutzt werden und erzeugt bei dem Aufruf der unterschiedlichen Methoden eine entsprechende Ausnahme Ungl cklich dabei ist dass bei einfachem Aufruf des Konstruktors ge nau ein solches Objekt ohne Verkn pfung erstellt wird und keine Methoden zur nachtr glichen Assoziation zur Verf gung stehen Ebenfalls ungl cklich ist dass der Pfad zur Datei nicht als Parameter im Konstruktor berge ben werden kann F r das ad quate Erstellen eines mit einer Datei verbundenen Soundobjektes ist die statische Methode Sound open pfad verantwortlich Vergleicht man die Zugriffsm glichkeiten auf das Telefonbuch des Mobiltelefons contact s Modul mit dem Zugriff auf die gespeicherten SMSHN achrichten inbox Modul so fallen hier ebenfalls Ungereimtheiten auf Auf einzelne Kontakte ist mit Hilfe eines Kontaktdatenbankobjektes ein Zugriff m glich F r jeden Kontakt existiert daf r ein Objekt der Klasse Contact die einzelnen Eintr ge f r Telefonnummer Adresse E Mail etc sind im Rahmen von verbundenen ContactField Objekten vorhanden Bei der SMS Datenbank realisiert durch ein Objekt der Klasse Inbox sollten analog zum vorherigen Vorgehen die einzelnen Nachrichten ebenfalls durch Objekte einer passen
41. als Barcode Hierzu eigenen sich z B der DataMatrix oder OR Coad In Abbildung 1 ist jeweils ein beispielhafter Text mit diesen Techniken codiert worden Spezielle Ger te zum Lesen dieser Codes sind nicht notwendig f r sehr viele Mobiltelefone sind Programme verf gbar die die Bilder der eingebauten digitalen Fotokamera analysieren und die codierten Texte anzeigen k nne Die Kodierung eigener Textbausteine kann mit Hilfe unterschiedlicher Generatoren online wie offline geschehen 6Global Positioning System 7Short Message System h ufig wird damit nicht nur das System sondern ebenfalls eine ber dieses System verschickte Nachricht bezeichnet 8 Silent Messages oft bezeichnet als Silent SMS Stealth SMS Stille SMS oder stealthy ping zeigt weder das Display noch ein akustisches Signal an Beim Mobilfunkanbieter fallen jedoch Verbindungsdaten an so zum Beispiel die Nutzeridentifikation IMSI Solche Kurzmittei lungen verwendet insbesondere die Polizei zur Ortung von Personen oder zur Erstellung ganzer Bewegungsprofile Silent SMS k nnen auch von privater Seite aus versandt werden lassen dann aber nur erkennen dass die adressierte SIM eingebucht ist bzw das Empf ngerger t empfangsbereit ist Details unterhttp creativecommons org licenses by sa 2 0 deed de zuletzt berpr ft am 08 November 2009 1 pr ft am 08 November 2009 p zuletzt berpr ft am 08 November 2009 12 Java Micro Edition 13 Quick Response
42. ann innerhalb der geplanten Jahrgangsstufe nicht ausgemacht werden insbesondere deswe gen weil Projekte h ufig mit der Implementierung von einigerma en komplexen Programmen zu tun haben und daf r noch nicht gen gend Grundlagen gelegt wurden Erste Tendenzen ergeben sich mit der Unterscheidung zwi schen grafischer Nutzungsoberfl che und intern genutzter Objekte wie sie mit der letzten Phase get tigt werden F r eine vereinfachte Teamarbeit bei der Programmierung m sste jedoch die Einbindung selbstgeschriebener Module behandelt werden die falls keine Installationspakete erstellt werden die Anpassung der Pfad Variable sys path mit sich bringt Dies ist zwar nicht sehr komplex bisher jedoch nicht in den Modulen bzw Phasen enthalten Fachspezifische Vorgehensweisen sollen an dieser Stelle nicht n her analysiert werden Ob diese mit den vor gegebenen Phasen und Modulen abgedeckt werden wurde bereits in Abschnitt zu den fachlichen Inhalten ber cksichtigt F cher bergreifende und verbindende Sichtweisen wurden bei der Konzeption der Aufgabenstellungen nicht in direkter Form innerhalb der zehn Phasen ber cksichtigt sondern m glichst in angrenzende Module ausgela gert Zusammenh nge mit der Mathematik und Physik sind beim Themenkomplex der Positionsbestimmung mit GPS Satelliten gegeben auf Deutsch und Fremdsprachen wird bei der Erstellung von Railroaddiagrammen Bezug genommen Weitere Bezugsm glichkeiten ergeben sich bei de
43. aradigmatisch die mo bile Kommunikation in den Vordergrund zu stellen wie es vorstellt Gerade bei im Alltag verschwindenden Ger ten geht das Verst ndnis der prinzipiell universell einsetzbaren Informatiksysteme h ufig unter Mit PythonForS60 ergab sich nun erstmalig die M glichkeit nicht nur Programme f r die Nutzung auf mobilen Systemen zu fertigen sondern diese auch auf der selben Plattform zu erstellen Ob die Firma Nokia die schulische Nutzbarkeit bei der Wahl der Programmiersprache mit einbezogen hat ist wohl eher unwahrscheinlich die Eignung zum Rapid Prototyping war nach Ihlenfeld 2005 jedoch ein erkl rtes Ziel und die Implementierung der API deckt sich wie bereits gezeigt mit den Bed rfnissen die von schulischer Seite an eine Schnittstellen definition gestellt werden Mit der ausschlie lichen Nutzung des Mobiltelefons im Unterricht wird die Universalit t eines Informatiksystems demonstriert das durch seinen starken Verbreitungsgrad auch im Alltag allgegenw rtig aber noch nicht g nzlich unbewusst genutzt und damit unsichtbar geworden ist In Abbildung ist zusammengefasst dargestellt wie die Entwicklungsarbeit aus schulischer Perspektive bis her abgelaufen ist Hervorzuheben sind die beiden Pilotprojekte der Willy Brandt Gesamtschule in Bergkamen Die Sch lerinnen und Sch ler des ersten Pilotprojektes werden im n chstes Jahr ihre Abiturpr fung ablegen das Folgeprojekt hat gerade erst begonnen Das Bed rfnis
44. aterialien bisher nicht bearbeitet Bei einer Weiterentwicklung ist zu ber cksichtigen dass der Einbezug von Mobiltelefonen und der Technik des Mobilfunks f r den Einf hrung ung nstig sein Kann da die praktische Umsetzbarkeit von Beispielen realit tsfern erscheint F r komplexere Beispiele im Rahmen einer Wiederholung kann dies jedoch dennoch n tzlich sein Zum Anderen kann die Reihenfolge der Phasen unter verschiedenen Zielen bzw unterschiedlicher Akzentuierung und Gewichtung stark variieren Innerhalb des Projektes wurde z B nach der Phase Was ist Informatik nur reduziert auf den Begriff der Information eingegangen Danach wurden Teile des Arbeitsblattes zu Sprachen verwendet um darauf folgend mit der Modellierung einzusteigen Die Phase der Algorithmen wurde ausgelassen und mit der Dateiverteilung die Einf hrung in die Programmierung vorbereitet Damit ist der Grund f r die Bezeichnung als Phasen in der Unterscheidung zu Modulen nicht mehr gegeben und es m sste untersucht werden wie stark die Phasen in ihrer Konstruktion tats chlich voneinander abh ngig sind Bei 79 Ob genetisch bedingt oder sozial konstruiert dar ber soll hier nicht gestritten werden 46 Vorschl gen zu anderen Reihenfolgen k nnten diese analog zum in der Materialsammlung enthaltenen Poster vi sualisiert werden welches zu diesem Zweck als Quelltext mit entsprechender Lizenz zur Verf gung gestellt wird Liegen noch weitere Vorschl ge zur Reihenfolge
45. atiksystemen im Informatikunterricht zu verein fachen werden in Abbildung 1 zwei Einsatzperspektiven unterschieden In Anlehnung an die Begrifflichkeit von wurde eine Komponente mit Analyse der Wirklichkeit bezeichnet bei der Sch le rinnen und Sch ler zum einen passiv verschiedene Informatiksysteme beobachten zum anderen aber auch durch Ausprobieren verschiedener Nutzungsszenarien kreativ explorativ t tig werden Die andere Komponente bezeich net mit Ver nderung der Wirklichkeit schiebt den Fokus auf den gestalterisch kreativen Themenkomplex der Mo dellierung gt Jund Implementierung von Informatiksystemen Bei der analytischen Perspektive werden jedoch nicht nur spezialisierte Informatiksysteme untersucht sondern mit Computern und Mobiltelefonen ebenfalls universell einsetzbare Die zu untersuchenden Umgebungsfaktoren sind durch die Universalit t jedoch so vielf ltig dass eine Beschr nkung auf bestimmte Anwendungskontexte notwen dig ist Je nach Zusammenhang werden dazu unterschiedliche Anwendungsprogramme wie Textverarbeitung und Grafikprogramm aber auch E Mail Client und Webbrowser verwendet Bei der Perspektive der Ver nderung m ssen nicht notwendigerweise komplette Informatiksysteme entworfen wer den h ufig reicht es bereits vorhandene in ihren Funktionen durch eigene Programme zu erweitern Von Program miersprachen ber Compiler oder komplexen Entwicklungsumgebungen k nnen Sch lerinnen und Sch ler dazu unterschied
46. aufeinanderfolgenden Besch ftigung im Sinne einer hnlichkeitshemmung auftreten k nnen zu vermeiden Aus dem gleichen Grund soll die folgende Phase daher noch nicht auf das Konzept der Schleifen eingehen die Wahrscheinlichkeit der gedanklichen Fehl konstruktion einer IF Schleife durch gr eren Abstand zur Verzweigungsphase verringert werden Da die bisher durchgearbeiteten Themen mit ihren Erg nzungsm glichkeiten f r eine Jahrgangsstufe durchaus gen gen werden Schleifen generell herausgenommen und die letzte Phase geht auf Listen Tupel und GUIP 10 ein Es stellt sich jedoch die Frage ob die gleichzeitige Einf hrung der Datentypen Liste und Tupel durch ihre syntaktische hn lichkeit ebenfalls zu Unterscheidungsproblemen f hren kann In diesem Falle m sste berlegt werden ob z B der Listenbegriff bereits in eine fr here Phase oder ein fr her einzubindendes Modul integriert werden kann Unabh ngig von dieser Fragestellung ist jedoch die Intention im Rahmen der letzten Phase ein Programm zu erstellen welches nicht ber die interaktive Kommandozeile von Python sondern wie ein richtiges Programm durch die Auswahl unterschiedlicher Men punkte der nativen Symbian S60 Oberfl che gesteuert wird Aufgrund der gr eren Komplexit t wird auf die Einbindung eines Listbox Objektes als Programmk rper verzichtet der einzige grafische Bestandteil des Beispiels ist das ber den linken Softkey aufzurufende Auswahlmen Dabei ist es n
47. ben der Lehrkraft eine gute M glichkeit die erbrachten Leistungen der Lernenden f r diese transparent zu bewerten Die H ufigkeit der Lernzielkontrollen verdeutlicht dabei dass Leistungsbewer tungen ein kontinuierlicher Prozess sind S 73 Nicht in dieser Arbeit enthalten sind Einsch tzungen inwieweit die Aufgaben der Lernzielkontrolle auch f r eine Klausur geeignet w ren wozu u a konkrete Zuordnungen der Aufgaben zu den drei Anforderungsbereichen der Reproduktion des einfachen und des komplexen Transfers notwendig sind Damit gehen die Ergebnisse der Lernzielkontrollen mit in den Beurteilungs bereich der Sonstigen Mitarbeit ein Die im Lehrplan enthaltenen Hinweise zur Bewertung von Beitr gen im Unterrichtsgespr ch von Hausaufgaben oder der Teilnahme bei Gruppenarbeiten gelten ohne nderungen ebenfalls f r das vorliegende Unterrichtskon zept Jedoch flie t der Umgang mit den verf gbaren Systemen durch die spezielle Wahl der Mobiltelefone anders in die Bewertung ein als blich Zwar ist die Vertrautheit mit der Hard und Software des Rechners also dem Mobiltelefon und mit anderen Ger ten und Hilfsmitteln z B Modellrechnern S 80 immer noch wichtig durch die st ndige Nutzung der Ger te im Alltag wird sie aber in einem gewissen Ma e relativiert werden m ssen Daf r k nnen jedoch administrative Aufgaben die bei den sonst in der Schule festinstallier ten und zentral verwalteten Informatiksystemen nicht
48. benso ein eigenst ndiges m Skript erstellt werden Auch wenn die Pro grammiersprache auf den ersten Blick relativ einfach aussieht starke hnlichkeit zu Python bzw Ruby bez glich der Syntax und Modularisierungsm glichkeiten so wird es mindestens dann problematisch wenn nicht nur im Kontext der Mobiltelefone programmiert werden soll Nach Kenntnis des Autors wird bisher kein Interpreter f r Desktop Systeme angeboten Dies k nnte bei einem parallel gef hrten Informatikkurs ohne Mobiltelefone oder in folgenden bzw fr heren Schuljahren ebenfalls ohne solche Ger te zu einem Problem werden Aus didaktischer Perspektive analysiert und f r gut befunden wurde die Programmiersprache Python z B von Le derer 2007 Aus diesem Grund erscheint es besonders g nstig dass gerade diese Programmiersprache 2005 f r Symbian S60 von Nokia in Form der Laufzeitumgebung PythonForS60 PyS60 zur Verf gung gestellt wurde Zusammen mit der Python criptShell einem Programm welches sowohl die Nutzung einer interaktiven Konsole auf dem Ger t oder ber Bluetooth als auch die direkte Ausf hrung von Skript Dateien erm glicht ist nun nur noch ein passender Editor z B 2008 notwendig um alleine mit Mobiltelefonen Unterricht zu gestal ten 2006 portierte die Python Version der Stifte und M use Bibliothek nach Arbeiten von 2002 ebenfalls f r Mobiltelefone Im Rahmen von Heming 2009a wurde auf dieser Bibliothek aufgesetzt und die Er
49. bergangsdiagramme und damit implizit endliche Au tomaten erl utert Falls sich gen gend Zeit findet ist genau das ein Ankn pfungspunkt n her in die Theorie der Automaten einzusteigen Effizienzuntersuchungen das letzte Stichwort des f nften Themengebiets lassen sich lose dem nicht ausgearbei teten Modul zum Thema Datenbanken und Hochverf gbarkeit zuordnen Es werden keine konkreten Algorith men auf ihre Geschwindigkeit untersucht sondern es wird veranschaulicht welche Bedeutung die Optimierung der Geschwindigkeit von kleinen Datenbankabfragen in der heutigen Zeit sehr leistungsf higer Rechenmaschinen auch f r Heimanwender noch hat Das letzte Themengebiet besch ftigt sich mit den technischen Hintergr nden funktionalen und organisatorischen Prinzipien von Hard und Software Daf r wird wie schon h ufiger die Phase zum Thema Sprachen genutzt f r die ebenfalls das Ziel formuliert wurde Umgangs Fach Programmier und Maschinensprache voneinander differenzieren zu k nnen Es werden zumindest die Grundbefehle des Zuse Z3 Rechenwerks recherchiert und die Prinzipien von Interpreter bzw Compiler als automatische bersetzungseinheiten zwischen elementaren und h heren Sprachkonzepten festgestellt Auf die Struktur eines von Neumann Rechners wird jedoch in dem vorgestellten Unterrichtskonzept genauso we nig eingegangen wie auf die Datenrepr sentation auf Maschinenebend Da didaktisch reduzierte Maschinen konzepte wie der
50. bjekte miteinander kommunizieren Bei dem Thema Kryptographie welches generell recht spannend auch oh ne Informatiksysteme gestaltet werden kann und neben mathematischen auch vielf ltige geschichtliche Ankn p fungspunkte bietet k nnen M glichkeiten implementiert werden SMS Nachrichten verschl sselt zu bertragen 7 Der Autor hat erfolgreich das Programm GpsMid getestet wenn auch die grafische Benutzungsoberfl che und das Startverhalten noch nicht ganz ausgereift erschienen http gpsmid sourceforge net de zuletzt berpr ft am 19 November 2009 42 bzw verschl sselt auf dem Mobiltelefon zu speicherr gt Damit kann die Problematik bei der symmetrischen Ver schl sselung der Schl sselaustausch live erlebt werden Zwar bieten auch relationale Datenbanken M glichkeiten den Klassen bzw Objektbegriff unter einer anderen Perspektive zu betrachten Die bertragung von Klassen in Tabellen und Objekten in Eintr ge in diesen Tabellen bietet jedoch auch H rden Durch eine saubere Normalisierung z B zur Vermeidung von Redundanzen werden Objekte auseinander gerissen Methoden auf der Datenbankebene g nzlich vernachl ssigt und es muss mit SQL eine nicht triviale neue Sprache erlernt werden Es bleibt nicht aus an dieser Stelle negativ anzumerken dass die zu den Vorgaben zum Zentralabitur ver ffent lichten Zusatzmaterialien und Aufgaben sich nur auf die Programmiersprachen Java und Delphi beziehen Um die An
51. che Themen und Gegenst nde die als obligatorisch festgelegt wurden ebenfalls abgedeckt werden k nnen Der Lehrplan unterscheidet im Abschnitt Bereiche Themen Gegenst nde das Lernen im Kontext der Anwen dung Methoden und Formen selbstst ndigen Arbeitens und Fachliche Inhalte Der individuelle Unterricht hat alle drei Perspektiven zu nutzen und die so gewonnenen Ein Sichten Gewinn bringend miteinander zu ver kn pfen S 10 Einerseits macht diese Formulierung deutlich dass nicht alle Bereich zu hun dert Prozent abgedeckt sein m ssen sondern der auf den vorgestellten Materialien basierende Unterricht ad quate eigene Akzentuierungen setzen darf Andererseits m ssen mit dem Abitur als Qualifikationsziel gewisse obliga torische Grundvoraussetzungen abgedeckt werden Pointierung und Akzentuierung einzelner Teilbereiche der In formatik m ssen dem Erreichen eines qualitativ anspruchsvollen und quantitativ abgerundeten Abschlussprofils verpflichtet bleiben MSWWF 1999 S 23 4 1 2 Fachliche Inhalte Die als obligatorisch angesehenen Inhalte werden vom Lehrplan in Form der sechs Themenbereiche aus Tabel le 4 gruppiert Zus tzlich werden zu jedem der sechs Themenbereiche detaillierende Stichworte und kurze Be schreibungen hinzugef gt Anstatt diese jeweils als Zitat zu kennzeichnen sind Bezugnahmen auf Stichworte im Folgenden nur hervorgehoben Da Sch lerinnen und Sch ler vor der elften Jahrgangsstufe noch kei
52. d Bl ttern hingearbeitet da die zu stellenden Fragen immer in inneren Knoten und die resultierenden Tierarten immer als Bl tter vorkommen Die Visualisierung m glicher Fragesequenzen in Abbildung list ein Beispiel gezeigt kann in Anlehnung an die Symbolik von Programmablaufpl nen geschehen falls diese Form der Darstellung im weiteren Unterrichtsverlauf verwendet werden soll Der Autor zieht bei der Visualisierung von Programmabl ufen jedoch Struktogramme vor da diese n her an der sp teren Implementierung liegen und Programmablaufpl ne schnell dazu verf hren Sprungbefehle umsetzen zu wollen Der beispielhafte Programmablaufplan innerhalb der DIN 66001 von 196d wird gerade durch die verwendeten bergangsstellen un bersichtlich vorhandene Schleifen k nnen nur schwer erschlossen werden Daher wird die Raute als Symbol f r eine Verzweigung nicht verwendet und die Ellipse in Abbildung 6lnur zur Unterscheidung zwischen inneren Knoten und Bl ttern gew hlt Nach der Bearbeitung dieser Phase sollte Sch lerinnen und Sch lern bewusst sein das Objekte nicht mehr als ein fache Variablen darstellen bei denen das einzig Interessante die direkte Manipulation der enthaltenen Attributwerte ist Um Informatiksysteme nicht zu einfachen Rechenmaschinen zu degradieren m ssen Programme Eingaben von Nutzerinnen und Nutzern entgegen nehmen diese auswerten und entsprechend unterschiedlich reagieren Die Rea lisierung von Fragen die eine konkre
