Fachdidaktik
Was ist Didaktik der Informatik
Didaktische Grundfragen
Was? Welche Inhalte muss ich vermitteln
Wie? Mit welchen Methoden, Sozialformen, Medien organisiere ich die
Vermittlung der Inhalte
Wozu? Welches Ziel verfolge ich dabei
Warum? Welche Begründungen sind für meine Planungen und Vorhaben
maßgeblich
Wem? Wer sind meine Adressaten
Wo? In welcher Umgebung finden die Lehr- und Lernprozesse statt?
Wann? Zu welcher Tages- oder Jahreszeit findet die Arbeit statt
Wer? Welche Rollen nehmen die Akteure in den Lehr- und Lernprozessen
ein?
Verhältnis von Didaktik und Fachdidaktik
Verhältnis von Didaktik und Methodik
Methodik als Teildisziplin der Didaktik,
Satz vom Primat der Didaktik
„Methodische Erwägungen setzen immer schon didaktische voraus und haben an ihnen ihr Kriterium (Klafki)
-
Satz besagt, dass die Reflexion der Bildungsinhalte als die Grundlage aller weiteren Überlegungen angesehen wird
Didaktik als Wissenschaft
Didaktik als Wissenschaft vom Lehren und Lernen
Didaktik als Theorie und Wissenschaft vom Unterricht
umfasst die Lehr- und Lernprozesse
Interesse liegt an den Faktoren, die den Unterricht bedingen
Lehrplan
Lehrer
Elternhaus
Curriculum
Unterrichtsmethoden
welche Faktoren haben Effekt für den Lernerfolg
Didaktik – Theorie der Bildungsinhalte / Psychologie
Didaktik als Theorie der Bildungsinhalte
Didaktik als Anwendung psychologischer Lehr- und Lernprozesse
Einbettung
Einbettung der Didaktik der Informatik in einen Kreis unterschiedlicher Disziplinen
Didaktische Ansätze
Aufgabe 1: Suchen Sie im Internet nach didaktischen Ansätzen der Informatik und skizzieren Sie diese.
Empfehlungen GI
Empfehlungen GI
Aufgabe 2: vergleichen Sie die beiden Dagstuhl-Formulierungen. Zu welchem Schluss kommen Sie?
Didaktik der Informatik - Bildungsserver
Aufgabe 3: vergleichen Sie die Bildungspläne von:
Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen (Informatik / Sekundarstufe)
und skizzieren Sie Ihren Vergleich
Didaktik der Informatik – Vergleich Bundesländer
TEXT: Hubwieser Didaktische-Ansätze für den Informatikunterricht
Im Jahre 2003 wird Informatik als Pflichtfach an bayerische Gymnasien eingeführt. Es entsteht auf Initiative der TU München.
Historische Ansätze der Ddl:
These1: Die Unterrichtsinhalte werden durch das methodische Handeln der Lehrer sowie der Schüler „geschaffen“.
Bei Methodenvielfalt müssen die Ziele, Inhalte und Methoden zueinander passen. Z.B. die Methode Planspiel zum Thema Aktienhandel, die zum Austricksen und zu Kampfabstimmungen einlädt. Sieg und Niederlage spielen eine Rolle und nicht das Teilen von Gefühlen und Hineinfühlen in die Wünsche von anderen.
These2: Ziele, Inhalte und Methoden stehen in Wechselwirkung miteinander.
Meyer-Text
Methoden können im Hinblick auf ihren Umfang bzw. ihre Reichweite nach drei verschiedenen „Aggregatzustände“ sortiert werden.
Mikromethodik: Das methodische Handeln für alle Beteiligten ist für alle Beteiligten sinnlich-anschaulich fassbar.
Mesomethodik: Hier werden lebendige Formen methodischen Handelns erfasst, die in den Abschnitten 5 bis 7 als Sozialformen, als Handlungsmuster und Verlaufsformen beschrieben wird
Makromethodik: Hier werden Großformen erfasst (Abschnitt 8)
Werden durch Lehrpläne, Ausbildungsverordnungen, Gesetzesvorschriften und räumlich-architektonische Gestaltung etc. normiert
Zu den Aggregatstufen sind drei Dimensionen methodischen Handelns ausgewiesen:
Die Sozialdimension (Wer arbeitet mit wem zusammen?)
Die Handlungsdimension (Welche Lehr-Lernformen werden eingesetzt?)
Die Zeitdimension ( Methodischen Gang des Unterrichts herausarbeiten)
Definition 2: Inszenierungstechniken sind kleine und kleinste (verbale und nonverbale, mimische, gestische, körpersprachliche, bildnerische, mussiche) Verfahren und Gesten mit denen Lehrer und Schüler den Unterrichtsprozess in den Gang setzen und am Laufen halten.
Den Unterricht für die Schüler lebendiger machen
z.B. Lehrer führt eine Sprachparodie und Schüler übertragen sie in ein szenisches Spiel, in eine Kurzgeschichte oder in ein Bild.
Punkt 5: Es gibt vier verschiedene Sozialformen, die die Art und Weise, die Kommunikation der Lehrer und Schüler im Unterricht regeln. Es gibt keine Sozialform, die per se gut oder schlecht wäre:
Frontalunterricht (auch Klassen- oder Plenumunterricht)
Gruppenunterricht
Partnerarbeit (auch Tandemarbeit)
Einzelarbeit (auch Still- oder Alleinarbeit)
Punkt 6 = Definition 3: Lehr- und Lernformen sind historisch gewachsene feste Formen zur Aneignung von Wirklichkeit. Sie haben einen definierten Anfang, eine definierte Rollenverteilung, einen bestimmten Spannungsbogen und einen erkennbaren Abschluss.
