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Einfach Informatik 5/6
Aktives Handeln und kritisches Denken
Fürs Programmieren ist Lernen durch aktives Handeln die einzige funktionsfähige Lernstrategie. Das Motto lautet: Wir fokussieren auf die Prozesse der Entwicklung statt auf fertige Produkte. Durch diese Vorgehensweise wird das kritische Denken gefördert. Die Welt ändert sich schnell und es ist unvorhersehbar, welche Berufe es in Zukunft geben wird. Deswegen sollte die Bildung in erster Linie auf Kreativität und Selbstständigkeit ausgerichtet sein. Die Schülerinnen und Schüler müssen Entdeckungen für sich selbst neu entdecken, gebaute Werke selbst nachbauen und nach Bedarf verbessern. Nur wer auf solche Prozesse hin ausgebildet wird, kann später kreativ etwas Neues hervorbringen.
Die technische Welt verstehen und mitgestalten
Schülerinnen und Schüler sollen die von Menschen kreierte technische Welt verstehen, steuern und mitgestalten können. Mit «Einfach Informatik» werden sie ans Erfinden und Produzieren herangeführt statt nur ans Konsumieren von bestehenden Anwendungen. Es werden Prinzipien und Kompetenzen vermittelt, die langlebig sind und noch in vielen Jahren bei der Weiterentwicklung der Automatisierung zum Einsatz kommen werden.
Das intellektuelle Potenzial entfalten
Die Förderung der Schülerinnen und Schüler findet in einer Dimension statt, die durch andere Fächer nicht in vergleichbarem Mass abgedeckt wird. Das konstruktive Basteln, Testen, Korrigieren und Verbessern von eigenen kreativen Produkten steht hier im Vordergrund. Das Auswendiglernen von Betriebsanleitungen für Softwareanwendungen wird vermieden. Die Entwicklung der informatischen Denkweise fördert auch die Grundkompetenzen in den Bereichen Sprache und Mathematik.
Präzise kommunizieren
Informatikunterricht fördert die Fähigkeit, verständlich zu kommunizieren. Beim Programmieren muss man sich ganz genau und grammatikalisch korrekt ausdrücken, sonst versteht der Computer die Anweisungen nicht. Es geht aber nicht nur darum, Algorithmen genau zu beschreiben. Eine präzise Beschreibung von Objekten und Problemstellungen ist die Voraussetzung für eine algorithmische Suche nach Lösungen.
«Einfach Informatik» und der Lehrplan 21
Die zwei Bücher entsprechen im Modul Informatik im Lehrplan 21 allen drei Kompetenzen «Datenstrukturen», «Algorithmen» und «Informatiksysteme». Sie sind verständlich und anschaulich konzipiert und so ideal für den Fach- und den fächerübergreifenden Unterricht oder das Freifach Informatik
Inhalt
Programmieren
In «Einfach Informatik – Programmieren» arbeiten die Schülerinnen und Schüler stufengerecht mit einer Programmiersprache. Sie werden Schritt für Schritt begleitet und sehen die Ergebnisse ihrer Befehle direkt am Bildschirm. Die Kinder lernen einfache Befehle, mit denen sie eine Schildkröte auf dem Bildschirm laufen lassen können, sie bringen dem Computer neue «Wörter» – sprich Befehle – bei, lernen, diese zu Programmen zu kombinieren, und machen so selbstständig erste Schritte in der Informatik.
- Die ersten Programme: Steuerung der Schildkröte, mit Farben arbeiten
- Tätigkeiten wiederholen: gleiche Muster wiederholen, regelmässige Vielecke und Kreise, Flächen einfärben
- Aus kleinen Bausteinen grosse bauen: Programme benennen, programmieren mit Überblick, Animationen programmieren
- Ein Programm für viele Bilder: Programme mit einem Parameter, Programme mit mehreren Parametern, Verzweigung von Programmen
- Jedes Kapitel schliesst mit einer Zusammenfassung und einer Lernkontrolle «Teste dich selbst» ab.
Lösungen finden
«Einfach Informatik – Lösungen finden» gibt den Kindern Rätsel auf, für die sie – ganz ohne Computer, nur auf Papier – Lösungen finden sollen. Spielerisch erfahren sie, dass es in der Informatik immer darum geht, einen Lösungsweg in eine Reihe von einzelnen Schritten zu zerlegen. Jedes Kapitel beginnt mit einem Rätsel und erzeugt so spielerisch den Bedarf nach neuen Konzepten. Nach dem Rätsel folgt der Absatz «Schlaue Ideen der Informatik», in dem das im Rätsel Angewandte abstrakt zusammengefasst wird. Danach werden Lösungsansätze an konkreten Beispielen vorgestellt. Die Aufgaben ermöglichen es, das Vorgestellte zu festigen oder weiterzuentwickeln.
- Maschinen steuern: Anweisungen ausführen, Navigieren von Fahrzeugen
- Datensicherheit: Daten geheim halten, Passwörter wählen, Schutz vor Beschädigung
- Daten komprimieren: Komprimieren von Texten, Komprimieren von Bildern
- Gute Entscheidungen treffen: Prozesse planen, optimieren, Daten organisieren
- Jedes Kapitel schliesst mit einer Zusammenfassung und einer Lernkontrolle «Teste dich selbst» ab.
Projektteam
Prof. Dr. Juraj Hromkovič ist Professor an der ETH Zürich. Neben der aktiven Forschung auf verschiedenen Gebieten der theoretischen Informatik liegt ein Schwerpunkt seiner Arbeit in der Vermittlung von Grundlagen der Informatik an Schülerinnen und Schüler.
Regula Lacher hat zuerst eine Lehre als Physiklaborantin gemacht, danach Geografie studiert und kennt somit das duale Schweizer Bildungssystem aus eigener Erfahrung. Ihr Interesse für Bildung und Technologie führte sie zur Vermittlung von Informatikkonzepten in der Primarschule.
Autorin der Programmierumgebung
Dr. Jacqueline Staub hat als Doktorandin an der ETH Zürich und an der Pädagogischen Hochschule Graubünden die Entwicklung der Programmierumgebungen für Zyklus 1 und Zyklus 2 konzipiert und geleitet.