53. de Klasse repr sentiert werden Die Attribute der enthaltenen Message Objekte w ren z B der textuelle Inhalt die Zeit wann die Nachricht empfangen gesendet wurde die Absendertelefonnummer ein 25 Wireless Local Area Network 26Nachr stbar mit der Miso Bibliothek Hasu 2009 12 import appuifw 2 name appuifw query u Wie heisst du text appuifw note u Hallo _ name Abbildung 4 Python For S60 Hello World Beispiel Hinweis ob die Nachricht gelesen oder ungelesen ist Dieses Design wurde jedoch in der Spezifikation nicht vorgesehen Statt dessen wird jede Nachricht nur durch eine Identifikationsnummer ID repr sentiert Das Ausle sen bzw Modifizieren der Attribute der implizit vorhandenen aber nicht zugreifbaren Nachrichtenobjekte ist nur durch Methoden des Inbox Objektes die als Parameter die passende Nachrichten ID mitgegeben bekommen m glich Im Vergleich zum ASEjJist die PyS60JAPI sowohl wesentlich ausf hrlicher als auch einfacher zu verwenden Hier bei ist jedoch zu ber cksichtigen dass das ASEJerst als Alpha Version in sehr frihem Stadium zur Verf gung steht Wird die Anzahl der implementierten Methoden innerhalb der AndroidFacade Klasse erh ht steht der Erstellung einer zu PyS60 hnlichen Modulvielfalt mit einfacheren Nutzungsm glichkeiten nichts im Wege Im Gegenteil das stellt einige Features zur Verf gung die die Entwicklung auf einem Android Mobiltelefon stark ver einfachen Zum Ein
54. den k nnen wird dadurch betont Der Abdruck eines QR Codes der einen Quelltextschnipsel enth lt bietet die M glichkeit zweidimensionale Barcodes mit ihren Verwendungsm glichkeiten zu diskutieren und eventuell mit Referaten zum Thema RFID in Verbindung zu bringen Weitere Themen wie Fehlererkennung und korrektur k nnen z B anhand der Pr fziffer von EANP oder ISBNPJangesprochen und vertieft werden Um eine hnlichkeitshemmung in Verbindung mit dem Objektbegriff zu vermeiden wird erst jetzt mit gen gen dem Abstand das Konzept von Klassen 7 eingef hrt Dabei wird der Klassenbegriff als Kategorie vorgestellt der konkrete Objekte zugeh rig sind Die Klassenbeschreibungen die im Rahmen einer Implementierungspha se umgesetzt werden werden als Baupl ne zur Objektkonstruktion beschrieben Durch diese Methodik k nnen nun die in der Modellierungsphase aus Situationsbeschreibungen herausgelesenen Objekte tats chlich in einem Informatiksystem ausgewiesen werden 40 Vor der Verwendung muss nur das in aktuellen Python Versionen nicht mehr verf gbare Paket whrandom durch random ausgetauscht werden Radio Frequency Identification 42 European Article Number 3 International Standard Book Number 20 Hat es vier Beine A ja nein Kann es Schwimmt es wiehern A im Wasser A Ja nein Ja nein Abbildung 6 Beispielhafter Fragebaum des Tiereraten Programms Im Vergleich zur
55. dezent mit der Programmiersprache Python konfrontiert Als zu diesem Thema zugeh rig ergibt sich die Notwendigkeit ebenfalls andere Bereiche aufzuzeigen in denen syntaktische Regeln eingehalten werden m ssen um Daten strukturiert aufzuschreiben bzw speichern zu k nnen Als Beispiel dient das sich Zurechtfinden in hierarchisch aufgebauten Datei und Verzeichnisstrukturen das bei dem Umgang mit Computern h ufig als bekannt vorausgesetzt wird F higkeiten diese Strukturen zu visualisie ren sind dabei genauso wichtig wie die F higkeiten konkrete Dateiformate anhand ihrer Endung zu identifizieren bzw sich an vorgegebenen Konventionen haltende Dateinamen und erweiterungen selbst festzulegen Insbeson dere die Tatsache dass bestimmte Betriebssysteme als Voreinstellung bekannte Dateiendungen ausblenden wird genutzt um unbemerkt Software auf einem Informatiksystem zu installiere worauf Sch lerinnen und Sch ler sensibilisiert werden sollen Neben Verzeichnisstrukturen selbst und den mit spezieller Syntax aufzubauenden Pfadnamen k nnen mit Hil fe von Laufwerksbuchstaben auf vielen Betriebssystemen unterschiedliche Speicherorte bzw Speicherbereiche auseinandergehalten werden Wie in Abschnitt P bereits angesprochen differenzieren Mobiltelefone z B zwi schen Telefonspeicher RAM Arbeitsspeicher ROM Firmware Betriebssystem und Massenspeicher Speicher karten Unter Verbindung formal syntaktischer Regeln bei der Bildung von W
56. dokumentiert wodurch besonders betont wird dass das Telefon selbst nur einen kleinen wenn auch den einzigen direkt sichtbaren Teil des Gesamtsystems darstellt Zwar kann ein Computer nat rlich ebenfalls als Informatiksystem gesehen werden die gesellschaftliche Bedeutung von Informatiksystemen wird jedoch wesentlich deutlicher wenn im Rahmen eines Moduls zu allt g lichen Informatiksystemen die Allgegenw rtigkeit dieser besonders hervorgehoben wird Gerade im Bereich der Binnendifferenzierung die zu Beginn eines Informatikkurses durch besonders stark differierende Interessen und Vorkenntnisse notwendig wird k nnen hierzu Referatsthemen vergeben werden die z B auch die technischen Hintergr nde von Mobiltelefonen in einem Modul Was ist Firmware n her untersuchen Abgeschlossen wird die einf hrende Phase mit der Definition des Begriffs Informatik und seiner etymologischen Herkunft aufbauend auf den Begriffen der Information und Automatik Die berleitung zur n chsten Phase geschieht durch die Problematik dass Information 2 als Begriff nur sehr schwer fassbar ist Diese zweite Phase umfasst die Unterteilung des Informationsbegriffs in syntaktische semanti sche und pragmatische Schichten die Darstellung in pyramidaler Form kann diskutiert werden Sch lerinnen und Sch ler sollen sich nun bewusst werden welche Leistung sie bei der Interpretation von W rtern zur Informati onsgewinnung erbringen indem sie erkennen dass aktuelle Suc
57. durch Klicken auf einen Button in einem nicht fokussierten Fenster ausgel st werden da solche Kn pfe gar nicht sichtbar und damit klickbar aktivierbar sind 44 unn tig empfunden Ebenfalls ist die Unterscheidung in vier verschiedene Sprachkategorien Umgangs Fach Programmier und Maschinensprache nicht notwendig Die Qualit t und Komplexit t der formulierten Aufgabenstellungen war dabei nicht der Bezugspunkt sondern die Fokussierung auf folgende Themen Um ein lernen auf Vorrat zu vermeiden sollten Railroad Diagramme z B nur dazu genutzt werden Regeln f r die Bezeichnung von Objekten Attributen oder Methoden zu visualisieren Sch lerinnen und Sch ler gehen dabei implizit mit Terminal und Nonterminalsymbolen um vgl dabei ein Symbol f r die Klammern bei Methoden als Terminalsymbol bzw ein Symbol f r Gro und Kleinbuchstaben als Non terminalsymbol werden jedoch nicht mit zus tzlichen Konzepten konfrontiert Im Gegenteil die visualisierten Regeln werden im folgenden immer wieder angewendet und bekommen alleine dadurch aus der Perspektive der Sch lerinnen und Sch ler eine Daseinsberechtigung Die nicht bearbeiteten Aufgaben k nnen daf r aufgehoben werden wenn sp ter unter Ber cksichtigung des Spiralprinzips bestimmte Themengebiete erneut und vertieft angesprochen werden Positiv hervorgehoben wurde in diesem Zusammenhang das Modul zu Dateipfaden bei dem diese Orientierung auf externe Ziele st rker umgesetzt
58. e Begriffsbildung jedoch generell in Frage gestellt werden muss und die Vermutung nahe liegt dass anstelle der Erstellung einer Computer L sung die Erschaffung eines neuen Informatiksystems gemeint ist in welchem algorithmisierbare Prozesse automatisiert wurden werden wohl nicht die Schulcomputersysteme eine Einschr nkung f r die zu entwickelnden L sungen sein sondern die allgemein an der Schule verf gbare technische Infrastruktuf Doch nicht nur die Erstellung sondern auch Verfahren zur Analyse und Bewertung vorliegender Informatiksyste me MSWWF 1999 S 6 sind zentraler Bestandteil des Unterrichts womit sich die Unterteilung aus Abbildung 1 im Lehrplan wiederfinden l sst 67 Wobei Microsoft f r eine mobile Variante ihres B rosoftwarepakets nach Ihlenfe1d 2009a mit Nokia zusammenarbeitet und mit Quick office http www quickoffice com zuletzt berpr ft am 13 November 2009 bereits eine L sung zum Anschauen und zur Bearbeitung von Texten Tabellen und Pr sentationen f r das Symbian Betriebssystem existiert 68Dazu geh rt dann nicht nur die Verf gbarkeit von Computern mit bzw ohne Internetzugriff sondern ebenfalls das Vorhandensein von WLANIFZugriffspunkten oder Webservern f r ein schulinternes Intranet ber das vereinfacht Daten auf die Mobiltelefone der Sch lerinnen und Sch ler bertragen werden k nnten Dies k nnte unter dem Begriff der Informatikmittel wie ihn Humbert 2006a auf S 75 definier
59. e Materialien unter http www schulprojekt mobilfunk de Kalkbrenner 2007 KALKBRENNER Gerrit Gibt es einen mobilkommunikationszentrierten Ansatz f r die Schu linformatik In Schubert 2007 265 271 54 Kirmse 2000 KIRMSE Detlev Der Know How Computer http www rsmbobbn musin de lehrer dokumente untmat inf ak inf knhow pc knhow pc pd f Version November 2000 Abruf 16 November 2009 Koerber 2009 KOERBER Bernhard Hrsg Informatik und Schule Zukunft braucht Herkunft 25 Jahre INFOS INFOS 2009 13 GI Fachtagung 22 24 September 2009 Berlin Bonn Gesellschaft f r Informatik K llen Druck Verlag GmbH September 2009 GI Edition Lecture Notes in Informatics Proceedings P 156 ISBN 978 3 88579 250 5 Kohler 2009 KOHLER Damon Scripting on Android online http google opensource blogspot com 2009 06 introducing android scripting html Version Juni 2009 Abruf 13 September 2009 Kuri 2006 KURI J rgen Handy Verbot an Bayerns Schulen In heise online 2006 de newsticker meldung Handy Verbot an Bayerns Schulen 113477 html Abruf 08 November 2009 Lam 2009 LAM Bea LightBlue a cross platform Python Bluetooth API Version Februar 2009 Abruf 08 November 2009 Laurila 2008 LAURILA Jukka PyS60 Library Reference Release 1 4 5 final OpenSource nokia com Version Dezember 2008 http downloads sourceforge net pys60 PythonForS60_1_4_ Abruf 14 September
60. e als Erg nzung im Sinne von Differenzierungsma nahmen oder als Exkurs f r den gesamten Kurs relativ frei eingesetzt werden k nnen Damit interessierte Lehrerinnen und Lehrer dieses Material ohne Bedenken adaptieren k nnen widmet sich Ab schnitt 4 1 der Konformit t mit dem Lehrplan und Abschnitt 4 2 den Vorgaben f r das Zentralabitur in Nordrhein Westfalen Unabh ngig von dieser normativen Passung werden die Ergebnisse der Diskussionen und praktischen Erfahrungen an der Projektschule ebenfalls erl utert und erste Weiterentwicklungsm glichkeiten aufgezeigt Im Sinne einer abschlie enden Zusammenfassung werden in Abschnitt 5 die vergangenen Arbeiten in Form ei nes Zeitstrahls r ckblickend erfasst um anhand dessen vorsichtige Prognosen f r zuk nftige Anwendungen und Anwendungsm glichkeiten zu formulieren Diese Aussage bezieht sich auf stereotypische Meinungs u erungen und ist daher nicht allgemeing ltig Untersuchungen wie MPFS 2008 und MPFS 2009 zeigen jedoch dass zumindest bei den Interessen im Bezug zum Computer starke Unterschiede zwischen M dchen und Jungen aufgezeigt werden k nnen Exemplarisch aufgef hrt seien Heming u Humbert 2008a und Heming u Humbert 2008b 3 2 Technische Grundlagen Was bieten Mobiltelefone f r den Informatikunterricht Fenster zur Wirklichkeit vs Handgriff zur Wirklichkeit Floyd u Klischewski 1998 Um die Diskussion ber den Einsatz von verschiedenen Inform
61. e bereits existierende L sungen optimiert und weiterentwickelt werden Auch wenn alles auf einem noch relativ niedrigen Niveau stattfindet so sind die Aspekte dieses dritten Themengebiets alle vorhanden Themengebiet 4 beinhaltet die Analyse und Bewertung bereits vorhandener Informatiksysteme im Bezug auf den gesellschaftlichen Kontext in welchem die Systeme erstellt sind und den sie beeinflussen Auf den Bereich Infor matik Mensch Gesellschaft sind die zehn Phasen im Kern nicht ausgerichtet sondern es sind einzelne Module f r eine solche Bezugnahme vorgesehen wodurch die Lehrkraft die St rke der Ausrichtung in hohem Ma e selbst be stimmen kann Das Modul Wo bin ich ist bereits ausgearbeitet und bietet den geforderten Blickwinkel wie weit 34 einzelne Menschen oder die Gesellschaft durch den Gebrauch oder durch den m glichen Missbrauch der Daten verarbeitung betroffen sind S 14 Bei der Betrachtung der Stichworte zu diesem Themengebiet sticht hervor dass nicht nur die Entwicklung von Informatiksystemen nachvollzogen werden soll sondern dass sogar explizit Informations und Kommunikationssysteme angesprochen werden sollen Der Strukturwandel in Industrie und Gesellschaft kann daher im besonderen Ma e am Themenkomplex der Mobiltelefonie betrachtet werden sehr gut z B wenn man wie Dreuw 2007 den Blick weg von den Industriel ndern lenkt und die g nzlich anderen Lebensbedingungen der Entwicklungsl nder in Augenschein n
62. e entwickelt auf der in Bytecode vorkompilierte Programme ablaufen k nnen Die Programmierung dieser virtual machine geschieht dabei in enger Zusammenarbeit mit den 16Extensible Markup Language 7 Objective C Basic Visual C Mobiltelefonherstellern zusammengefasst wird sie unter dem Begriff Java Micro Edition Java ME Hintergr n de zu dieser Technik sollen hier nicht weiter erl utert werden da genau wie bei anderen Programmen bzw Pro grammiersprachenJAPIN die speziell auf bestimmte Betriebssysteme wie webOS Android iPhone OS Symbian abgestimmt sind die eigentliche Programmierung nicht auf dem mobilen Endger t stattfindet Stattdessen k nnen bzw m ssen entsprechende Entwicklungsumgebungen auf Desktop Systemen genutzt werden und das fertige Pro gramm ber eine Datenverbindung auf das Mobiltelefon kopiert werden Damit ist die Nutzung von Objective C iPhone Java Dalvik Virtual Machine Android JavaScrip YHTMLJCSSP webOS oder C Symbian nicht m glich wenn Mobiltelefone nicht erg nzend zu Computern sondern anstelle dieser eingesetzt werden sollen Bisher sind dem Autor nur wenige L sungen bekannt die das Programmieren auf den Mobiltelefonen selbst er m glichen F r Mobiltelefone mit Symbian Betriebssystem und der Series60 S60 Plattform ist die Software mShell der Firma Airbit erh ltlich Die Programmiersprache m kann interaktiv mit der enthaltenen Shell genutzt werden mit Hilfe eines Editors kann aber e
63. e phones as the single informatics system in class on the Willy Brandt comprehensive school in Bergkamen since 2007 materials are introduced which shall support teachers in the conception of their classes The target group of the presented series of lessons is an informatics course of a grade 11 The general aim is not simply to exchange computers for mobile phones but the development of a didactical overall concept which can be char acterized as largely independent from a specific informatics system Comparing the curriculum for informatics and the guidelines for the Zentralabitur in North Rhine Westphalia taking the limitation on only one school year into account as well a noticeable consistency can be detected In order to investigate and verify the assumed advantages of the mobile informatics systems and the usability of the teaching materials two more informatics classes of grade 11 have been equipped with mobile phones for the start of the school year 2009 10 The use of mobile phones in connection with the prepared materials has been and still is discussed in project accompanying conversations additionally first results are presented for development works still to be performed Inhaltsverzeichnis 2 Technische Grundlagen 2 1 Die Perspektive Analyse der Wirklichkeit 2 2 Die Perspektive Ver nderung der Wirklichkeit 2 3 Die Auswahl der Ger te 3 Materialvorstellung 3 1 Unterrichtsphasen 3 2
64. eare Liste Protokolle Client Server Assoziation Polymorphie inkl Suchen und Sortieren Anwendungen Baumstrukturen Bin rbaum Kryptographische Verfahren als Beispiel symmetrisch asymmetrisch Graphen inkl Wegesuche nur LK II Relationale Datenbanken ER Modell Normalisierungen Relationenalgebra SQL Abfragen Datenschutzaspekte II Endliche Automaten und formale Sprachen Modellierung Darstellung in Graph und Tabelle Regul re Sprachen und Grammatiken Parser nur LK Abbildung 11 berblick ber die inhaltlichen Schwerpunkte der Vorgaben f r das Zentralabitur im Jahr 2012 im Fach Informatik nach Dingemann federf hrend u a 2009 gut aus Lineare Strukturen werden nur am Rande implizit in Form der Python Datentypen Liste und Tupel an gesprochen Daf r wurden aber Bin rb ume innerhalb der Phase zu Verzweigungen ausf hrlich betrachtet wenn auch die konkreten Bezeichnungen f r einen bin ren Suchbaum innere Knoten und Bl tter noch nicht eingef hrt wurden Der Begriff eines Graphs der f r einem Leistungskurs als wichtig angesehen wird wurde ebenfalls bisher in keiner Phase bzw keinem Modul angesprochen Mit dem Hinweis auf kostenlose Navigationssysteme f r Mobiltelefo ne aus Abschnitt 2 If werden diese auch f r Sch lerinnen und Sch ler interessant es bietet sich also an dass Prinzip der Abstraktion von Kartenmaterial in Graphen analog zum bzw unter Verwendung des Beispiels zum Di
65. eise de newsticker Italien verbietet Handy Nutzung im Unterricht meldung 86896 Abruf 08 No vember 2009 Yl nen 2009 YL NEN Jussi ensymble Tools to make PyS60 applications for Symbian S60 phones code google com p ensymble wiki Welcome Version Januar 2009 Abruf 08 November 2009 YouTube LLC 2009 YOUTUBE LLC YouTube Nutzungsbedingungen online Version November 2009 Abruf 11 November 2009 Ziegler 2009 ZIEGLER Peter Michael US Studie Einsatz von Smartphones im Unterricht steigert Ma theleistung In heise online 2009 Februar http www heise de newsticker meldung Einsatz von Smartphones im Unterricht steigert Matheleistung 19 Abruf 08 November 2009 57 229 Erkl rung gem 17 Abs 7 PO Hiermit erkl re ich dass ich die von mir eingereichte Abschlussarbeit Master Thesis selbst ndig verfasst und keine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt sowie Zitate kenntlich gemacht habe Datum Unterschrift Erkl rung Hiermit erkl re ich mich damit einverstanden dass meine Abschlussarbeit Master Thesis wis senschaftlich interessierten Personen oder Institutionen zur Einsichtnahme zur Verf gung gestellt werden kann Korrektur oder Bewertungshinweise in meiner Arbeit d rfen nicht zitiert werden Datum Unterschrift 58
