Informatik 1. Schulbuch Neubearbeitung

Das im Schülerbuch vorgestellte Greenfoot-Szenario "Planetenerkundung" können Sie als ZIP-Datei (315 KB) unter der Rubrik "Ergänzende Materialien"kostenlos herunterladen.

Zur Konzeption der Neubearbeitung

"Erkläre mir und ich vergesse,
Zeige mir und ich erinnere,
Lasse mich tun und ich verstehe."
Konfuzius

Dieses Zitat ist die Grundidee des Bandes Informatik 1. Das konstruktivistische Prinzip - etwas selbst zu machen und daran zu lernen - soll hier maßgeblich sein.

Das Buch ist als Schülerarbeitsbuch gedacht und gestaltet worden. Die Neubearbeitung des Bandes orientiert sich bereits an dem neuen Lehrplan Informatik für Nordrhein-Westfalen.

Informatik 1 erläutert zu Beginn anschaulich die grundlegenden Inhaltsfelder der Informatik und eröffnet danach den Blick auf die objektorientierte Sichtweise des Faches. Zur Erlangung der Kernelemente der objektorientierten Programmierung arbeitet das Buchmit verschiedenen Entwicklungsumgebungen, die sich in ihrer Komplexität jeweils erhöhen, je weiter die Lernenden sind. Greenfoot ist eine Arbeitsumgebung für das Erlernen der OOP mit Java. Durch eine ikonische Darstellung der Objekte, eine direkte Rückmeldung über die Wirkung des Programms und die Möglichkeit, Objekte zu inspizieren,werden hier viele Lerntypen angesprochen. Diese Umgebung ermöglicht so einen intuitiven und motivierenden Zugang zur Informatik.

In dieser ersten Phase erweitern die Schülerinnen und Schüler die folgenden inhaltsbezogenen Kompetenzen und Ziele:

• Sie erlangen ein grundlegendes objektorientiertes Verständnis von der Beziehung von Klasse zu Objekt und dessen Zustand, sowie den Methodenaufrufen eines Objekts.
• Sie beherrschen den Umgang mit informatischen Strukturen wie Kontrollstrukturen und Wiederholschleifen.
• Sie entwickeln einfache Algorithmen - umgangssprachlich, im Pseudocode und im Programmablaufplan -und lernen dabei Grundzüge der Algorithmenentwicklung kennen.
• Sie beherrschen das Variablenkonzept bei Attributen, Parametern und Rückgaben.
• Sie lernen die Programmiersprache Java als künstliche Sprache mit Semantik und Syntax kennen.

Da sich bei weitem nicht alle Probleme in der Informatik mit ikonischen Darstellungen visualisieren lassen und zudem auch Greenfoot - vor allem hinsichtlich realistischer Programmierung - an seine Grenzen stößt, wird nach der Greenfoot-Anfangsreihe auf die Umgebung BlueJ gewechselt. Auch diesenutzt noch die Darstellung der Objekteund bietet so Anfängern die Möglichkeit, Klassen direkt zu instanziieren und dann auf den Objekten zu arbeiten. Zudem liegt der gleiche Editor wie in Greenfoot zugrunde und erleichtert so den Übergang.

In dieser Unterrichtseinheit wird eine Mischung aus Dekonstruktion und Konstruktion verwendet, sodass die Lernenden langsam in die Lage versetzt werden, eigene (kleine) Projekte selbstständig und "professionell" zu entwickeln. Die Komplexität der Realität muss dabei zuerst anhand des Anforderungsprofils für die Software in eine Spezifikation überführt werden, die dann Schritt für Schritt über Objektdiagramme, Klassendiagramme, Objektinteraktionen in Sequenzdiagrammen und Klassendokumentationen schlussentlich implementiert wird.Die objektorientierte Modellierung von Klassen, Attributen, Methoden und Beziehungen rückt somit in den Fokus.

In der Einheit "Suchen und Sortieren" wird zunächst das Feld als erste Datenstruktur eingeführt. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten anschaulich verschiedene Such- und Sortierverfahren. Sie lernen, die Verfahren auf Beispiele anzuwenden, zu analysieren und bezüglich ihrer Effizienz zu beurteilen.

Durch den Einsatz der semiprofessionellen Umgebung Eclipse werden die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzt, realitätsnah eigene Projekte