66. en Doch auf welche Weise k nnen die Mobiltelefone als Informatiksys teme auch praktisch in den Vordergrund gebracht werden Ortungsfunktionen per GPS sind zwar grunds tzlich kostenlos die Darstellung der eigenen Position auf einer Karte ist jedoch nur dann m glich wenn entsprechendes Kartenmaterial vorhanden ist Dieses ist meinst nur kostenpflichtig oder unter starken lizenzrechtlichen Einschr n kungen erh ltlich Mit dem OpenStreetMap Projekt existiert jedoch eine kostenfreie Alternative die unter den Creative Commons Bedingungen 2 0 by sa lizensiert isf Das Kartenmaterial kann mit Hilfe verschiedener Pro grammd O zur Online Offline Navigation verwendet werden Daneben k nnen jedoch auch Mapping Projekte wie am Elisabeth von Th ringen Gymnasiums in K ln im Mai 2008 durchgef hrt werden Das notwendige mobile Betriebssystem kann zwar je nach Programm variieren haupts chlich wird jedoch Java MEI Jais Plattform genutzt womit au er dem Vorhandensein eines GPS Moduls keine weiteren Einschr nkungen einhergehen Eine Arbeitsanweisung z B zur Bearbeitung als Hausaufgabe kann als Text auf der Tafel oder auf einem Arbeits blatt formuliert werden Die Anweisung per SMSIN achricht zu verschicken w rde bei Sch lerinnen und Sch lern wahrscheinlich f r gro e berraschung sorgen w re f r die Lehrkraft aber mit erheblichen Kosten verbunden Eine interessante Alternative hingegen w re das Aush ngen oder Projizieren der Aufgabenstellung
67. en als es bisher der Computer isP jedoch muss dieser Einsatz unter anderen Voraussetzungen und Zielvorstellungen geschehen als es in dem in dieser Arbeit beschriebenen Projekt der Fall ist Interessant ist es die Entwicklungen der letzten Zeit zu beobachten Seit der Einf hrung des iPhones verschwimmt die Grenze der PocketPCs PDA und Mobiltelefone zunehmend Waren ber hrungsempfindliche Ger te bzw Nut 30Personal Digital Assistent 3lygl z B 2009 oder B dding 2008 bzw http www m learning info zuletzt berpr ft am 09 November 2009 14 zungsoberfl chen vorher ein wesentliches Merkmal des gesch ftlichen Anwendungsbereichs so findet man diese Art der Bedienung nun in mehr als einem Drittel aller verkauften Ger te weltweit Canalys 2009 Durch techni sche Weiterentwicklungen wie die aktuellen Beta Versionen von Pys60 19 9 oder der bereits angesprochenen ASE ist es notwendig schulische Nutzungsm glichkeiten fortw hrend neu zu bewerten um durch besonderen Praxis bzw Alltagsbezug eine erh hte Motivation der Sch lerinnen und Sch lern zu erhalten Als letzter Punkt muss noch aufgef hrt werden dass sich prinzipbedingt nicht alle Entwicklungswerkzeuge die es f r Computer gibt auch sinnvoll auf Mobiltelefonen einsetzen lassen Spezielle Editoren mit Funktionen zur Befehlsvervollst ndigung sind durch die eingeschr nkten Eingabem glichkeiten besonders wichtig Im Hinblick auf die eingeschr nkten Ausgabem g
68. en strukturen zu vergleichen Andererseits soll verdeutlicht werden dass Unterricht nicht nur auf einem bestimmten Modell m glich ist sondern auch verschiedene Modelle geeignet sind 32Nachzuverfolgen unter https garage maemo org projects pys60 zuletzt berpr ft am 08 November 2009 15 Als minimale Anforderung wurde die Betriebssystemvariante Symbian S60 3rd Edition mit Feature Pack 2 ver langt F r die Sth Edition steht PyS60 bisher nur als Beta Version zur Verf gung womit die M glichkeit entfiel die drei verschiedenen Eingabeformen Touchscreen Keypad Keyboard in jeweils einem Modell zur Verf gung zu stellerf Das E75 besitzt eine vollst ndige QWERTY Tastatuf in ausschiebbarer Form die beiden anderen Ger te m ssen mit einem alphanumerischen Keypad bedient werden Weiterhin geh rten zu den minimalen Anforderungen ausreichend gro er Speicher das N79 und E75 besitzen jeweils eine 4 GB gro e Speicherkarte bei den N96 Modellen ist sogar ein 16 GB Massenspeicher fest eingebaut Damit kann in einem Dateimanager wie dem Y Browser auf vier bzw f nf unterschiedliche Speicherbereiche in Form von Laufwerksbuchstaberf zumindest lesbar zugegriffen werden W hrend mittlerweile fast alle Mobiltelefone mit einer Video Fotokamera und Bluetooth ausgestattet sind ist der WLAN Zugriff noch nicht so weit verbreitet Falls notwendig sollte jedoch der Internetzugriff in der Schu le kostenfrei zur Verf gung gestellt werde
69. en Einsatzkontext darf sie jedoch nicht als Spezialwerkzeug aufgefasst werden Um auf diese Problematik einzugehen wird in Abbildung der zus tzliche Begriff der Systemprogramme ver wendet Neben Betriebssystemen geh ren dazu z B Dateiverwaltungsprogramme Diese k nnen dazu eingesetzt werden um zu erforschen an welchen Stellen und in welcher Form Anwendungsprogramme die ben tigten Daten abspeichern es kann jedoch genauso gut verwendet werden um Programmbibliotheken zur Ausf hrung eigener SDer in dieser Arbeit verwendete Begriff der Modellierung bezieht sich nicht auf den in Humbert 2006a dargestellten Prozess der Modellie rung S 14 Anstelle die gesamte Entwicklung eines Informatikproduktes mit der notwendigen Neubewertung der realen Situation zu betrachten bezieht sich der in der Arbeit verwendete Begriff fokussiert auf die Erstellung des formalen Modells im Kreislauf als Formalisierung bezeichnet Analyse der Wirklichkeit Ver nderung der Wirklichkeit kritisch reflektierte Nutzung von kritisch reflektierte Nutzung von Anwendungsprogrammen Programmierwerkzeugen e Analyse zugrundeliegender Konzepte e Modellierung und Implementierung neuer e Einsch tzung der Informatiksysteme oder Erweiterungen Verwendungsm glichkeiten vorhandener e Analyse von bereits erfolgten aber auch a Prognose der Auswirkungen des neuen prognostizierten gesellschaftlichen bzw ver nderten Systems auf die Auswirkungen und Ver nderungen
70. en stellt das ASEIPaket sowohl einfach zu installierende Interpreter zur Verf gung enth lt gleichzeitig aber auch einen passenden Editor um die Skriptdateien zu modifizieren F r jede Skriptdatei ist es au erdem m glich auf dem Homescreen ein Symbol zu erstellen um das Skript ohne Umwege zu starten W hrend bei PyS60 eine Verpackung z B mit Hilfe von Yl nen 2009 notwendig ist wird die Skriptdatei unter Android aus Sicht der Nutzerinnen und Nutzer praktisch einem nativen Programm gleichgesetzt Ein besonderer Punkt sei der Ver ffentlichung von Programmen gewidmet Sowohl Android als auch Symbian Programme m ssen zur Installation signiert sein Bei Android Systemen kann dieses mit Hilfe eines kosten losen selbsterzeugten Zertifikats geschehen die Zertifizierung ber eine offizielle Zertifizierungsstelle ist nicht notwendig Bei Symbian Betriebssystemen gibt es im Bezug zur Signierung eine Besonderheit zu beachten Je nachdem auf welche Bereiche des Mobiltelefons ein Programm zugreiften soll m ssen unterschiedliche Zugriffsberechtigun gen sogenannte capabilities bei der Signierung gesetzt werden Davon werden in Nokia 2009a 20 Berechtigun gen unterschieden die in vier Kategorien aufgeteilt werden Zur Kategorie Basic Capabilites geh ren z B die Be rechtigungen NetworkS ervices und UserEnvironment die Erste erm glicht den Zugriff auf Netzverbindungen zum Verschicken von SMSf Nachrichten oder T tigen von Anrufen
71. en und Lehrpl ne f r die Sekundarstufe II Gymnasium Gesamt schule in Nordrhein Westfalen Informatik 1 Aufl Frechen Ritterbach Verlag 1999 Schriftenreihe Schule in NRW 4725 MSWWF Ministerium f r Schule und Weiterbildung Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein Westfalen Nokia 2009a NOKIA Capability Descriptions online http www forum nokia com Technology_ Topics Device_Platforms S60 Platform_Security Capability_Descriptions Version November 2009 Abruf 08 November 2009 Beschreibung unterschiedlicher Zugriffsbe rechtigungen f r Symbian S60 Programme Nokia 20096 NOKIA Capability granting process online com Technology_Topics Application_Quality Testing Capability_Granting_ Version November 2009 Abruf 08 November 2009 Pabst 2007 PABST Martin EOS Einfache objektorientierte Programmiersprache online berg heim at anden 420971 eos index htm Version Dezember 2007 Abruf 28 Januar 2008 Pohl u a 1998 POHL Klaus Hrsg SCH RR Andy Hrsg VOSSEN Gottfried Hrsg Universit t M ns ter Veranst Modellierung 98 Proceedings Universit t M nster Institut f r angewandte Mathematik und Informatik M rz 1998 Bericht 6 98 I ISSN 1613 0073 RWTH Aachen DE Publications CEUR WS Vol 9 Abruf 10 September 2009 ProPK 2009 PROPK Medienpaket Abseits http www polizei beratung de mediathek medienpakete abseits index content_socket abseits di
72. en werden kann Aus der wissenschaftlichen Perspektive kann dies jedoch zu verf lschten Ergebnissen bei den Erwartungen und Vorstellungen sowohl bei Lehrkr ften als auch Sch lerinnen und Sch lern f hren 33Touchscreen Ger te mit Symbian Betriebssystem wie das 5800 XpressMusic sind nur auf Basis der 5th Edition der Nutzungsoberfl che erh ltlich 34Eine Tastatur mit amerikanischer Anordnung der Tasten der Name leitet sich aus den ersten sechs Buchstaben in der obersten Buchstaben reihe her 35 Telefonspeicher C RAM D Speicherkarte E F ROM Z In diesem Zusammenhang wird dann interessant auf welche Daten schreiben bzw lesend zugegriffen werden kann und welche Daten bei einem Hard Softreset verloren gehen RAM Random Access Memory ROM Read Only Memory 36 Yirtual Network Computing 37 jedes Ger t kann mit dem mitgelieferten Headset ebenfalls als MP3 Player mit mind 4 GB Speicherplatz gesehen werden 16 3 Materialvorstellung Wenn wir das Handy zum Unterrichtsgegenstand machen dann wollen wir nicht bei Warnungen stehen bleiben sondern ein Fenster aufsto en zu den weitgehend noch ungenutzten sthetischen und kulturellen M glichkeiten Dabei sparen wir die Risiken nicht aus 2009 5 3 In Anlehnung an den von Humbert im Jahr 2007 initialisierten Pilotkurs sollte die empirische Basis durch einen weiteren Experimentalkurs erh ht werden Jedoch wurden Anfragen zur Zusammenarbeit von fast allen Schulen mit
73. er nachgedacht werden ob Sch lerinnen und Sch ler bereits intensiver das Prinzip der Kapselung er rtern sollen Durch die im Arbeitsblatt formulierte Zusatzfrage und den mit f hrendem Unterstrich vorgegebenen Bezeichner wird zwar schon zwischen nach au en sichtbaren und nur intern verwendeten Attributen unterschieden dies wird jedoch nicht in Form der Begrifflichkeiten public und private expliziert Neben einfachen Vereinbarungen dass auf Attribute und Methoden mit f hrendem Unterstrich nur intern referenziert werden darf und die daraus folgenden Vor und Nachteile kann dabei das Prinzip des Name mangling in Python angesprochen werden durch das externe Zugriffe auf private Variablen erschwert wer den Da dieses Konzept jedoch erst dann praktisch notwendig wird wenn bei Vererbungen Verwechslungen bei der Benennung von Attributen in Basisklasse und Spezialisierung auftreten ist eine Behandlung im Unterricht an dieser Stelle nicht erforderlich F r ein Modul zum Thema Datenstrukturierung mit XML angegliedert an die achte Phase zur Verzweigung wurde eine einfache XML Struktur entworfen die den Fragebaum aus Abbildung 6 repr sentiert Da die dazuge h rige Document Type Definition vgl Abbildung 9 online zug nglich ist k nnen selbst erstellte XML Dateien mit online verf gbaren XML Validatore 66 gegen diese Definition validiert werden ber Abzweigungen zum Themengebiet der Aussagenlogik bzw Automatentheorie soll an dieser
74. erden sollten so ist es wichtig nicht nur vom Lehr plan in Richtung der vorliegenden Materialien zu blicken sondern ebenfalls die entgegengesetzte Perspektive zu analysieren Betrachtet man die einzelnen Themenschwerpunkte der vorgeschlagenen Phasen und die daran an gegliederten Module so bearbeitet jedes Strukturelement einen wichtigen Abschnitt der f r die Schule relevanten informatischen Konzepte Falls es also nicht gelingt s mtliche im Lehrplan geforderten Themengebiete abzude cken dann muss dies nicht in kausalem Zusammenhang mit einem fehlerhaften Unterrichtskonzept stehen Statt dessen muss auf den Anfang von Abschnitt 4 I hingewiesen werden der anmerkt dass die Vorgaben des Lehrplans sich auf einen Zeitraum von drei Schuljahren beziehen und das Unterrichtskonzept nur ein Jahr insbesondere das erste Jahr in welchem viele Grundlagen erst noch gelegt werden m ssen umspannt Im Rahmen weiterer Arbeiten m sste also noch gezeigt oder widerlegt werden dass spiralf rmig aufbauend auf den vorliegenden Materialien in den folgenden Jahrgangsstufen 12 und 13 die noch fehlenden Themengebiete ad quat behandelt werden k nnen 4 1 3 Methoden und Formen selbstst ndigen Arbeitens Neben den fachlichen Inhalten werden auch Forderungen an die Methoden und Formen des selbstst ndigen Ar beitens im Informatikunterricht gestellt Die unterschiedlichen Dimensionen dieses Unterrichtsbereichs werden in Tabelle 5 aufgef hrt Einzel oder Gr
75. g per s nlicher Ger te von Sch lerinnen und Sch ler ist nicht ganz einfach weswegen die SATW ICT Kommission die umgehende Entwicklung p dagogischer und didaktischer Konzepte fordert um eine hnliche Entt uschung wie im Fall der Handys zu vermeiden SATW COM ICT 2008 S 37 Diese Arbeit greift genau dort an da sie zeigt wie die p dagogische und didaktische Integration der Mobiltelefone nach den Ma gaben der Lehrpl ne und Vorgaben im Bundesland Nordrhein Westfalen in den Informatikunterricht gelingen kann Es bleibt zu betrachten ob diese Vorarbeiten von anderen informatischen Lehrkr ften aufgenom men werden und damit in eine Diskussion um die innovative Weiterentwicklung des Informatikunterrichts einflie en womit das Fach Informatik demonstrieren kann dass es auf die zu erwartenden technischen Ver nderungen vorbereitet ist 50 Abk rzungen API Application Programming Interface ASE Android Scripting Environment CSS Cascading Style Sheets EAN European Article Number EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution GPRS General Packet Radio Service GPS Global Positioning System GSM Global System for Mobile Communications fr her Groupe Sp cial Mobile GUI Graphical User Interface grafische Benut zungsoberfl che HTML Hypertext Markup Language HSDPA High Speed Downlink Packet Access ID Identifikationsnummer IMEI International Mobile Equipment Identity IMSI International Mobile Subscriber Identity
76. gebnisse des Projekts aus der Genderperspektive werden im Rahmen dieser Arbeit jedoch nicht ber cksichtigt Obwohl die Ausgaben von knapp 10 000 f r einen Klassensatz von 30 Mobiltelefonen im Vergleich zu den Anschaffungs und Einrichtungskosten der gleichen Anzahl an Desktop Systemen ein Vielfaches geringer sind bleiben die Kosten f r den allt glichen Betrieb zu hoch Die Mobiltelefone sind nur f r die Sch lerinnen und Sch ler des damit ausgestatteten Kurses verf gbar eine mehr oder weniger parallele Nutzung von unterschied lichen Kursen ist nicht vorgesehen Aus dem Grund kann diese Art der Ausstattung f r die Zukunft nur eine bergangsl sung darstellen Ebenfalls problematisch ist das zur Verf gung Stellen der Ger te da sie damit nicht aus dem Alltag der Sch lerinnen und Sch ler stammen Durch die spezielle Auswahl und die bertragung s mt licher Nutzungsrechte die Sch lerinnen und Sch ler d rfen die Ger te ebenfalls privat nutzen f r das Schuljahr geh ren die Ger te praktisch ihnen soll diese Problematik m glichst reduziert werden die Ger te sollen sich schnell in den Alltag der Lernenden integrieren Es wurden drei verschiedene Mobiltelefontypen der Firma Nokia ausgew hlt Das N79 E75 und N96 Die Be schr nkung auf diese Anzahl erm glicht es zum Einen ohne allzugro en zeitlichen Aufwand verschiedene f r den Unterricht gedachten L sungen auf allen Ger tetypen auszuprobieren bzw unterschiedliche M
77. gkeiten in der Realit t nicht beobachtet werden k nnen und damit praktisch nicht fassbar sind Obwohl Sch lerinnen und Sch ler bei Objektspielen praktisch t tig werden so dienen diese doch nur einer Dar stellung nicht sichtbarer Abl ufe und theoretischer Konzepte Eine solche Fokussierung verdeutlicht wie gering der technische Bezug bei der Unterrichtsgestaltung und damit die Abh ngigkeit zu einem bestimmten Informa tiksystem sein kann bricht jedoch h ufig mit den Erwartungen der Sch lerinnen und Sch ler W hrend dies von vielen Sch lerinnen und Sch lern der Projektkurse als weniger problematisch gesehen wird es entwickelte sich der Slogan Wir sind Informatiker wir programmieren nicht wir modellieren wurde dennoch diskutiert ob der konkrete Einsatz von Informatiksystemen auch fr her stattfinden k nnte Ein solcher Einsatz muss nicht mit der Realisierung einfacher Programmabl ufen geschehen sondern kann sich z B auf die Analyse der Ger te beziehen nach der Ausz ge einer Bedienungsanleitung formuliert werden sollen Urspr nglich bereits vor der Modellierungsphase vorgesehen wird ein solches Einsatzszenario innerhalb der Phase zum Thema Algorithmen realisiert Die prinzipiell einfachere Bedienung von Mobiltelefonen im Vergleich zu Computern erm glicht ein anderes allgemeineres Abstraktionsniveau so dass auf diese Art und Weise die vielf ltigen M glichkeiten der Mobiltelefone konkretisiert werden Grunds tzlich
78. gs profilen erm glichen Das Themengebiet der Ortung kann dabei durchaus auf nicht mobile Computer erweitert werden wenn man z B die Frage stellt wie es m glich ist dass Computer selbstst ndig erkennen in welcher Zeit zone sie sich aktuell befinden Bei Mobiltelefonen k nnen weitere Verkn pfungen von Ortungstechniken ber stille sm f Nachrichterl zu Steuerungsm glichkeiten wie der L schung eines Telefons aus der Ferne gezogen werden Gerade bei dem Diebstahl des eigenen Mobiltelefons spielt nicht nur der Verlust eines kostspieligen technischen Ger tes eine Rolle sondern auch die dadurch offen gelegten Daten Der Begriff des Social Engeneering darf bzw sollte nicht nur auf einfache Phishing Techniken im Rahmen des Internetzugriffs reduziert werden Das Internet ist zunehmend mobil geworden Von einem Foto oder Video sich pr gelnder Sch lerinnen und Sch ler oder der letzten Schulparty ist es nur ein kurzer Weg zu YouTube Facebook oder Flickr Doch was darf berhaupt hochgeladen werden Gerade mit Bezug zum Ziel der Entwicklung zum m ndigen B rger innerhalb der Gesell schaft ist es notwendig zu erl utern was sich hinter dem Recht zur informationellen Selbstbestimmung befindet Wer ist eine Person der Zeitgeschichte welche Rechte dieser Personen sind dadurch eingeschr nkt Diese Ideen sollen verdeutlichen dass der Themenkomplex der Mobiltelefonie vielf ltige M glichkeiten bietet in den Unterricht eingebunden zu werd
79. hkeiten auch kryptografische Themengebiete mit abzuhandeln Die M glichkeiten zur Datenerfassung bereits im Jahr 2007 geschildert von Viel u Schattauer 2007 erm glichen eine weitere Perspektive mit besonderem Bezug zur Mobiltelefonie 4 1 5 Obligatorische Inhalte beim objektorientierten Paradigma Bei den fachlichen Inhalten die in Abschnitt geschildert worden sind wird der direkte Bezug zu verschiede nen Sprachparadigmen vermieden Dennoch m ssen bei der Auswahl eines Paradigmas unterschiedliche Pr zisie rungen vorgenommen werden Zum Themengebiet 1 Tabelle der Gewinnung eines Informatikmodells wird das Finden und Klassifizieren von Objekten besonders hervorgehoben Objektdiagramme werden als Beispiel zur Visualisierung von statischen Ob jektbeziehungen verwendet dynamische Beziehungen k nnen anhand von Sequenzdiagrammen dargestellt wer den Mit der Vorgehensweise nach Abbott wird in der Phase zur Modellierung konkret auf eine Technik zur objektorientierten Analyse eingegangen Auf der Abstraktionsebene von Daten und Algorithmen Themengebiet 2 m ssen weitere Besonderheiten be r cksichtigt werden W hrend auf Konzepte der Vererbung also Generalisierung und Spezialisierung aber auch Polymorphie in diesem Anfangsstadium nicht eingegangen werden kann wird die Nutzung von vorhandenen Klassenbibliotheken mit Hilfe vorgegebener Dokumentationen bereits vom Unterrichtskonzept ber cksichtigt Auf 38 Datenkapselu
80. hmaschinen zwar versuchen auf der Ebene der Semantik zu arbeiten dabei aber erhebliche Probleme haben Die Bezeichnung eines Systems als informationsver arbeitend soll von den Lernenden nach der Phase als besonders kritisch gesehen werden Mobiltelefone werden in dieser Phase nicht explizit erw hnt Bei dem Vergleich von semantischen und rein sta tistischen Suchtechniken ist ein Internetzugriff zum praktischen Erforschen jedoch als sinnvoll anzusehen der nicht nur mit Computern sondern ebenfalls mit Mobiltelefonen realisiert werden kann Dann jedoch sollten Si cherungsmechanismen von Drahtloszugriffspunkten durch unterschiedliche Verschl sselungsmethoden zumindest kurz angesprochen eventuell Geschwindigkeiten und Kosten alternativer Internetzugriffsm glichkeiten verglichen werden In Form eines Moduls zu WLAN Netzverbindungen kann dieses Thema zusammengefasst werden Falls aktuelle Techniken zur semantischen Analyse die Lernenden interessieren kann das bald Jeopardy spie lende Informatiksystem mit Codename Watson von 2009 als Aufh nger f r die n here Betrachtung von semantischen Netzen gesehen werden In dem Moment in dem die Begriffe Daten Wissen und Information klar voneinander getrennt worden sind kann auch das Thema Datenschutz pr ziser diskutiert werden Das Modul Wo bin ich greift dabei den eigenen 18 Standort der mit Mobiltelefonen mit Empf nger sehr einfach bestimmt werden kann als Datum auf das in untersch
81. ications download Gallenbacher 2008 GALLENBACHER Jens Abenteuer Informatik IT zum Anfassen von Routenplaner bis Online Banking 2 Aufl Heidelberg Spektrum Akademischer Verlag 2008 ISBN 3 8274 1926 2 GI 2008 GI Grunds tze und Standards f r die Informatik in der Schule Bildungsstandards Informatik f r die Sekundarstufe I Version April 2008 Abruf 09 November 2009 Beschluss des GI Pr sidiums vom 24 Januar 2008 ver ffentlicht als Beilage zur LOG IN 28 2008 Heft 150 151 ISSN 0720 8642 GSM World 2009 GSM WORLD Market Data Summary 02 2009 online newsroom market data market_data_summary htm Version Oktober 2009 Abruf 08 Novem ber 2009 Hasu 2009 HAsU Tero Miso A Python for S60 utility library online http www hiit fi files fi da miso utils web Version Oktober 2009 Abruf 08 November 2009 Held 2005 HELD Andrea Grundlagen der Hochverf gbarkeit In tecchannel 2005 Mai Abruf 10 November 2009 Heming 2009a HEMING Matthias Informatische Bildung mit Mobiltelefonen Ein Forschungsbericht In 2009 134 145 Ausf hrliche Version verf gbar unter http blog familie heming de p 93 53 Heming 2009b HEMING Matthias Materialsammlung zur Masterarbeit online Dezember 2009 Dieser Arbeit beigef gt Nach der Begutachtung der Arbeit ver ffentlich unter der Creative Commons Lizenz by nc sa ber http blog familie heming de Heming u
82. icht erforderlich dass Sch lerinnen und Sch ler die einer Liste technisch zugrundeliegende Struktur kennen Listen sollen nur als Container f r das Men aufgefasst werden das die einzelnen aufzurufenden Elemente enth lt Das Konzept der Objekte wird in der Form weitergef hrt dass einzelne Methoden ebenfalls als Objekte Funktionsobjekte aufgefasst werden und diese zusammen mit der passenden Beschriftung einen Men eintrag bilden Im Rahmen der ersten programmiertechnischen Gehversuche wurden die erarbeiteten Quelltexte eher imperativ formuliert Die Programmabl ufe folgten einer klaren linearen Struktur sieht man von der Nebenl ufigkeit der nicht blockierenden Methoden zum Starten bzw Stoppen einer Aufnahme bzw Wiedergabe einmal ab Proble matisch wird es nun mit Sch lerinnen und Sch lern ein Programm mit Steuerung ber eine grafische Oberfl che 53Graphical User Interface grafische Benutzungsoberfl che 23 U PUWLD import e32 ao_lock e32 Ao_lock def exithandler ao_lock signal appuifw app exit_key_handler exithandler ao_lock wait Abbildung 8 M glichkeit der Verhinderung des vorzeitigen Programmendes ohne Blockierung der grafischen Nutzungselemente zu erstellen ohne auf Ereignisschleifen und Nebenl ufigkeit direkt einzugehen Die Vereinbarungen wie das Me n auszusehen hat welche Methoden durch welchen Men eintrag aktiviert werden sind leicht verst ndlich und werden deshalb nur in Fo
83. iedlichen Kontexten ge und missbraucht werden kann In der n chsten Phase mit der berschrift Modellierung 3 wird die Interpretation von Daten in die Ebene des Wissens weiter ausdifferenziert Aus den vorliegenden Situationsbeschreibungen werden Objekte mit zugeh rigen Attributen und Attributwerten extrahiert Die Methode nach Abbott wird genutzt um die vorliegenden Sachver halte strukturiert in Form von Objektkarten innerhalb von Objektdiagrammen darzustellen Es soll unter anderem deutlich werden dass die in dieser Phase erlangten Kompetenzen f cher bergreifend einsetzbar sind und z B bei der h ufig problematischen Analyse von Textaufgaben in der Mathematik ihre Anwendung finden k nnen Auch die Inhalte dieser dritten Phase beziehen sich nicht auf die konkrete Nutzung von Informatiksystemen Da her kann der Bezug und damit eine erhoffte Motivation zu Mobiltelefonen oder Computern nur indirekt ber die Situationsbeschreibung vorgenommen werden die dem zugeh rigen Arbeitsblatt und der Lernzielkontrolle in der Materialsammlung entnommen werden k nnen Thematisch bieten MP3 Dateien GPS Koordinaten und die eingeschr nkte Speicherm glichkeit von Kontakten auf einer SIM Karte Ankn pfungspunkte f r m gliche Wei terarbeiten Wurden bisher eher statische Situationen analysiert bzw in einfacher Form modelliert so soll nun in der Phase der Algorithmen 4 die Ver nderung solcher Situationen im Vordergrund stehen Bezogen auf die in
84. ieweit sich diese innerhalb des Unterrichtskonzeptes wiederfinden ist an entsprechender Stelle formuliert Informationssysteme Abfrage und Auskunftssysteme wie die Fahrplanauskunft werden im Lehrplan selbst auf gef hrt Die NFC Technologie kn pft thematisch mit dem Beispiel des Touch amp Travel Projektes der Deut schen Bahr an Die n here Betrachtung der Technologie kann ebenfalls f r das Verifizieren von Kopieren und Einf gen wird vom Autor nicht als Option betrachtet da die Zusammenf hrung der Dokumente zu langwierig ist 71 Als Vorschlag f r das Modul zum Thema Kurzstreckenfunk in Abschnitt 3 2 angef hrt 37 Fahrausweisen verwendet werden die automatische Paketverfolgung passt jedoch genauso gut in dieses The mengebiet Eine Verkn pfung mit dem Anwendungsbereich Bildverarbeitung und Mustererkennung wird m glich falls zugunsten einer optischen Erfassung bei Barcodes auf die Funk bertragung verzichtet wird Messen Steuern Regeln Auf technischer Ebene ergeben sich Ankn pfungspunkte bei der Analyse der draht losen Daten bertragung von Mobiltelefonen Unterteilung auf Frequenzebene pseudogleichzeitige Daten bertragung durch Zeitmultiplexing Anstelle von Farkartenautomaten k nnen Mobiltelefone bzw ausge w hlte Funktionen oder Programme automatentheoretisch beschrieben werden Eine Simulation ist nicht erforderlich betrachtet man jedoch z B das Erstellen eines Programms zum Versenden von verschl sselten SM
85. immt W hrend das Themengebiet 4 also durch die Vielzahl an Ankn pfungspunkten im Unterrichtskonzept verankert werden kann wird dies bei der Theorie zur Berechenbarkeit das erste Stichwort aus dem Themengebiet 5 sehr schwierig Mit dem Hinweis darauf dass die Unterrichtsplanung sich auf den Informatikanfangsunterricht bezieht ist dieses jedoch nicht dramatisch Mit der Phase zum Algorithmenbegriff m ssen erst einmal die Grundbaustei ne gelegt werden um Grenzen von Verfahren und Methoden abzusch tzen Auf einer impliziten Ebene ger t jedoch die Phase zum Sprachkonzept in den Vordergrund Nicht nur dass sie die Grundlage f r die Untersuchung von formalen Sprachen und Grammatiken legt und mit Hilfe der Railroad Diagramme erste visuelle Beschrei bungsformen f r Syntaxregeln liefert Sie stellt ebenfalls dar wie komplex die deutsche Sprache im Vergleich zu Programmiersprachen ist und erm glicht so die besondere Bedeutung des Menschen bei der Textinterpretation zu erfassen Zusammen mit einem noch nicht ausgearbeiteten Modul zu semantischen Netzen welches aktuel le semantische Suchtechniken beleuchtet k nnen damit zwar keine prinzipiellen Grenzen ausgeleuchtet werden jedoch die besonders hohe Komplexit t auch f r Ger te mit bereits weit fortgeschrittenen Speicher und Verar beitungsm glichkeiten dargestellt werden Der Zusammenhang von Sprachen und Automaten ist nicht als Phase vorgesehen zum Thema Zust nde werden jedoch Zustands
86. ine qualitative Einsch tzung dieser zu erm glichen Die beteiligten Lehrkr fte ein Informatiklehrer und zwei Informatikreferendarinnen hatten zu Beginn des Projekts noch keine Erfahrung mit der Programmierung f r und auf Mobiltelefonen gesammelt Daher ist es besonders hervorzuheben dass eine Referendarin angibt dass sich ihr Bild von Mobiltelefonen durch dieses Projekt g nzlich ge ndert habe Mit Faszination wird berichtet in eigener Arbeit bereits einen Webserver auf einem Mobiltelefon auszuf hren eine Entwicklungsrichtung die sie gespannt weiter verfolge Aber auch f r Sch lerinnen und Sch ler war der Erstkontakt mit den Ger ten sehr positiv was u a auch mit der Anwesenheit der Presse zu tun hatte die Motivation bei der Mitarbeit im Informatikunterricht habe merklich zugenommen Dies ist besonders vor dem Hintergrund interessant dass auch nach der offiziellen Verteilung der Ger te diese erst einmal nicht genutzt wurden sondern statt dessen eher theoretische Aspekte zur Modellierung im Vordergrund standen 73Der Zugriff auf das inbox Modul von PyS60 wurde in den ersten Phasen deshalb nicht als praktisches Beispiel gew hlt weil sehr schnell Schleifen und Listen verwendet werden m ssen auf die erst vorsichtig hingef hrt werden sollte 74 Auch wenn die Erstellung entsprechender Dokumentationen in der Syntax von Python nicht schwierig ist so kostet sie doch immerhin Zeit Einige Materialien zum Zentralabitur in Python
87. insatz der Mobiltelefon an keiner Stelle als problematisch angesehen werden Es ist nun zu zeigen dass das Unterrichtskonzept in den folgenden zwei Jahrgangsstufen spiralf rmige fortgesetzt werden kann Obwohl der Autor davon berzeugt ist h tte das Material im Zeitrahmen der Arbeit nicht in der erforderlichen Detailstufe erarbeitet werden k nnen Daher muss der Beweis an dieser Stelle ausbleiben 4 2 Vergleich mit den Vorgaben zum Zentralabitur 2012 in NRW Grundlage f r die zentral gestellten schriftlichen Aufgaben der Abiturpr fung in allen F chern der gymnasialen Oberstufe sind die verbindlichen Vorgaben der Lehrpl ne f r die gymnasiale Oberstufe J Da die Lehrpl ne vielfach keine hinreichenden Festlegungen bezogen auf die f r eine Abiturpr fung mit zentral gestellten Aufgaben relevanten Inhalte enthalten sind im Hinblick auf die schriftlichen Abiturpr fungen 2012 entsprechende inhaltliche Vorgaben f r den Unterricht in der Oualifikati onsphase erforderlich deren Behandlung in den zentral gestellten Aufgaben vorausgesetzt wird Durch diese Schwerpunktsetzungen soll gesichert werden dass alle Sch lerinnen und Sch ler die im Jahr 2012 das Abitur ablegen gleicherma en ber die notwendigen inhaltlichen Voraussetzungen f r eine angemessene Bearbeitung der zentral gestellten Aufgaben verf gen Dingemann federf hrend u a 2009 S 1 Auf diese einf hrenden Worte aufbauend kann eine Analyse der U
88. ion mit dem Arbeitsbereich Didaktik der Informatik der Universit t M ns 2008 03 10_If Tag NW html Version M rz 2008 Abruf 21 November 2009 Carrie u a 2009 CARRIE Ralph HEMING Matthias HUMBERT Ludger Informatische Bildung Programmierung mit dem Mobiltelefon Workshop 15 im Rahmen des achten Informatiktages Nordrhein Westfalen 30 M rz 2007 veranstaltet von der GI Fachgruppe Informatische Bildung in NRW gemein sam mit der Technischen Universit t Dortmund Version M rz 2009 Abruf 21 November 2009 Carrie u Humbert 2007 CARRIE Ralph HUMBERT Ludger Konzept Stifte und M use auf mobilen Telefo nen Workshop im Rahmen des sechsten Informatiktages Nordrhein Westfalen 20 September 2007 veranstaltet von der GI Fachgruppe Informatische Bildung in NRW in Kooperation mit dem Institut f r Didaktik der Informatik und E Learning der Universit t Siegen September 2007 Coy 2008 CoY Wolfgang Kulturen nicht betreten Anmerkungen zur Kulturtechnik Informatik In Infor matik Spektrum 31 2008 Februar Nr 1 S 30 34 ISSN 0170 6012 52 Daumann u a 2009 DAUMANN Hans Uwe FRANK Lena FRIEDRICH Bj rn FRIEDRICH Katja GRIESIN GER Steffen MAYR Stefan RISCH Maren THAI Linh MEDIEN BILDUNG COM GGMBH LERNWERK STATT RHEINLAND PFALZ Hrsg Taschenfunk http www medienundbildung com uploads media PDF_Taschenfunk_Internet_03 pdf Version Mai 2009 Abruf 11
89. isiert und obligatorische Inhalte festlegt Da der Lehrplan f r die gesamte Oberstufe also die Jahrgangsstufen 11 13 angelegt ist k nnen nicht alle Vorgaben eingehalten bzw berpr ft werden Deswegen werden z B Kapitel 3 des Lehrplans zur Unterrichtsgestaltung und die Thematik der Lernerfolgs berpr fung nur am Rande angesprochen wird 4 1 1 Aufgaben und Ziele des Faches Auch wenn der Begriff Computer im Lehrplan wesentlich h ufiger vorkommt als die extra eingef hrte Bezeich nung des Informatiksystems so wird bereits auf den ersten Seiten deutlich dass die Anwendung von Computern nicht im Vordergrund des Informatikunterrichts der Sekundarstufe II steht Im Gegenteil die zielgerichtete An wendung von Computern als aktuelle Kulturtechnik soll schwerpunktm ig in der informations und kom munikationstechnologischen Grundbildung der Sekundarstufe I eingel st werden S 6 Damit kann kritischen Stimmen die bei der Nutzung von Mobiltelefonen die Ausbildung von Nutzungskompetenzen be z glich sogenannter Standardb rosoftware in Frage steller widersprochen werden denn das erkl rte Ziel der Informatik liegt auf der Ebene der bergeordnete n Prinzipien effizienter Informationsbearbeitung 5 5 Durch die Verwendung von Begriffen wie Computer L sungen S 5 computerisierbare Pro zesse S 9 und Schulcomputersysteme S 9 kann der Bezug zu Mobiltele fonen nicht direkt hergestellt werden Da eine solch
90. iv lernen Vorwissen abgesichert aufgegriffen und Lernfortschritt erm glicht wird die Aufgabenstellungen komplex sind die Aufgabenstellungen auch auf Anwendung und Transfer ausgerichtet sind Abbildung 10 Ausrichtung der Unterrichtsorganisation aus MSWWF 1999 S 36 Die Formulierung der Aufgabenstellungen der Arbeitsbl tter wie in Abschnitt 3 ausf hrlich dargestellt ist f r dert gerade die aktive und kreative Auseinandersetzung mit verschiedenen Thematiken Durch selten offensichtlich vorgegebene L sungswege wird eine gewisse Komplexit t der Aufgabenstellung erreicht die gerade durch eine kooperative Arbeit schneller fassbar wird Um die Ergebnisse einer Unterrichtseinheit zu erfassen und damit den Lernfortschritt von Sch lerinnen und Sch lern abzusichern sehen die vorgestellten Materialien ein selbst gef hrtes Merkheft vor Anstelle von Informati onsbl ttern die von der Lehrkraft erstellt und verteilt werden wiederholen Sch lerinnen und Sch ler die erlernten Konzepte und k nnen sich besser mit von ihnen selbst formulierten Definitionen und Hilfss tzen identifizieren Passende Formulierungen als Anregung sind dabei in den Hinweisbl ttern bereits vorhanden Als Abschluss der durch das Merkheft unterst tzten Ergebnissicherung stehen am Ende der meisten Phasen soge nannte Lernzielkontrollen Diese helfen Sch lerinnen und Sch lern eventuell vorhandene Schw chen bzw Wis sensl cken zu erkennen und ge
91. jahr 2007 2008 wurde an der Willy Brandt Gesamtschule Bergkamen einer von zwei Informatikkursen der 11 Jahrgangsstufe mit einem Klassensatz Mobiltelefone ausgestattet so dass es m glich war den Computer als Informatiksystem g nzlich durch die Mobiltelefone zu ersetzen Sch lerinnen und Sch ler konnten die Ger te nicht nur im Informatikunterricht nutzen auch nach dem Unterricht verblieben sie in ihren H nden Im Rahmen der Forschungsarbeit wurden anhand von Interviews mit Sch lerinnen und Sch lern des Pilot und Parallelkurses bereits erste Analysen erstellt Das zu Beginn des Abschnittes genannte Zitat eines Sch lers aus dem nicht mit Mobiltelefonen unterrichteten Kurs zeigt deutlich dass die Problematik der Gleichset zung der Begriffe Informatik und Computer bzw Internet bisher noch nicht in den Griff bekommen wurde Obwohl einzelne Sch lerinnen und Sch ler bei dem mit Mobiltelefonen unterrichteten Kurs eine klarere Grenze zwischen den beiden Begrifflichkeiten ziehen macht es die geringe Datenbasis jedoch nicht m glich empirisch begr ndete valide Aussagen zu treffen Es ist daher notwendig weitere Kurse durchzuf hren F r den Pilotkurs hat die Lehrkraft selbstst ndig das unterrichtliche Konzept berarbeitet um auf die unterschied lichen Bedingungen die sich aus dem Wechsel des Informatiksystems ergaben zu reagieren Diese Mehrarbeit wurde von anderen Lehrkr ften die im Rahmen von nationalen und internationalen Veranstaltu
92. jkstra Algorithmus aus Gallenbacher 2008 anzusprechen besonders weil dieses informatiksystemunabh ngig formuliert ist Diese kurze Zusammenfassung zeigt dass die obligatorischen Schwerpunkte ohne weiteres zu erf llen sind Aus den weiteren Schwerpunkten 1 3 II und III stehen nun zwei zur Auswahl deren Inhalte weiter zu behandeln sind Genau wie Schwerpunkt I 3 wurde auch Schwerpunkt II bis auf Aspekte des Datenschutzes diese jedoch nicht im direkten Zusammenhang mit Datenbanken bisher gar nicht angesprochen Schwerpunkt III wiederum wurde mit der ausf hrlichen Phase zum Thema Sprachen und weiterer grafischer Visualisierungen inerhalb der Phase Zust nde detailliert ausgef hrt Genau wie die noch fehlende Theorie der Vererbung in 1 3 sind endliche deter ministische Automaten damit zwar noch nicht angesprochen die Grundlagen f r eine Vertiefung in der folgenden Jahrgangsstufe sind jedoch gelegt W hrend sich wahrscheinlich sowohl f r I 3 als auch f r II interessante Beispiele und thematische Ankn pfungs punkte ergeben f llt dem Autor die Verbindung der Mobiltelefone mit dem Gebiet der Netzwerkanwendungen leichter Die Kommunikation zwischen verschiedenen Endger ten ber ein gemeinsames drahtloses Netz muss ber Protokolle pr zise gesteuert werden Die Darstellung kann in Form von Sequenzdiagrammen get tigt werden und bekommt dadurch eine enge Verbindung zur Objektorientierung dies ist nat rlich selbsterkl rend da zwei O
93. leml sung auch noch gar nicht implementiert werden Was bleibt w re eine rein theoretische Perspektive die zu motivieren nicht ganz einfach ist Daher wird dieses Themengebiet in die folgende n Jahrgangsstufe n verschoben Die Passung zum Themengebiet 2 der Abstraktion von Daten und Algorithmen ist ebenfalls nicht hundertpro zentig da bisher noch keine abstrakten Datentypen wie Liste Schlange oder Baum oder vorgefertigte Algorithmen typische Beispiele k men aus dem Gebiet der Sortier und Suchalgorithmen besprochen wurden Allgemeine Strategien und Standardl sungen sind daher noch nicht bekannt und k nnen demnach noch nicht angewendet werden Dennoch werden Algorithmen selbst innerhalb der eigenst daf r entworfenen Phase auf unterschiedlichen Abstraktionsniveaus behandelt Programmierkonzepten allgemeiner und spezieller Art begegnen Sch lerinnen und Sch lern in Form von Verzweigungen denen ebenfalls eine eigene Phase gewidmet wurde und Methoden dif ferenziert in Anfragen und Auftr gen Innerhalb verschiedener Phasen werden die Lernenden mit unterschiedlichen vorgegebenen Python Modulen konfrontiert deren Funktionalit t mit vereinfachten Dokumentationsausz gen er l utert wird Damit strukturieren sie zwar noch nicht selbst lernen aber bereits M glichkeiten der Arbeitsteilung bzw Codeaufteilung kennen Innerhalb der Phase zum Thema Zust nde werden an dem Beispiel der Sound Objekte problembezogene Objekte spezifizier
94. liche Personen bzw Dienste beteiligt Welche Dienste dies sind kann in einem Modul zum Thema Datenbanken und Hochverf gbarkeit gekl rt werden Die n chste Phase zum Thema Sprachen 5 zeigt auf dass Informatiksysteme deren interpretatorische F hig keiten im Vergleich zu Menschen stark eingeschr nkt sind eine exakt definierte Sprache ben tigen um die vor gegebene Handlungsanweisungen nachvollziehen zu k nnen Wie stark eingeschr nkt diese Basis ist wird an hand des Beispiels des Maschinencodes des Z3 recherchiert Es liegt nahe das selbst ge bte Programmierer nur schwer komplexe Strukturen in solchen Programmcode umsetzen k nnen wodurch die Erfindung h herer Pro grammiersprachen begr ndet werden kann Mit Bez gen zur Fachsprache und Umgangssprache werden die ber setzungsmethoden bzw die daran beteiligten Programme und Personen diskutiert R ckbez ge zur Position des Modellierungsbegriffes innerhalb dieser Sprachehierarchie k nnen ber cksichtigt werden Railroad Diagramme werden zur Visualisierung einfacher Sprachzusammenh nge bzw Ausz gen aus Gramma tiken genutzt und anhand der deutschen Sprache wird verdeutlich dass eine solche Formalisierung gesprochener Sprachen sehr komplex ist Erste Beispiele zur Programmiersprache Python zeigen die vergleichbar einfache Struk turierung von Programmiersprachen im Allgemeinen 19 Auf dieser Phase aufbauend k nnen die M glichkeiten der sprachlichen Kommunikation mit Inf
95. liche Programmierwerkzeuge benutzen Diese Unterteilung wird im Untertitel der Perspektiven ebenfalls nachvollzogen ist jedoch als kritisch anzuse hen wenn man bedenkt dass die Begrifflichkeiten von Anwendungsprogramm und Programmierwerkzeug nicht klar definiert sind Die h ufige Formulierung ein Anwendungsprogramm ist ein Computerprogramm das Benutzer anwenden um eine n tzliche Funktion zu erreichen 2009a l sst offen was der Anwen der bzw die Anwenderin als n tzlich empfindet Eine integrierte Entwicklungsumgebung die einer Entwicklerin bzw einem Entwickler komplexe Eingaben zur Bedienung eines Compilers abnimmt ist f r Programmierer und Programmiererinnen als sehr n tzlich zu sehen Bei der Unterscheidung zwischen Anwendungsprogrammen und Programmierwerkzeug ist also das Einsatzgebiet mit zu ber cksichtigen Bei den genannten Beispielen der Grafik programme oder Webbrowser ist dieses weiter gef chert Programmierhilfsmittel haben eher den Charakter eines Spezialwerkzeugs Das eine klare Abgrenzung zwischen Spezialwerkzeugen und allgemeiner verwendbaren Programmen nicht m g lich ist wird am Beispiel eines Betriebssystems deutlich Die grafische Oberfl che von Windows oder Mac OS X darf als zugeh rig zum Betriebssystem gesehen werden welche jedoch keine konkret n tzliche Funktionalit t zur Verf gung stellt sondern Grundlage f r darauf aufbauende darauf aufbauende Anwendungsprogramme ist Aufgrund des allgemein
96. lichkeiten ist es jedoch nicht zielf hrend Werkzeuge zur Erstellung von Dia grammen jeglicher Art zu nutzen wodurch die automatische Erstellung von Quelltexten aus diesen Diagrammen nicht m glich ist F r die schulischen Einsatzzwecke sind Papier und Stift bzw Tafel und Kreide f r Dokumentationszwecke jedoch generell geeigneter die Komplexit t der Programme nicht so hoch dass eine Automatisierung der Programmie rungsarbeit notwendig bzw die Einarbeitungszeit f r diese Zwecke die auch das Verst ndnis der automatischen Arbeitsweise erfordert zu hoch ist 2 3 Die Auswahl der Ger te Wie nun ausf hrlich beschrieben ist die einzige M glichkeit bei der Auswahl f r den schulischen Einsatz das Be triebssystem Symbian auf S60 Basis Mobiltelefone mit diesem Betriebssystem sind bisher nicht in der Bandbreite bei Sch lerinnen und Sch lern vorhanden dass nur mit Hilfe der Ger te der Lernenden der Unterricht gestaltet werden kann Analog zu dem Pilotkurs 2007 2008 bei dem 30 Mobiltlefone von der damals noch mit einem Werk in Bochum vertretenen Firma Nokia kostenfrei zur Verf gung gestellt wurden wurde auch bei den weiteren Kursen eine externe Beschaffung der Ger te notwendig Mit der Perspektive auf m gliche positive Auswirkungen auf das Interesse und damit den Zugang zur Informatik von M dchen konnte die Gleichstellungsbeauftragte der Universit t Wuppertal Dr Christel Hornstein als Spon sorin gewonnen werden Die Er
97. m Heinz Nixdorf MuseumsForum http www ham nw schule de pub bscw cgi d911675 2006 04 03_IF_TAG_2006_Praesentation pdf Version April 2006 Abruf 21 No vember 2009 Pr sentationsmaterial Humbert 2008 HUMBERT Ludger Informatik und Gender nehmt die Forschungsergebnisse ernst In 2008 81 90 ZfL Zentrum f r Lehrerbildung an der Westf lischen Wilhelms Universit t M nster IBM 2009 IBM IBM Developing Computing System to Challenge Humans on America s Favorite Quiz Show Jeopardy online http www 03 ibm com press us en pressrelease 27324 wss Version April 2009 Abruf 09 November 2009 Ihlenfeld 2005 IHLENFELD Jens Nokia Python f r Series 60 Smartphones Freie objektorientierte Script Sprache f r Symbian Smartphones In Golem de 2005 Januar http www golem de 0501 35992 Abruf 20 November 2009 Ihlenfeld 2009a INLENFELD Jens Mobiles MS Office f r Nokias Symbian Smartphones In golem de 2009 August http www golem de 0908 69014 html Abruf 16 November 2009 Ihlenfeld 2009b IHLENFELD Jens Netzausfall bei T Mobile In golem de 2009 April golem de 0904 66619 html Abruf 08 November 2009 ZMF 2004 IZMF Text digital Unterrichtsmaterialien f r das Fach Deutsch Klassen 5 8 Version M rz 2004 http www schulprojekt mobilfunk de download pdf IZMF_Themenheft_01 IZMF Informationszentrum Mobilfunk e V Redaktion Schulprojekt Mobilfunk weiter
98. n Oberstu fe Ziel ist dabei nicht der alleinige Austausch von Computern gegen Mobiltelefone sondern die Entwicklung eines didaktischen Gesamtkonzept das zu gro en Teilen als unabh ngig von einem konkreten Informatiksystem bezeichnet werden kann Unter Ber cksichtigung der Einschr nkung auf ein Schuljahr kann bei dem Vergleich mit dem Lehrplan Informatik und den Vorgaben zum Zentralabitur in Nordrhein Westfalen eine deutliche Passung festgestellt werden Um die vermuteten Vorteile der mobilen Informatiksysteme und die Nutzbarkeit der Unterrichtsmaterialien n her zu erforschen und zu belegen sind zum Schuljahresbeginn 2009 2010 zwei weitere Informatikkurse der 11 Jahrgangsstufe mit Mobiltelefonen ausgestattet worden Der Einsatz der Ger te in Zusammenhang mit den vorbereiteten Materialien wurde und wird noch in projektbegleitenden Gespr chen diskutiert erste Ergebnisse f r noch zu leistende Entwicklungsarbeiten dargestellt Abstract Mobile phones become more and more efficient are multi purpose usable and virtually omnipresent today Together with a generation of pupils which has grown up with such a modern form of the Swiss penknife in the pocket the conditions under which informatics classes are designed change as well This paper shows how mobile phones cannot only be used as illustration but as an equivalent alternative to computers in informatics education Based on the experiences of the pilot scheme by Humbert who has used mobil
99. n diese auch auf andere hnliche Aufgabenstellungen anwenden k nnen Der dritte Anforderungsbereich vorhandenes Wissen in g nzlich anderen Aufgabenbereichen anzuwenden soll mit diesen einfachen Kontrollen nicht bzw nur peripher getestet werden Im Vordergrund steht die Abrundung der Unterrichtsphase und eine R ck meldung an Sch lerinnen und Sch ler wie ihr momentaner Leistungsstand ist Obwohl die Lernzielkontrollen so vorbereitet wurden dass die Bearbeitung der Aufgaben h ufig direkt auf dem Aufgabenzettel stattfinden kann muss diskutiert werden ob das Einsammeln der Bearbeitung und eventuell sogar eine Benotung dem Lernklima der konkreten Lerngruppe f rderlich ist 31 4 Analyse Es ist sicherzustellen dass auf der einen Seite eine gut organisierte fachliche Wissensbasis erreicht wird Dazu geh ren Theorien Fakten Methoden und Prozesswissen Auf der anderen Seite muss eine Balance zwischen fachlichem Lernen und Lernen in sinnstiftendem Kontext hergestellt werden s 36 4 1 Vergleich des Materials mit dem Lehrplan Informatik Sekundarstufe II in NRW Die folgenden Ausf hrungen vergleichen das vorgestellte Material mit den Vorgaben des Lehrplans f r Gymnasien und Gesamtschulen in der Sekundarstufe II des Landes Nordrhein Westfalen Dazu wird die Strukturierung des Lehrplans bernommen der im ersten Kapitel auf die allgemeinen Ziele des Fachs Informatik eingeht und im zweiten Kapitel diese Zielvorstellungen konkret
100. n jedoch nicht nur in diesem Themenheft angesprochen sondern auch im Rahmen von erw hnt bereits am Anfang von Abschnitt zitiert stellt vielf ltige Projektideen vor wie Mobiltelefone als Hilfsmittel zur Schnitzeljagd zu nutzen Fotosafaris zu erstellen oder als Radioreporter bzw Radioreporterin unterwegs zu sein An der Projektschule in Godau in der Schweiz ist eine f nfte Klasse komplett mit pers nlichen Smartphones Apple iPhone 3G ausgestattet worden Als eine von vielen interessanten Anwendungsm glichkeiten wird z B das Programm iMotior zur Erstellung von Animationsfilmen im Unterricht bildnerisches Gestalten verwendet Damit haben die Kinder jederzeit und berall ein Ger t zur Verf gung mit dem sie lesen schrei ben rechnen zeichnen fotografieren Musik und T ne h ren und aufzeichnen telefonieren sowie im Internet surfen und kommunizieren k nnen Die Kinder sollen das Ger t als Teil ihrer pers nlichen Lern und Arbeitsumgebung nutzen und damit emanzipiert und kritisch mit zuk nftig immer verf gba rer Informations und Kommunikationstechnologie ICT umgehen lernen D beli Honegger 2009 Was die Kinder sollen ist nat rlich nicht unbedingt das was Kinder auch tun weswegen von vielen Seiten her an diesem Projekt Kritik ge bt worden ist Richtig und wichtig ist es jedoch die Nutzung von mobilen Endger ten durch Projekte wie dem Informatikunterricht an der Willy Brandt Gesamtschule Bergkamen oder der
101. n k nnen weswegen das WLAN Modul ebenfalls zu den minimalen Anforderungen hinzugef gt wurde Im Pilotprojekt wurden neben den Mobiltelefonen ebenfalls ein paar externe Ger te zur Verbindung ber Bluetooth zur Verf gung gestellt Die technische Weiterentwicklung erm glicht bei diesem Projekt eine vergleich bar kosteng nstige Ausstattung der Telefone mit einem internen Modul Bei der Ausstattung der N96 Modelle ist die Besonderheit zu beachten dass diese Ger te mit einem Audio Video bertragungskabel geliefert wurden D h der Display Inhalt kann durch den einfachen Anschluss direkt an einen Beamer bzw Fernseher mit passenden Anschlussm glichkeiten einer gr eren Gruppe pr sentiert werden Diese technische Weiterentwicklung vereinfacht die L sung der Projektion im Vergleich zum Pilotprojekt enorm Dort war es notwendig mit Hilfe eines Computers eine Netzwerkverbindung zu einem auf dem Mobiltelefon aktiven kostenpflichtigen VNd Server aufzubauen die Telefone boten noch keine M glichkeiten der direkten bertra gung Obwohl die Auswahl der Ger te den Schluss zul sst dass sie sich schnell in den Alltag der Sch lerinnen und Sch ler integriererf bleibt dennoch zu erwarten dass sich Sch lerinnen und Sch ler als Teil eines Projektes sehen und ihnen damit eine besonders gro e Aufmerksamkeit zu Teil wird F r die p dagogische Praxis ist dies als positiv zu bewerten da hiermit ebenfalls eine h here Motivation angenomm
102. n und Kreativit t erfordern Als Beispiel sind im folgenden zwei Aufgabenstellungen aus verschiedenen Phasen notiert Was ist ein Computer K nnen Sie hierf r eine Definition finden Geben Sie diese an falls Sie eine gefunden haben Erl utern Sie andernfalls an welchen Problemen Sie gescheitert sind Phase Was ist Informatik Ein deutscher Satz wird gebildet nach dem Schema Subjekt Pr dikat Objekt Begr nden Sie warum diese Aussage falsch ist K nnen Sie Regeln formulieren nach denen Sie erkennen k nnen ob ein Satz der deutschen Grammatik entspricht Phase Sprachen Bei diesen Aufgaben wird nicht davon ausgegangen dass tats chlich eine Definition oder eine Regel formuliert wird Stattdessen sind die Aufgaben dazu gedacht Denkanst e zu liefern und auf die Problematik der Umgangs sprache bzw die Komplexit t der deutschen Sprache hinzuweisen Als erster von drei Schritten in jeder Phase dienen die Arbeitsbl tter der erstmaligen Besch ftigung mit der Thematik In einem zweiten Schritt m ssen die hoffentlich reichlich vorhandenen Ideen L sungsans tze aber auch Schwie rigkeiten gesammelt und strukturiert werden Wie stark diese Strukturierung durch die Lehrkraft gesteuert oder gar vorgegeben wird h ngt von der Lerngruppe und der Lehrkraft selbst ab Am Ende dieses Prozesses sollte jedoch ein irgendwie geartetes Ergebnis stehen welches f r sp teren R ckbezug festgehalten werden muss Da diese Er geb
103. nd kenntnisse vermitteln 3 M nsteraner Workshop zur Schulinformatik M nster ZfL Verlag Mai 2008 ISBN 987 3 934064 90 4 ZfL Zentrum f r Lehrerbildung an der Westf lischen Wilhelms Universit t M nster Viel u Schattauer 2007 VIEL Bernhard SCHATTAUER G ran Handy revolutioniert Verbrecherjagd In Focus online 2007 Juli http www focus de digital handy tid 6982 elektronische dna_ aid_68087 html Abruf 16 November 2009 Wahlig 2008 WAHLIG Arkadiusz Ped Mobile Python IDE for Nokia S60 platform google com p ped s60 Version 2008 Abruf 12 September 2009 Weiser 1994 WEISER Mark The world is not a desktop In ACM Interactions 1994 January S 7 8 Perspec tives article version http www ubiq com hypertext weiser ACMInteractions2 html last visited 7 july 2008 Wikipedia 2009a WIKIPEDIA Anwendungsprogramm Wikipedia die freie Enzyklop die online http de wikipedia org w index php title Anwendungsprogramm amp oldid 65706866 Version November 2009 Abruf 08 November 2009 Wikipedia 2009b WIKIPEDIA Short Message Service Wikipedia die freie Enzyklop die onli ne de wikipedia org w index php title Short_Message_Service amp oldid 65890167 Spezielle_Nachrichtentypen Version November 2009 Abruf 08 November 2009 Wilkens 2007 WILKENS Andreas Italien verbietet Handy Nutzung im Unter richt In heise online 2007 M rz http www h
104. nd der Lernzielkontrolle zur aktuellen Phase wird die PPIN lEingabe als Beispiel verwendet k nnen auch einzelne Objekte innerhalb eines Programms auf diese Art und Weise beschrieben werden Die bereits genutzten Soundobjekte innerhalb der Klasse Aufnahmegeraet werden hierzu n her betrachtet 7Mit der Verf gbarkeit von Pys60 2 0 welches aktuell in der Entwicklung ist kann die Programmiersprache Python in der Version 2 5 1 verwendet werden 48 General Packet Radio Service Enhanced Data Rates for GSM Evolution 50Universal Mobile Telecommunications System 51 Global System for Mobile Communications fr her Groupe Special Mobile 52 Pers nliche Identifikationsnummer 22 gen INC f AN an b gemerkt 11 gemerkt 1 2 Es wurde die Taste 1 bzw 2 gedr ckt Bereit f r Notruf Es wurde die W hltaste gedr ckt Es wurde die Auflegen Abbruch Taste gedr ckt Abbildung 7 Ein endlicher Automat Notruf mit dem Mobiltelefon Die Darstellungsform der Zustands bergangsdiagramme kann in Form eines Exkurses auch in das Themengebiet der Automatentheorie einf hren In Form eines String Matching Automaten kann der Bezug zu Texten und damit Sprachen hergestellt werden ohne gleich auf das Konzept der Grammatiken einzugehen Bei den zueinander sehr hnlichen Konzepten von Objekten und Klassen wurde bereits ein gewisser Sicherheitsab stand eingearbeitet um Missverst ndnisse die aufgrund einer zeitlich schnell
105. nerlei Modellierungstechniken kennengelernt haben steht weniger die tats chliche Anwendung als das Training einzelner Techniken wie die Methode von Abbott im Vordergrund Im Bezug zum Themenbereich 1 werden von den Lernenden durchaus Problemstellun gen eingegrenzt und strukturiert etwa bei der Analyse von zu modifizierenden Railroad Diagrammen oder bei der Frage wie Informatiksysteme lokalisiert werden k nnen Diese beziehen sich jedoch nicht auf den Entwurf und die Entwicklung von Programmen zur Probleml sung Auch bei dem noch nicht ausgearbeiteten Modul zu 33 Sequenzdiagrammen bei welchem Objektspiele zur Verdeutlichung von Objektbeziehungen und algorithmischen Festlegungen der Objektmethoden eingesetzt werden k nnen wird die Analyse bereits vorhandener Systeme oder Situationen hervorgehoben Im Hinblick auf die visuelle Darstellung sind nat rlich bereits Reduktionstechniken verwendet die bestimmte Aspekte der Realit t als f r den informatischen Zusammenhang unwesentlich ausblen den Sch lerinnen und Sch ler stellen also durchaus konkrete Anforderungen an ein Modell doch ob dies bereits als Definition eines reduzierten Modells bezeichnet werden kann ist fraglich Insgesamt ist also die Passung des Unterrichtskonzeptes zu dem ersten fachlichen Strukturelement noch unzurei chend es werden unter anderem keine L sungsstrategien entworfen Aufgrund fehlender Kenntnisse im Um gang mit Programmiersprachen k nnte eine solche Prob
106. ng oder die Unterscheidung von hat und kennt Beziehungen kann bzw sollte die Lehrkraft bei den passenden Phasen n her eingehen sie werden jedoch nicht in Form spezieller Module betrachtet Bereits in Abschnitt 4 1 3 wurde die Problematik angesprochen dass die Zusammenf hrung einzelner Python Module nicht selbsterkl rend ist und deswegen im Unterrichtsverlauf noch nicht angesprochen wurde Auch sind die aktuellen Programme noch nicht so komplex dass sich eine Arbeitsteilung lohnt Damit wird auf die M glich keiten der Wiederverwendbarkeit von Programmcode ein Vorteil der Objektorientierung nur indirekt d h mit der Einbindung fremder Quelltexte eingegangen Dennoch sollen die erzeugten Klassen wie in den erweiterten Hinweisen zum Themengebiet 3 ebenfalls alleinstehend getestet werden so dass einer sp teren Wiederverwen dung zumindest nichts im Weg steht Das Themengebiet der Ereignissteuerung kann im Zusammenhang mit der Kommunikation zu beliebigen Objekten stehen die auf das Ereignis eines Methodenaufrufs reagieren und dann erst aktiv werden Es kann jedoch auch auf ein abstrakteres Niveau gef hrt werden in welchem Eingaben von Nutzerinnen und Nutzern mit Hilfe einer grafischen Nutzungsoberfl che als Ereignis interpretiert werden auf welche das Informatiksystem zu reagieren hat Damit ist die Verbindung zu Themengebiet 4 den typischen Einsatzbereichen von Informatiksystemen gezogen welche nur allzuh ufig mit eine
107. ngen angespro chen wurden ob sie ebenfalls ein solches Projekt durchf hren m chten als Hinderungsgrund angef hrt F r zwei weitere Informatikkurse an der Willy Brandt Gesamtschule die nun ebenfalls mit Mobiltelefonen durch gef hrt werden wurde daher das zur Verf gung stehende Material konzeptuell berarbeitet und im Rahmen einer Lehrerfortbildung vgl 2009 vorgestellt Durch Diskussionen bereits w hrend der Fortbildungsma nahme konnten erste Verbesserungen und Erweiterungen ausgearbeitet werden in weiteren Gespr chen mit den beteiligten Lehrkr ften und im Rahmen des Didaktik Seminars an der Universit t Wuppertal wurde das Material weiter verfeinert Die konkrete Wahl des Informatiksystems wird im Abschnitt dieser Abschlussarbeit beschrieben Es wird disku tiert welche Mobiltelefontypen in Frage kommen welche Hard und Softwarevoraussetzungen gegeben sind und es werden erste Hinweise auf die didaktische Anwendbarkeit gegeben Schnelle technische Entwicklungen legen nahe dass sich die unterrichtlichen Voraussetzungen ebenfalls schnell ndern weswegen bereits ein paar Hinweise zur weiteren Entwicklungsarbeit gegeben werden In Abschnitt 3 wird das entworfene Unterrichtsmaterial vorgestellt Ein besonderer Fokus wird darauf gesetzt wie die Strukturelemente miteinander zu verkn pfen sind Diese Arbeit unterteilt dazu in einzelne Phasen eines roten Fadens deren Reihenfolge nur schwer zu modifizieren ist und Module di
108. ngesehene Mobiltelefone legal mit zus tzlichen F higkeiten bzw Funktionen versehen werden k nnen Die notwendige Verteilung der Installationsdateien an die Ger te der Lernenden wird nicht als H rde gesehen die allein unterrichtliche Zeit kostet sondern in Anbindung auf den Algorithmenbegriff auch inhaltlich in den Unter richt mit einbezogen Sch lerinnen und Sch ler planen die Verteilungst tigkeit Wer schickt wem welche Dateien vorher gr ndlich und messen ihren Erfolg anhand der ben tigten Zeit Es ist in diesem Zusammenhang g nstiger nicht alle Installationsdateien in einer komprimierten Datei zu sammeln sondern mehrere Verteilungsdurchg nge zu starten die zwischenzeitlich das Revidieren der Verteilungsstrategie erm glichen Um die unterschiedliche Behandlung von Medienformaten und Installationsdateien zu demonstrieren muss min destens ein Bild eine Audio Datei oder ein Video zur Verteilung eingebracht werden Dieses Inputmaterial kann neutral gew hlt ein Foto des Unterrichtsraumes oder der Lehrkraft selbs sein kann jedoch auch mit ei nem bestimmten Thema als Fokus gew hlt werden Das Video des ShakerRacei kann gerade f r Jungen denen stereotypisch ein gewisser Spieltrieb nachgesagt wird zus tzliche Motivation sein da es demonstriert dass Mo biltelefone tats chlich f r spannende Themen genutzt werden k nnen und sich der Einsatz zum Umgang mit der Programmiersprache lohnt Daneben gibt es jedoch auch e
109. nisse von Lerngruppe zu Lerngruppe differenzieren k nnen ist es ung nstig externe Materialien vorzugeben Statt dessen sollen wichtige informatische Inhalte in einem Merkheft festgehalten werden Formulierungen so weit wie m glich von den Lernenden selbst verfasst werden um eine Identifikation mit diesen Formulierungen zu erzeugen Die Lehrkraft selbst wird dabei durch ein Hinweisblatt pro Phase unterst tzt Auf diesem ist formuliert mit wel chem Ziel vor Augen die Aufgaben vom Autor gedacht sind und welche Wege dorthin genutzt werden k nnten Neben einer ausf hrlicheren Beschreibung sind diese Ziele in Form von Kompetenzformulierungen Sch lerin nen und Sch ler beschreiben k nnen unterscheiden stark abstrahierend operationalisiert Diese Hinweisbl t ter dienen insbesondere dazu die Arbeitsbl tter und Lernzielkontrollen m glichst unabh ngig von der Lekt re der Masterarbeit und der Einarbeitung in die komplexe Thematik der Anwendung von Mobiltelefonen zu machen so dass die Zeit zur Unterrichtsvorbereitung stark reduziert werden soll Die beschriebenen Kompetenzen sollen bis auf die als optional gekennzeichneten von allen Sch lerinnen und Sch lern erreicht werden entsprechen also einer Art Mindeststandard Falls die Bearbeitung eines Themas uner wartet schnell vonstatten geht oder innerhalb der Lerngruppe aufgrund starker Leistungs oder Motivationsunter schiede Differenzierungsma nahmen notwendig werden sind
110. nterrichtsphasen und module nur sehr unscharf vollzogen werden da die elfte Jahrgangsstufe nicht zur Qualifikationsphase geh rt Diese theoretisch zus tzliche Freiheit au er Acht lassend bedeuten die Worte aber ebenso dass eine Analyse prinzipiell gar nicht mehr notwen dig ist da diese zur ckgef hrt werden kann auf den Vergleich der Materialien mit den Vorgaben des Lehrplans 1999 Bei diesem Vergleich wurde zwar eine grunds tzliche Passung festgestellt jedoch w re die ein oder andere L cke noch zu f llen Daher kann die Frage gestellt werden ob nicht genau diese L cken einen Schwerpunkt der Vorgaben zum Zentralabitur darstellen In diesem Falle w re die Grobstruktur des Unterrichts konzepts generell zu berarbeiten Die f r das Zentralabitur vorgesehenen Schwerpunkte sind in Abbildung 1 1 als berblick zusammengefasst F r die Abiturpr fung sind die Schwerpunkte I 1 und I 2 obligatorisch von den Schwerpunkten 1 3 I und II w hlt die durchf hrende Lehrkraft zwei aus zu denen passende Aufgaben gestellt werden Das erste obligatorische Themengebiet I 1 muss nicht weiter betrachtet werden deutliche Ans tze sind mit den Phasen Modellierung und Klassen zu erkennen Bei dem zweiten Themengebiet I 2 sieht das nicht mehr ganz so 41 I Objektorientiertes Modellieren und Implementieren von kontextbezogenen Anwendungen 1 Konzepte 2 Datenstrukturen 3 Netzwerkanwendungen Klasse Objekt Vererbung Schlange Stapel lin
111. ntifiziert werden k nnen Auf der Ebene des Gesamtsystems der mobilen Kommunikation ist es interessant die Bedeutung der Datenbanken innerhalb der Mobile Switching Center oder des Home Location Register anhand ihrer Verf gbarkeit zu analysieren Zwar m ssen nicht s mtliche Details zum Thema Hochverf gbarkeit bei Sch lerinnen und Sch lern bekannt sein dennoch sollten sie wissen wie Ger te durch Redundanz einzelner Komponenten im Bezug auf ihre Ausfallsicherheit verbessert werden k nnen Dies kann geschehen indem sie sich verschiedene Ungl cksszenarien einfallen lassen die bei der Konstruktion von Informatiksystemen ber cksichtig werden sollterf 0 So war der Notruf ber ein schnurgebundenes Telefon zu Hause fr her ebenfalls bei Stromausfall m glich da die zur Telefonie n tige Energie durch den Netzanbieter ber die Leitung zur Verf gung stand Nicht nur die zunehmende Verbreitung von Schnurlostelefonen deren Ver bindung zur Basisstation bei Stromausfall ausf llt da das Funkmodul der Basis nicht mit Strom versorgt wird ist problematisch Die M glichkeit Telefoniefunktionen ber einen Internetanbieter zu realisieren IP Telefonie oder Internet Telefonie wird h ufig durch einen entsprechend konfigurierten Router realisiert der bei einem Stromaus fall ebenfalls keine Funktionalit t mehr bereitstellt Beim Thema Sprachen wurde die deutsche Sprache als schwer zu formalisieren dargestellt und Sch lerinnen und Sch ler erstmalig
112. o ung nstige Folgen haben wie die Projektion nicht vorhandener Unterschiede auf die Teilnehmer und Teilnehmerinnen Es bleibt also immer zu be r cksichtigen ob sich Jungen und M dchen tats chlich stereotyp verhalten d h tats chlich sehr gerne Computer spielen und M dchen sich tats chlich ungern in Wettbewerbssituationen begeben Bei der zweiten Aufgabe des Arbeitsblattes galt es im Gegensatz zum Video eine Programmdatei an die Mobilte lefone zu verteilen Die Problematik ist auf dem Hinweisblatt zum Modul entsprechend erl utert Die Schwierigkeit der Aufgabe f hrte dazu dass die Lehrkraft das Programm an weitere Sch lerinnen und Sch ler verteilte damit nicht nur an einem Ger t an der L sung gearbeitet werden kann Ohne weitere Hilfestellungen dauerte es noch ein wenig bis eine Sch lerin auf die L sung des Problems kam so dass die dritte Aufgabe wieder als Verteilungsauf gabe durchgef hrt werden konnte Die zeitaufw ndige Installationsarbeit konnte somit didaktisch wertvoll und f r Sch lerinnen und Sch ler moti vierend in den Unterricht integriert werden 4 3 5 Noch zu leistende Entwicklungsarbeit Zwar sind durch das aktive Projekt weitere Entwicklungshinweise zu erwarten Es soll jedoch an dieser Stelle kurz zusammengefasst werden welche Erkenntnisse bis zum jetzigen Zeitpunkt bereits vorliegen Zwei Punkte sind als wesentlich anzusehen Zum Einen wird das Gebiet der Sequenzdiagramme und Parameter von den M
113. ormatiksystemen n her analysiert werden Referate zu Alan Turing und dem Turing Test k nnen ebenso interessante Einblicke in die theoretische Informatik bieten wie das von Joseph Weizenbaum geschriebene ELIZA welches mit Higgins 2005 ebenfalls f r Mobiltelefone auf Basis der Symbian S60JPlattform verwendet werden kan f Ebenfalls passend zur Thematik formaler Sprachen ist der Aufbau von Pfadnamen in hierarchischen Dateisyste men Da die dahinterliegende Baumstruktur und Unabh ngigkeit des Dateinamens vom Inhalt ebenfalls diskutiert werden muss wurden diese Inhalte in das Modul Pfadnamen und Speicherorte ausgelagert An dieser Stelle angekommen sind alle Basiselemente vorhanden um mit einfachen Beispielen in die n chste Phase die konkreten Programmierung 6 einzusteigen Dabei wird die Objektorientierung nur in der Form angewendet dass wie auch schon vorher konkrete bereits vorhandene Objekte manipuliert werden Das ver wendete Programmierparadigma ist jedoch eher imperativ zu nennen da die zu erstellenden Skripte eine einfache Befehlsabfolge enthalten Innerhalb eines objektorientiert erzeugten Programms wird also rein praktisch gesehen auf die main Methode reduziert Der Bezug zu Mobiltelefonen ist bei dieser Phase besonders intensiv da auf den Ger ten selbst programmiert wird Wie auch bei anderen Informatiksystemen sind die notwendigen Programmierwerkzeuge nicht im Betriebssystem enthalten m ssen also nachinstallie
114. pr ft am 08 November 2009 International Mobile Equipment Identity 13 Symbian Signed for Nokia Open Open Signed Signed Online Offline Express Certified Signed Signed Access User Capability Grantable LocalServices ReadUserData WritelserData NetworkServices 3 UserEnvironment sajes 3 Sunsa 104 Location SwEvent ProtServ TrustedUl PowerMgmt SurroundingsDD ReadDeviceData WriteDeviceData in D in lt x UOISIOA SOJES UOLSJ A S JLS CommDO DiskAdmin MultimediaDD Networktontrol Allfiles DRM TCB CHEIID CDEN Developer Certi Developer Test house Test house Nore Tested Upload SIS on PC tested Tested Tested Abbildung 5 bersicht ber API Zugriffsberechtigungen bei Symbian S60 Programmen und wie diese aktiviert werden k nnen aus Nokia 2009b f r die die Ausf hrung des Programms beschr nkt ist Da die Android L sung zwar gro es Potenzial bietet sich jedoch erst noch in einem Entwicklungsstadium befin det ist die einzige M glichkeit zum Einsatz in der Schule die Nutzung von Symbian S60 Ger ten Der Ausschluss weiterer Plattformen wie Windows Mobile oder Maemo aus der Betrachtung in dieser Arbeit ist auf den Einsatz bereich der Ger te zur ckzuf hren Wie in der Einleitung beschrieben sollen Mobiltelefone in der Schule unter anderem deswegen genutzt werden weil sie t glich von Sch lerinnen und Sch ler im Alltag eingesetzt werden und damit ein gro
115. r Analyse der verschiedenen Anwendungskontexte in denen Informatiksysteme erstellt genutzt und damit auch analysiert werden 4 1 4 Lernen im Kontext der Anwendung Spricht man von einem Kontext so bedeutet dies im schulischen Zusammenhang meist dass eine noch nicht n her spezifizierte T tigkeit oder ein Konzept h ufig aufgrund mangelnder Transparenz oder fehlender Motivation in einen weiteren Zusammenhang eingebettet wird Der hier analysierte Lehrplan sieht das Ziel der Veranschauli chung und Motivation ebenfalls als ein Grund f r die Hinzunahme eines Anwendungskontextes Der Lehrplan verdeutlicht jedoch weiterhin dass informatische Probleme bei denen u a modelliert werden muss nur in realen bzw modellhaft nachempfundenen Anwendungssituationen gel st und damit informatische Kom petenz erworben werden kann Damit kann die zweite Stufe des Anwendungskontextes als notwendige Trainings ma nahme gesehen werden Die zweite Stufe wird erweitert wenn man beachtet dass Eigenst ndigkeit und Selbstverantwortung von Sch le rinnen und Sch lern u a davon abh ngt ob sie sich der Vielfalt der informatischen M glichkeiten bewusst sind und ihr Verhalten an die zunehmend automatisiert verarbeiteten und zentral gespeicherten Datenbest nde anpassen Dazu ist ein Gesamtbild der Informatik ausgehend von der Anwendungsvielfalt notwendig Neben diesen drei Einstufungen werden vom Lehrplan konkrete Anwendungsbereiche vorgeschlagen Inw
116. r solchen grafischen Oberfl che ausgestattet sind Auf der Grundlage der Symbian S60 Plattform ist die eigenst ndige Definition grafischer Elemente im Vergleich zu entsprechenden Java oder Ot Bibliotheken auf Desktopsystemen um ein Vielfaches einfacher Um dennoch die Komplexit t von ereignisgesteuerten Abl ufen ansatzweise abzubilden wird die Steuerung eines Programms durch ein vorher konstruiertes Men erst in der letzten Phase angesprochen Wie stark auf das Konzept der Ne benl ufigkeit eingegangen wird ist der Lehrkraft berlassen Fehlend bei den Erweiterungen zum Themengebiet 4 ist die Behandlung von Server Client Systemen auf die die vorgestellten Materialien nicht n her eingehen Im Zusammenhang mit dem Modul Datenbanken und Hochverf gbarkeit oder Sequenzdiagrammen die eine Kommunikation von Server und Client widerspiegeln kann dies zwar ber cksichtigt werden aber dennoch wird dieses kurze Anrei en von Protokollen zur Formalisierung von Kommunikationsstrukturen nicht ausreichen um den Bezug des Themengebiets 6 zur Objektorientierung herzustellen Das Themengebiet 5 Algorithmen Sprachkonzepte und Automatenmodelle bietet keine weiteren Vorgaben sondern stellt wie bereits bei den fachlichen Inhalten getan dar dass durch die Definition von Zust nden in welchen sich ein konkretes Objekt befindet der Weg zu endlichen Automaten nicht mehr weit ist 4 1 6 Unterrichtsgestaltung und Lernerfolgskontrolle Prinzipiell
117. rinnerung zu rufen Die Skepsis gegen ber Kurzvortr gen darf jedoch nur auf thema tische Einsch be bezogen werden eine Aufgabenbearbeitung in unterschiedlichen methodischen Formerf wird von allen Lehrkr ften aktiv genutzt die vorgegebenen Aufgabenformulierungen als g nzlich geeignet f r diverse Ausdifferenzierungen gesehen 4 3 4 Dateiverteilung Die erste direkte Konfrontation mit Mobiltelefonen ist in beiden Kursen mit Hilfe des Moduls zur Dateiverteilung vorgenommen worden Die Reaktion eines Sch lers auf das zur Verteilung genutzte Video des ShakerRacef Boa sowas geht macht deutlich dass sich Sch lerinnen und Sch ler der M glichkeiten der Mobiltelefone 76Das ist nat rlich so nicht korrekt als Beispiel f r wichtige Konzepte sei die Verzeichnisbaumstruktur genannt die Syntax bei der Wahl von Verzeichnis und Dateinamen und damit zusammenh ngende Konventionen die die Unterscheidung des Dateiformats anhand der Dateiendung zulassen Dies wird jedoch f r Sch lerinnen und Sch ler nicht explizit erl utert sondern es steht im Vordergrund einzelne Dateien im Dateisystem zu identifizieren 777 B in Form von Think Pair Share einer Organisationsform bei der sich Sch lerinnen und Sch ler zuerst einzelnd mit einer Aufgabenstel lung besch ftigen ihre berlegungen danach mit einem Partner berarbeiten und zum Schluss ihre Ergebnisse einer Gruppe pr sentieren 18 Vg Abschnin 2 http www youtube com watch v
118. rm von Dokumentationsausschnitten erl utert Jedoch w rde ein Programm welches nur aus diesen Vereinbarungen und zus tzlichen Klassendefinitionen besteht sich ohne nennenswerte R ckmeldungen sofort beenden Ein blockierender Aufruf wie es mit Hilfe der Methode sleep versucht werden k nnte l sst das Programm in einem eingefrorenen Zustand zur ck ohne das die vereinbarten Men punkte aufgerufen werden k nnen Abbildung zeigt auf welche Weise der Hauptprogrammzweig angehalten werden kann ohne die Elemente der grafischen Oberfl che zu blockieren Um dieses Zeilen nachvollziehen zu k nnen muss jedoch klar sein dass GUI und Hauptprogramm in zwei unterschiedlichen Threads bearbeitet werden Davon ausgehend dass dies f r viele Sch lerinnen und Sch ler in diesem Stadium zu komplex ist werden sie im Rahmen dieser letzten Phase als Paket vorgestellt das nicht n her diskutiert sondern angewendet wird Wie weit Sch lerinnen und Sch ler bei der Programmierung kommen ist sehr stark abh ngig von der jeweili gen Lerngruppe F r Sch lerinnen und Sch ler deren Motivation oder Leistungen besonders gut sind sollte die vollst ndige Referenz f r PyS60 als Ausdruck vorliegen Auch wenn noch keine Schleifen besprochen wur den so k nnen dennoch vielf ltige Anpassungen im Hinblick auf die grafische Gestaltung der Nutzungsoberfl che vorgenommen werden 3 2 Erg nzung mit zus tzlichen Unterrichtsmodulen Die im vorherigen Abschni
119. rmatiksystemen gibt es noch eine Vielzahl anderer Systeme im allt glichen Leben Die gesellschaft lichen Auswirkungen dieser Systeme von einer elektronischen Fahrplanauskunft ber Diebstahlsicherungssys teme bis zur Paketverfolgung werden im Modul Allt gliche Informatiksysteme n her untersucht F r eher technische Hintergr nde also z B dem Unterschied zwischen der RFID und Nedi Technik ist das Modul zum Kurzstreckenfunk vorgesehen Beide Themengebiete lassen sich jedoch gut miteinander verbinden so dass meh rere Sch lerinnen und Sch ler z B in einem gemeinsamen Vortrag zuerst die NFC Technik erl utern und dann anhand des Touch amp Travel Projekt gt der Deutschen Bahn AG eine konkrete Realisierungen beschreiben und de ren M glichkeiten bzw Risiken gegen berstellen W hrend der zweiten Phase wird bereits kurz Bezug auf die unterschiedlichen Vorgehensweisen von Suchmaschi nen genommen Auf welche Weise die semantische Analyse funktioniert wurde hier jedoch nicht gekl rt Mit dem bereits erw hnten Informatiksystem mit Codename Watson von IBM der als erster Computer bei dem Quiz Jeo pardy teilnehmen soll kann auch wenn BM bislang noch keine wissenschaftlichen Paper ver ffentlich hat wie die Technik genau vorgehen wird um bei Jeopardy zu siegen auf einem f r Sch lerinnen und Sch ler verst ndlichen Niveau anhand eines Beispiels erl utert werden wie das System eine Frage in mehre re Teile herun
120. rn weitere Zug nge zu informatischen Themen aufzuzeigen und damit Informatikunterricht zu erg nzen F r die unterrichtliche Praxis muss also ein konkretes Informatiksystem ausgew hlt werden Bisher sind dies haupts chlich Computer einzelne Ger te unterscheiden sich bei der Ausgestaltung der Hardware Die Wahl des installierten Betriebssystems gibt vor welche unterschiedlichen Werkzeuge auf den Ger ten im Nachhinein prak tisch verwendet werden k nnen Dennoch gibt es noch vor der Wahl des Betriebssystems weitere Alternativen die h ufig unber cksichtigt bleiben Bereits 1993 schrieb Weiser 1994 einen Artikel mit dem Titel The world is not a desktop und sprach damit die zunehmende unsichtbare Integration der Informatiksysteme in den Lebensalltag an Neuartige Systeme zur bargeldlosen Bezahlung Datenerfassung aller Art von Payback bis zur Gesundheitskarte oder Diebstahlsicherung sind zwar im Alltag tats chlich fast unsichtbar aufgrund ihrer speziellen Einsatzgebiete in der Schule jedoch nicht flexibel genug einsetzbar Durch zunehmende technische Weiterentwicklung sind die M glichkeiten der Mobiltelefone und damit ihr qualitativer und quantitativer Verbreitungsgrad jedoch rapi de gestiegen Diese Arbeit zeigt dass Mobiltelefone bezogen auf die Anforderungen der Schulinformatik als zu Computern technisch gleichwertig angesehen werden k nnen Bei der Auswahl zwischen Computern und Mobiltelefoner sieht sich eine Lehrkraft
121. rnsthafte Themen wie Gewaltvideos auf Mobiltelefo nen die durch den Einsatz der Ger te im Unterricht in besonderer Weise thematisiert werden k nnen Passend dazu enth lt das Medienpaket Abseits einen Abschnitt der gerade die M glichkeiten bzw Ver haltensweisen in Situationen in denen Gewaltvideos erstellt oder ver ffentlicht werden aufzeigt Der zugeh rige 62Falls ein oder mehrere Sch lerinnen und Sch ler entsprechende Tarife f r sMS Nachrichten besitzen w re dies dennoch zu realisieren eine Kooperation mit einem Mobilfunkanbieter k nnte f r diesen begrenzte Zweck ebenfalls m glich sein 63Zur Sicherheit nicht von einem Sch ler oder einer Sch lerin damit die Verteilung eines solchen Fotos nicht als Versto gegen das Recht am eigenen Bild und damit unerlaubte Vervielf ltigung gesehen werden kann Anttp www youtube com watch v EMjAYdF13cU zuletzt berpr ft am 10 November 2009 28 Filn k nnte also als Input zu weiteren Diskussionen unabh ngig konkret informatiktechnischer Konzepte f hren Unabh ngig von der rechtlichen Wirksamkeit bzw Zul ssigkeit zu der der Autor aufgrund mangelnder juristischer Kompetenzen keine Aussage treffen kann sei darauf hingewiesen dass die Nutzungsbedingungen von YouTube das bewusste Herunterladen der dargebotenen Videos nicht zulassen Sie erkl ren sich damit einverstanden Zugriff auf Nutzervideos nur in der Form des Streamings und zu keinen anderen Zwecken als der
122. rt werden Diese T tigkeiten die im Modul Dateiverteilung angeleitet wer den stellen insofern etwas Besonderes dar als dass sie bei der typischen Infrastruktur eines Computerraumes einer Schule nicht von Sch lerinnen und Sch lern durchgef hrt werden k nnen bzw d rfen Die Mobiltelefone wer den also nicht als vollst ndig vorbereitetes unver nderbares System wahrgenommen sondern Sch lerinnen und Sch ler bernehmen ebenfalls die Rolle eines Systemadministrator sie tragen die Verantwortung daf r dass ihre Informatiksysteme f r den Informatikunterricht vorbereitet sind Auf der Ebene der Programmierung sind ebenfalls positive Ergebnisse zu erwarten da die Methoden der Program mierschnittstelle sehr einfach gestaltet sind bereits mit wenigen Befehlen k nnen Sounddateien aufgenommen und abgespielt werden Neben dem Nachvollziehen vorgegebener Quelltextschnipsel sollen Sch lerinnen und Sch ler bereits fr h lernen mit Dokumentationen umzugehen Zur Vereinfachung sind bereits grobe Ausschnitte aus der Defi nition Laurila 2008 vorgegeben so dass nach passenden Methoden bzw Erl uterungen zu diesen nicht lange gesucht werden muss Es sind jedoch ebenfalls zus tzliche im ersten Moment nicht ben tigte Methoden ange geben die zum Einen neugierig machen sollen und zum Anderen die M glichkeit zu R ckbez gen von sp teren Arbeitsbl ttern geben Die Wichtigkeit eines Merkheftes in dem die Dokumentationsausz ge gesammelt wer
123. rt werden Soundobjekte mit Sounddateien verkn pft die mit Methoden wie play stop und record zu steuern sind F r die Daten ber tragung per Bluetooth wurde das bereits in Python vorhandene socket Modul erweitert der Verbindungsaufbau und Datentransfer ist jedoch nicht ganz so leicht zu handhaben Mit der Erweiterung LightBlue 2009 kann dies vereinfacht werden Der Zugriff auf die WLANP Funktionalit t ist nur indirekt vorhanden Bei dem Aufruf entsprechender Methoden z B aus dem ur11ib Modul wird auf die nativen Schnittstellen des Betriebssystems zur ckgegriffen und bei Nichtbestehen einer Verbindung erfragt ob ein WLAN Zugriffspunkt gesucht bzw ei ne Verbindung ber Mobilfunk aufgebaut werden soll F r die Abfrage von Positionsdaten kann ein eingebautes GPS Modul genutzt werden Der Zugriff auf diese Daten ist ber das Modul positioning m glich Als letztes sei darauf hingewiesen dass typische Funktionen wie die Nutzung und Ver nderung des Telefonbuchs und des eingebauten Kalenders genauso wie das T tigen und Annehmen von Anrufen sowie das Lesen und Verschicken von SMS Nachrichten m glich ist Eine Analyse jedes einzelnen Moduls auf eine ad quate Umsetzung ist nicht Ziel dieser Arbeit einzelne Hinweise zur eigenst ndigen Weiterarbeit sollten jedoch gegeben werden Neben einer fehlenden Vibrationsunterst tzung kann man sich z B auf die Aufnahme und das Abspielen von Sound Dateien beziehen So ist daf r ein Objekt der Klasse
124. rtext Markup Language Cascading Style Sheets 2 Bis zur Version 1 4 5 unter http sourceforge net projects pys60 files verf gbar zuletzt berpr ft am 08 Novem ber 2009 22 Aktuelle Version verf gbar unter http blog familie heming de p 85 zuletzt berpr ft am 08 November 2009 2Scalable Vector Graphics 2 Quartal 2009 Marktanteil 2 Quartal 2008 Marktanteil Wachstum Firma System NOE A DEES i Verk ufe in Mio in Verk ufe in Mio in in Gesamt 14 0 100 12 6 100 11 2 Nokia 8 9 64 0 9 0 71 2 0 1 Apple 1 9 13 6 0 2 1 3 1041 6 RIM 1 4 10 3 0 9 72 60 1 Others 1 7 12 2 2 6 20 3 33 4 Tabelle 2 SmartPhone Markt Europa Mittlerer Osten und Afrika EMEA Marktanteile nach Hersteller aus Cana Firma System 2 Quartal 2009 Marktanteil 2 Quartal 2008 Marktanteil Wachstum Verk ufe in Mio in Verk ufe in Mio in in Gesamt 38 1 100 33 6 100 13 4 Symbian 19 2 50 3 19 6 58 2 2 1 RIM 8 0 20 9 5 6 16 7 41 6 Apple 5 2 13 7 0 7 2 1 626 9 Microsoft 3 4 9 0 4 8 14 3 28 7 Android 1 1 2 8 0 0 NA Andere 1 2 3 3 2 9 8 6 56 8 Tabelle 3 Globaler SmartPhone Markt Marktanteile nach Betriebssystem aus 2009 wie S40 S60 und S80 unterscheiden Nach letzten Recherchen des Autors ist die Programmiersprache Python in der beschriebenen Form nur f r verf gbar Bis vor Kurzem gab es aus Sicht des Autors keine Alternative zur Verwendung eines Mobiltelefons mit Symbian Betriebs
125. sind die vorliegenden Arbeits und Hinweisbl tter nicht dazu gedacht der Lehrkraft die Unterrichtsge staltung abzunehmen Die Forderungen nicht nur nach Gegenstandsorientierung und Methodenorientierung son dern ebenfalls nach Sch lerorientierung die vorhandenes Vorwissen aktivieren und an den aktuellen Erfahrungs und Lernstand der Sch lerinnen und Sch ler anzuschlie en S 37 vermag macht deutlich dass trotz vorhandenem Unterrichtsmaterial didaktische und methodische F higkeiten der beteiligten Lehrkraft sehr wichtig sind um die Unterrichtsgestaltung individuell auf die Lerngruppe und Lernumgebung anzupassen Es kann also bei der Analyse des Unterrichtsmaterials nur betrachtet werden inwiefern die Formulierungen der Aufgaben ihre Reihenfolge und ihr Schwierigkeitsgrad die Lehrkraft bei den T tigkeiten unterst tzen deren Ziele in Abbildung T0 Jausformuliert sind Zur Ber cksichtigung eines im Bereich der Informatik tendenziell gr eren Vorwissensspektrums sind besonders viele Ankn pfungspunkte auf unterschiedlichen Themengebieten angesprochen die z B f r die Ausarbeitung von Referaten oder Hausarbeiten verwendet werden k nnen 39 Zusammengefasst soll sich die Unterrichtsorganisation daran ausrichten dass e die individuelle Sch lerpers nlichkeit mit ihren Vorerfahrungen M glich keiten und Leistungsdispositionen im Blick ist e Sch lerinnen und Sch ler aktiv lernen e Sch lerinnen und Sch ler kooperat
126. splay 104 Version 2009 Abruf 10 November 2009 ProPK Programm Polizeiliche Kriminalpr vention der L nder und des Bun des Episode Handygewalt ist entstanden in Zusammenarbeit mit dem Informationszentrum Mobilfunk SATW COM ICT 2008 SATW COM ICT ICT amp School Organisation M nchenwiler Dec 2008 www ict 21 ch com ict IMG pdf mun200812 pdf f Version Dezember 2008 Abruf 22 No vember 2009 SATW COM ICT Schweizerische Akademie der Technischen Wissenschaften Kommission f r Informations und Kommunikationstechnologie Schubert 2007 SCHUBERT Sigrid Hrsg Informatik und Schule Didaktik der Informatik in Theorie und Praxis INFOS 2007 12 GI Fachtagung 19 21 September 2007 Siegen Bonn Gesellschaft f r Informatik K llen Druck Verlag GmbH September 2007 GI Edition Lecture Notes in Informatics Proceedings P 112 ISBN 978 3 88579 206 2 56 Silvennoinen 2007 SILVENNOINEN Jukka Y Browser kostenloser Dateimanager f r Symbian S60 3rd Edition Mobiltelefone nttp www drjukka com YBrowser html Version Juli 2007 Abruf 15 Septem ber 2009 Talbot 2009 TALBOT David Wie IBM Jeopardy Champion werden will In Technology Review 2009 Mai http www heise de tr artikel wie IBM Jeopardy Champion werden will 276465 html Abruf 09 November 2009 Thomas u Weigend 2008 THOMAS Marco Hrsg WEIGEND Michael Hrsg Interesse wecken und Gru
127. system im schulischen Kontext Im Juni 2009 wurde jedoch von Kohler 2009 ein vielversprechendes Projekt in einer ersten Alpha Version ver ffentlicht Mit dem Android Scripting Environment ASE istes m glich mit verschiedenen Scriptsprachen z B Python und Lua auf die Android API zuzugreifen Sind die Interpreter mit einem Cross Compiler realisiert wie es bei Python der Fall ist so funktioniert der API Zugriff nicht direkt sondern wird mit Hilfe von JSON RPd ausgef hrt Dazu entstanden ist die spezielle Klasse AndroidFacade mit eigener welche innerhalb der Skriptsprache einen Wrapper f r die einzelnen Android API Methoden darstellt Betrachtet man ein typisches Hello World Beispiel wie in AbbildungPJaus fachdidaktischer Perspektive so fallen verschiedene Dinge auf F r den Zugriff auf Elemente der grafischen Benutzungsoberfl che ist ein Objekt der Klasse Android notwendig welches durch die Bibliothek android definiert wird Das Ergebnis des getInput Aufrufs ist nicht der eingegebene Text sondern ein Python Dictionary mit Eintr gen result error und id so wie es im Rahmen der JSON RPC Spezifikation vorgeschrieben ist Erst nach der Extraktion des Namens ber den result Eintrag kann in der letzten Zeile die Begr ung stattfinden Zum Verst ndnis dieser Zeilen sind also komplexe informatische Mechanismen bzw Begrifflichkeiten notwendig die im Anfangsunterricht noch nicht vorhanden sind Unter Ber cksichtigung einer fiktiven
128. t zusammengefasst werden 32 Fachliche Inhalte Modellieren und Konstruieren Analysieren und Bewerten Ein Informatikmodell gewinnen Typische Einsatzbereiche M glichkeiten Gren N zen Chancen und Risiken der Informations 1 Probleme eingrenzen und spezifizieren redu es 4 und Kommunikationssysteme untersuchen und zierte Systeme definieren H einsch tzen 2 Daten und Algorithmen abstrahieren Algorithmen Sprachenkonzepte und Automa 5 tenmodelle beurteilen L sungskonzepte nach einem Programmierkon Technische funktionale und organisatorische 3 zept realisieren berpr fen und weiterentwi Prinzipien von Hard und Software kennen ler 6 ckeln nen und einordnen Tabelle 4 Dimensionen der fachlichen Inhalte aus MSWWFI 1999 S 10 F r beide Anwendungsformen wurden in Abschnitt bereits vielf ltige M glichkeiten des Einsatzes von Mobil telefonen bzw dem Thema der Mobiltelefonie aufgez hlt auf die die vorgestellten Materialien aus Abschnitt 3 sich r ckbeziehen Durch die in den Phasen und Modulen dennoch m glichst stark informatiksystemunabh ngig formulierten Aufgabenstellungen und der damit deutlichen Fokussierung auf allgemeininformatische anstelle von ger tespezifischen Nutzungskompetenzen ist die Passung auf diesem sehr allgemeinen Niveau der Einleitung des Lehrplans sehr hoch Im weiteren Verlauf muss nun gekl rt werden ob die einzelnen vom Lehrplan konkretisier ten fachlichen Berei
129. t Auf die Wechselwirkungen der beteiligten Objekte untereinan der kann im Rahmen des noch nicht ausgearbeiteten Moduls zum Thema Sequenzdiagramme n her eingegangen werden Nicht ganz eindeutig ist die Formulierung L sungskonzepte als Denkschema zu entwickeln Eine Besonderheit bei der Programmierung mit Mobiltelefonen ist das kleine Display was dazu f hren kann dass der berblick ber den Programmaquelltext verloren geht Aus diesem Grunde sollen Sch lerinnen und Sch ler die passenden Befehle bzw Gedanken immer erst auf Papier notieren und so bereits vor dem Ausf hren des Programms nachvollziehen Falls mit Denkschema die Formulierung in Pseudocode und damit gedankliche Vorformulierung gemeint ist ist hier ein weiterer Punkt gefunden in dem das Unterrichtskonzept mit den Vorgaben des Lehrplans direkt berein stimmt Mit der Formulierung von L sungskonzepten wird direkt zu Themengebiet 3 bergeleitet Zwar sind die Imple mentierungsphasen noch nicht sehr h ufig bzw komplex weswegen die Dokumentation der L sungen sich auf selbsterkl rende Bezeichner f r gew hlte Klassen Attribute Methoden und Objekte reduziert jedoch ist das Tes ten der L sungskonzepte explizit gefordert Durch das Beispiel des Diktierger tes welches sich durch mehrere Phasen hindurch zieht wird die Bewertung nach vorgegebenen Kriterien im Verlauf dieser Jahrgangsstufe auf Lauff higkeit bzw korrekte Syntax beschr nkt genauso angesprochen wi
130. te Antwort erwarten z B die Frage nach der Anzahl der Beine wird auf 44 Gerade Mobiltelefone mit den M glichkeiten zur drahtlosen Kommunikation bieten gro e M glichkeiten zur T uschung und k nnten daher nur unter streng kontrollierten Bedingungen eingesetzt werden 45 Auf PyS60 Systemen der Version 1 4 5 ist die Installation des cElementTree Pakets notwendig da dieses in der verwendeten Python Version 2 2 noch nicht enthalten ist Die Beta Versionen PyS60 1 9 x bringen diesen XML Parser direkt mit 46 yerf gbar z B unter http www fh jena de kleine history software DIN66001 1966 pdf zuletzt gepr ft am 09 November 2009 21 der Ebene der Programmlogik auf einfache Verzweigungen zur ckgef hrt und damit die Programmlogik von der grafischen Benutzungsoberfl che konzeptuell getrennt Da die Erweiterung der Frageb ume innerhalb des Programms m glich ist und diese Ergebnisse in einer Datei gespeichert werden k nnen k nnen Sch lerinnen und Sch ler unterschiedliche Frageb ume untereinander aus getauschen Sie werden jedoch im einfachen Fall nicht mit dem internen Datenformat konfrontiert Dies kann in einem Modul zum Thema Datenstrukturiererung mit XML geschehen Weitere Exkurse in Richtung Aussagenlogik die die und bzw oder Verkn pfung und die Verneinung mit Diskus sionen ber Operator Pr zedenzen in Verbindung bringen bieten sich bei dem Thema der Verzweigung ebenfalls an Es kann diskutiert werden ob die
131. terbrechen kann um dann in der eigenen Datenbank nach verwandtem Wissen lt zu suchen Die dabei entstehenden semantischen Netze bzw Wissensnetze k nnen mit eventuell bereits bekannten Visualisie rungstechniken wie ConceptMaps oder MindMaps verglichen werden wodurch deutlich wird dass viele in der im Informatikunterricht erworbenen Kompetenzen f cher bergreifend nutzbar sind Mit dem Modul Suchmaschinen als allgemeiner Themenkomplex kann zwar auch auf semantische Suchtechni ken referenziert werden die Fragestellung der gesellschaftlichen bzw wirtschaftlichen Bedeutung des Begriffs des PageRank bietet jedoch vielschichtigere Ausarbeitungsm glichkeiten in dem gro en Themenkomplex der Such maschinenoptimierung An die zweite Phase kn pft sich erstmalig ein Modul an dessen Bearbeitung im Klassenverband vorgeschlagen wird da das Thema Datenschutz gerade im Bezug zur Allgemeinbildung und der zu erzielenden M ndigkeit von Sch lerinnen und Sch ler eine besondere Bedeutung hat Da der Internetzugriff zunehmend nicht mehr nur zu Hause sondern ebenfalls unterwegs m glich ist entwickeln sich zunehmend mehr Standortbezogene Dienste Lo cation Based Services die sich darauf spezialisieren z B das n chstgelegene griechische Restaurant anzuzeigen eventuell direkt kombiniert mit ffnungszeiten und aktuellem Tagesmen Das Modul Wo bin ich kl rt genauso die dazu notwendigen technischen Hintergr nde wie es gesellschaftliche Bez ge z
132. tt aufgez hlten Unterrichtsphasen sind in ihrer Reihenfolge haupts chlich deswegen so stark festgelegt da sie als Ziel die Programmierung eines einfachen Anwendungsprogramms haben Damit die mit den Phasen sehr starr festgelegten Elemente die Unterrichtsgestaltung nicht zu sehr einengen und um der Lehrkraft bessere M glichkeiten zu geben auf die konkrete Lerngruppe einzugehen wurden bereits im vorherigen Abschnitt viele Punkte zu den jeweiligen Unterrichtsphasen formuliert an die in Form von Exkursen bzw Diffe renzierungsma nahmen f r einzelne Sch lerinnen und Sch lern angekn pft werden kann Bei der Einbindung von solchen Modulen in den Unterrichtsverlauf stellt sich die Frage ob dies in Form von Referaten oder Hausarbei ten geschieht die als Zusatzaufgaben f r einzelne Sch lerinnen und Sch ler genutzt werden oder ob das Thema im Klassenverband behandelt wird Bei Themen die in den weiteren Jahrgangsstufen erneut thematisiert werden Sortieralgorithmen Automatentheorie bzw deren informatische Bedeutung im Schulkontext besonders hoch ist Daten und Jugendschutz wird die Bearbeitung im Klassenverband nahegelegt Es gibt jedoch auch Themen die st rker mathematisch gepr gt sind Positionsbestimmung mit GPS oder sehr technische Aspekte beleuchten Wie funktioniert das Auslesen von RFID Chips Diese Themen k nnten dazu genutzt werden Sch lerinnen und Sch ler mit besseren Leistungen bzw besonderen thematischen Vorlieben st rker
133. und Sch ler werden weil keinerlei Kosten f r den Download oder Einkauf anfallen Bei der dritten Phase werden Ankn pfungspunkte haupts chlich durch die ausgew hlten Analysebeispiele er zeugt F r die Bearbeitung der Zusatzaufgabe bei der anhand gegebener GPS Koordinaten ein gesuchter Ort bestimmt werden soll ist es im einfachen Falle notwendig eine Internetverbindung mit dem Mobiltelefon her zustellen um bereits installierte oder nachzuinstallierende Software von Drittanbietern zu nutze Soll dies nicht kostenpflichtig ber eine Mobilfunkdatenverbindung geschehen muss ein WLAN Zugriffspunkt vorhanden sein In Form von z B Referaten k nnen daher Verschl sselungsmethoden f r WLAN Netze recherchiert ihre Ein bruchsicherheit gegen bergestellt Kosten f r die Nutzung von HotSpots in Flughafengeb uden herausgefunden oder die Daten bertragungsgeschwindigkeiten von WLAN GSM und UMTS verglichen werden Je nachdem wie differenziert auf unterschiedliche Komprimierungstechniken wie EDGE oder HSDPA P eingegangen wird wird der Vergleich zu WLAN das in der Praxis nicht unbedingt eine Internetverbindung zur Verf gung stellen muss sondern auch rein lokale Netze realisieren kann immer komplexer Es sei an dieser Stelle nochmals auf f cher bergreifendes Arbeiten zu Koordinaten hingewiesen damit die Einteilung in Grad Minuten und Stunden auch einen theoretischen Hintergrund bekommt Was bedeutet z B eine Abweichung von zwei Min
134. unterschiedlichen Gr nden abgelehnt Zu diesen Gr nden z hlte h ufig die erwartete Mehrarbeit bei der Teil nahme an einem solchen Projekt Zweifel an der Lehrplankonformit t und die bei der Arbeit mit den Ger ten erzwungene Programmiersprache Python Um die Mehrarbeit f r die Lehrkr fte zu reduzieren sind im Rahmen dieser Arbeit Materialien zum Unterricht seinsatz bzw zur Unterrichtskonzeption entwickelt worden In einer ersten Entwurfsversion wurden diese auf der bereits erw hnten Fortbildungsma nahme vorgestellt Durch diese Vorstellung konnten Lehrkr fte der Willy Brandt Gesamtschule in Bergkamen gewonnen werden die sich bereit erkl rten ein solches Projekt an ihrer Schule mit zu gestalten Mit ein Grund ist gewesen dass die Programmiersprache Python bereits im Unterricht genutzt wird und mit dem Pilotprojekt von Humbert das an der selben Schule durchgef hrt wurde bereits positive Erfah rungen gesammelt wurden Die unterrichtliche Situation der elften Jahrgangsstufe an der Gesamtschule in Bergkamen gliedert sich wie folgt Zwei Informatikkurse einmal mit 17 Sch lerinnen und Sch lern einmal mit neun sind komplett mit neuen Mobil telefonen ausgestattet Neben diesen gibt es noch einen dritten Kurs der zwar ohne Mobiltelefone jedoch soweit wie m glich ebenfalls mit dem zur Verf gung gestellten Material arbeitet Die vorgegebenen Materialien blieben jedoch nicht unver ndert sondern wurden sowohl durch Gespr che im
135. uppen bzw Partnerarbeitsformen k nnen bei den meisten Aufgabenformulierungen gegenein ander ausgetauscht werden womit die unterrichtende Lehrkraft die Freiheit aber auch Verantwortung besitzt f r die jeweilige Lerngruppe passende Arbeitsformen zu w hlen Man betrachtet z B die Aufgabenformulierungen des ersten Arbeitsblatts zum Thema Programmierung bei der die Aufgaben gerade so gew hlt sind dass keine konkreten L sungswege vorgegeben sind bzw erscheinen Diskussionen in einer Klein Gruppe k nnen bei solch kontrolliertem Ausprobieren anhand der vorgegebenen Dokumentationsausz gen f r die Aufgabenl sung vorteil haft sein Falls die Atmosph re bei Gruppen oder Partnerarbeiten jedoch in konkreten Lerngruppen eher ung nstig ist kann die Bearbeitung auch in Form von gelenkten bzw fragend entwickelnden Unterrichtsgespr chen stattfin den Besonders hervorgehoben wird diese M glichkeit da mit den Mobiltelefonen f r jeden Sch ler bzw jede Sch lerin ein Informatiksystem zur Verf gung steht Eine Partnerarbeit bei einzelnen praktischen Aufgaben ist damit nicht forciert 36 Die Phase zum Thema Sprachen ist in besonderer Weise daf r geeignet dass die vorgegebenen Fragestellungen parallel bearbeitet und die Ergebnisse z B in Form eines Gruppenpuzzles im Nachhinein zusammengetragen und vervielf ltigt werden k nnen da diese nicht direkt aufeinander aufbauen wie es bei der Algorithmen Phase der Fall ist Ein Projektcharakter k
136. ur M glichkeit der Erstellung von Bewegungsprofilen thematisiert Die Konsequenzen aus der Umstellung dass seit dem 01 07 2009 keine Mo biltelefone ohne ISIMP Karte mehr Notrufe absetzen d rfen sind ein weiterer Punkt der von Sch lerinnen und 54Near Field Communication 53 zuletzt berpr ft am 09 November 2009 25 Sch lern z B im Internet zu recherchierenden Themengebiete Durch konkrete Fragestellungen f r eine zielge richtete Recherche ist dieses Modul im Rahmen dieser Arbeit bereits konkretisiert worden Die Berechnung der eigenen Position durch zur Verf gung gestellte GPS Koordinaten bietet Kooperationsm g lichkeiten mit den F chern Mathematik bzw Erdkunde Geographie Ber cksichtigt man die bei der unterschied lichen Positionierung und Geschwindigkeit der Satelliten auftretenden relativistischen Effekte so ist auch die Anbindung zur Physik m glich Wesentlich weniger komplex auf mathematischer Ebene daf r gesellschaftlich relevanter ist die Fragestellung wie GPS Koordinaten mit zugeh rigem Kartenmaterial verkn pft werden k nnen Das in Abschnitt 2 erw hnte OpenStreetMap Projekt das bei vielen Sch lerinnen und Sch lern nicht bekannt sein wird muss unter lizenzrechtlichen Betrachtungen von Diensten wie GoogleMaps differenziert werden Die Installation eines Programms das die eigene Position mit Hilfe von offline verf gbarem KartenmateriaP Janzeigt k nnte zu einem Highlight f r Sch lerinnen
137. uten Kann man das in Kilometer umrechnen Betrachtet man Personenobjekte die in der Modellierungsphase auftreten nicht mit dem Fokus auf Haarfarbe Gr e oder Gewicht sondern legt Attribute fest die sich auf die Kontaktdaten beziehen dann stellt sich die Frage wie solche Personenobjekte auf Mobiltelefone umgesetzt werden k nnen Es gilt dabei Telefon und SIM Karten Speicher zu unterscheiden da aktuelle SIMl Karten nur einen Namen mit zugeh riger Telefonnummer abspeichern k nnen die Mobiltelefone selbst jedoch mehrere Detaileintr ge pro Kontakt zulassen Erste Nachteile bei der Nutzung des STM Karten Speichers sind damit gekl rt doch welcher Speicherbereich ist z B bei Diebstahl des Ger ts sinnvoller Wie k nnen Kontaktdaten vor unbefugtem Zugriff gesch tzt werden Mit dieser Problematik wird die Verbindung zur Fernl schung von mobilen Endger ten gerade nach einem Verlust gezogen Zum Thema Algorithmen der vierten Phase kann bzw wird bereits der Bezug zu Mobiltelefonen dadurch herge stellt dass T tigkeiten die mit diesen Ger ten in Zusammenhang stehen also das Verschicken von Nachrichten Erstellen und Modifizieren von Kontakten die Installation und Deinstallation von Programmen etc als Algo rithmus formuliert werden In dieser Aufz hlung nicht enthalten ist der Aufbau einer Sprachverbindung zwischen zwei Mobiltelefonen Dieser kann zwar auch aus der Perspektive der das Mobiltelefon bedienenden Person gesehen
138. vieren also z B nur f r die n chsten sechs Stunden das Ger t in das Profil lautlos zu schalten weil man in dieser Zeit in der Schule sitzt und den Unterricht nicht mit einem lauten Klingelton st ren will Diese Art der Umschaltung kann in gewisser Weise implizit genannt werden Auf der Dimension der Netzversorgung treten diese Art von berg ngen auf wenn man einen Bereich betritt der vom eigenen Netzbetreiber nicht mehr per Funk abgedeckt wird Detaillierter betrach tet kann nicht nur zwischen verf gbarer und nicht vorhandener Netzverbindung gesprochen werden sondern es k nnen verschiedene bertragungstechniken wie GPRIP EDGEP uMTgPloder Standard IGSM differenziert betrachtet werden Videotelefonie ist z B nur m glich wenn auch eine entsprechende Mindestdatenrate garan tiert werden kann An dieser Stelle w ren die unterschiedlichen Netzzugangstechniken nebeneinanderzustellen und z B bez glich der m glichen Zugriffsgeschwindigkeit zu vergleichen Auch geschichtliche Entwicklungen und die konomische Bedeutung der Versteigerung der Frequenzbl cke bietet Material um die gesellschaftlichen Auswirkungen von dem riesigen Informatiksystem wie dem der Mobiltelefonie besser einsch tzen zu k nnen Neben Abbildung 7 die andeutet wie Mobiltelefone prinzipiell g nzlich durch Zustands bergangsdiagramme beschrieben werden k nnen indem jeder einzelne Tastendruck als bergangsm glichkeit genutzt wird auf den Arbeitsbl ttern u
139. weigen werden Abrech nungen mit Tabellenkalkulationsprogrammen analysiert Briefe in elektronischer Form erstellt oder notwendige Daten gleich per E Mail verschickt Im Ausland wird kosteng nstig per Internet nach Hause bild telefoniert nachgeschlagen wird nicht mehr im Buch sondern per Computer lokal oder online Sch lerinnen und Sch lern sollen sich in der vom Computer durchdrungenen Alltagswelt zurechtfinden Was liegt n her als dieses Ger t zum Mittelpunkt des Informatikunterrichts zu machen Aus der fachlichen Perspektive ist jedoch klar Informatik ist mehr als nur die Anwendung von Computern So wird auf fachlicher Ebene nicht von Computern und den darauf gespeicherten Anwendungsprogrammen gesprochen sondern es werden Informatiksysteme modelliert implementiert und analysiert Die Anwendung von Standardpro grammen wie Textverarbeitung Tabellenkalkulation oder Internettelefonie die zur Begr ndung des Computerein satzes zu Beginn herangezogen wurden sind auf dieser Ebene nicht mehr zu finden Um neben den theoretischen Konzepten die der Informatikunterricht vermitteln soll einen praktischen Bezug herzustellen ist es blich mit einem bereits existierenden Informatiksystem zu arbeiten seine Funktionen und Grenzen zu analysieren es zu ver ndern Projekte wie Abenteuer Informatik und CSUnplug ged gehen zwar einen anderen Weg doch haben diese Projekte nicht den Anspruch Informa tikunterricht g nzlich zu ver ndern sonde
140. zahl der f r das Zentralabitur zu konstruierenden Aufgaben berschaubar zu halten muss te der Lehrplan stark eingeschr nkt werden Die Vorgaben enthalten die Sprachparadigmen The menschwerpunkte und Programmiersprachen die im Unterrichtsalltag am weitesten verbreitet sind MSW NW 2006 Die Formulierung der Einschr nkung des Lehrplans ist sehr gef hrlich k nnte dies doch so interpretiert werden dass damit die Verwendung ausschlie lich anderer Programmiersprachen nicht konform mit den Zentralabiturvor gaben geschieht Weiterhin ist zwar verst ndlich dass das Material der Vorgaben nicht f r alle Programmierspra chen ausgearbeitet werden kann dieses relativiert sich jedoch wenn man bedenkt dass damit f r viele Lehrerinnen und Lehrer eine H rde geschaffen wird die einer innovativen Weiterentwicklung des Informatikunterrichts ent gegenwirkt 4 3 Praktische Erfahrungen Da die Materialien mit dem konkreten Ziel des Einsatzes im Unterricht an der Willy Brandt Gesamtschule Berg kamen gestaltet wurden sollen die ersten praktischen Erfahrungen die in unterrichtlichem Zusammenhang ge wonnen werden konnten ebenfalls analysiert werden Da das Projekt im aktuellen Schuljahr durchgef hrt wird k nnen nur die ersten Monate betrachtet werden Innerhalb dieser wurden bereits die ein oder anderen Phasen bzw Module verwendet Mit den zust ndigen Lehrpersonen wurde auch ber bisher noch nicht verwendete Materialien diskutiert um e
141. zu jeder Phase Hinweise gegeben wie aufbauend 30 auf der Thematik weitergearbeitet werden kann Es wurde dabei darauf geachtet dass die M glichkeiten der Wei terarbeit keine zuk nftigen Themen vorwegnehmen Neben Vorschl gen f r typische Formulierungen im Merkheft die die aufgef hrten Zielvorstellungen ber ck sichtigen gibt es Hinweise darauf ob der Autor Punkte gefunden hat an denen ein heimlicher Lehrplan der Geschlechtererziehung unterst tzt werden k nnte Wie der Begriff heimlich vermuten l sst konnten nur selten offensichtliche Probleme aufgezeigt werden Bei der Aufgabenformulierung wurde jedoch darauf geachtet auch unterschwellig aus dem typischen Rollenverh ltnis auszubrechen So gehen Christine und Maik beide in die 11 Jahrgangsstufe des Ada Lovelace Gymnasiums Phase Modellierung und im Rahmen der Lernzielkon trolle zur selben Phase wird eine Situation geschildert in welcher sich ein Junge von einem M dchen Hilfe beim Umgang mit einem Informatiksystem holt Die Bl tter zur Lernzielkontrolle sollen nun berpr fen inwieweit die urspr nglichen Kompetenzformulierungen im konkreten Unterrichtsverlauf realisiert werden konnten Die Aufgaben der Kontrollbl tter haben daher weniger denkansto ende Wirkung sondern sollen ein algorithmisches Vorgehen erm glichen Sch lerinnen und Sch ler sollen zeigen k nnen dass sie zum Einen die Inhalte der Ergebnissicherungsphase verinnerlicht haben zum An dere

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