Ein Lehrervortrag hilft dem Lehrer, mit seinem Stoff durchzukommen, aber vllt. Kommt der Stoff bei den Schülern nicht an.
Ein Experiment weckt Neugier und Problembewusstsein, was aber passiert, wenn das Experiment misslingt.
Punkt 7: Unterrichtsschritte und Verlaufsformen; Der Stundenverlauf lässt sich auf den Dreischritt „Einstieg/Erarbeitung/Ergebnissicherung“ zurückführen = Methodische Grundrhythmus des Unterrichts
Punkt 8: Methodische Großformen/Grundformen des Unterrichts lassen sich in Theorie und Praxis unterscheiden. Im Schulalltag sind die drei Grundformen unausgewogen realisiert. Der Lehrgang dominiert fast überall, die Freiarbeit und Projektarbeit werden stiefmütterlich behandelt.
Punkt 9: Die politische Dimension der Unterrichtsmethodik sind Zwangsjacke und Befreiungsangebot in einem und weit mehr als eine bloße Technik. In den Methoden stecken Lernziele und Persönlichkeitsannahmen:
Unterrichtsmethoden – für den Informatikunterricht
Aufgabe 5.2: Fünf Unterrichtsmethoden skizzieren
Lösung: siehe Anhang
Prozesse des Wissenserwerbs
Direkte Instruktion
Kurzbeschreibung: Direkte Instruktion ist eine lehrerzentrierte Unterrichtsmethode, in der die Lehrperson die zentrale Rolle in der Lenkung des Unterrichtgeschehens übernimmt und diese bis zum Ende des Lernprozesses auch nicht wieder abgibt.
Im Unterricht gemäß Direkter Instruktion werden fünf .....
Simulationen und Simulationsspiele
Programmierte Instruktion
Fernunterricht
Technologiegestütztes Lernen zu Hause
2.1 mit welchen Unterrichtsmethoden lassen sich hohe Lernerfolge erzielen?
Interventionen für Lernende mit besonderem Förderbedarf d=0,77
Reziprokes Lernen d=0,74
Problemlösen d=0,61
Lehrstrategien d=0,60
Direkte Instruktion d=0,59
Kompetitives vs. individuelles Lernen d=0,59
Kooperatives vs. individuelles Lernen d=0,54
Interaktive Lernvideos d=0,52
2.2 mit welchen Unterrichtsmethoden lassen sich keine hohe Lernerfolge erzielen?
Fernunterricht d=0,09
Problembasiertes Lernen d=0,15
Technologiegestütztes Lernen zu Hause d=0,16
Webbasiertes Lernen d=0,18
Co- / Teamteaching d=0,19
Visuelle bzw. audiovisuelle Methoden d=0,22
Programmierte Instruktion d=0,24
Hausaufgaben d=0,29
Forschendes Lernen d=0,31
Simulationen und Simulationsspiele d=0,33
Induktives Vorgehen d=0,33
Computerunterstützung d=0,37
3. Welche Unterrichtsmethoden sind für welche Fächer besonders geeignet?
Mathematik, Informatik, NWA:
Induktives Vorgehen
Lernstrategien
Haus/Lernaufgaben
Interaktive Lernvideos
Forschendes Lernen
Direkte Instruktion
Problemlösen
Problembasiertes Lernen
Kooperatives Lernen
Reziprokes Lernen
Deutsch:
Unterrichtsmethoden – Hattie
Das Hattie-Barometer
d=Effekt
Grundlagen der Informatik
Definition Informatik
…die Wissenschaft, die sich mit Computern und ihrer Anwendung (im Rahmen der elektronischen Datenverarbeitung) beschäftigt.
Teilgebiete
Theoretische Informatik
Untersuchung der (meist) mathematischen Grundlagen der Information, ihre Darstellung und effiziente Verarbeitung.
Ziel dieser Teilgebiete ist es, fundamentale Fragen wie "Was kann berechnet werden?" und "Wie effektiv/effizient kann man etwas berechnen?" .....
Dienst- und Hilfsprogramme: Binder, Lader, Browser, Dienstprogramm
Ein wichtiges Thema der Praktischen Informatik ist der Compilerbau, der auch in der Theoretischen Informatik untersucht wird. Ein Compiler ist ein Programm, das andere Programme aus einer Quellsprache (beispielsweise Java oder C++) in eine Zielsprache übersetzt.
Technische Informatik
Befasst sich mit funktionellem Aufbau und der logischen Struktur von Rechnern und den zugehörigen Geräten. Sie setzt die theoretische Informatik in logische und elektrische Bauelemente um.
Zum Beispiel: Bildverarbeitung, Eingebettete Systeme, Hardware- und Systembeschreibungssprachen
Rechnerorganisation: Digitale Grundbausteine, Prozessoren, Arbeitsspeicher, Massenspeicher, Schnittstellen und Verbindungen zur Übertragung von Daten zwischen mehreren Funktionseinheiten einer Rechenanlage, Periphere Geräte zur Ein- und Ausgabe von Daten
Rechnerarchitektur
1. Äußeres Erscheinungsbild gegenüber Programmen= Befehlsarchitektur
2. Interne Realisierung der Funktionalität
Informationsstruktur: Befehle und Daten
Rechnerstruktur: Topologie der Funktionseinheiten
Operationsprinzip: Arbeitsweise des Computers
Angewandte Informatik
Anwendung von technischer, praktischer und theoretischer Informatik in anderen Wissenschaften und Gesellschaftsbereichen.
.....
Modalwert
bei einer empirischen Häufigkeitsverteilung der häufigste Wert
Beispiel mit einer häufigsten Ausprägung: {1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5}
Bei dieser unimodalen Verteilung ist die häufigste Ausprägung 4 (9 Beobachtungen). Damit ist der Modus 4.
Kovarianz
Informiert über die Enge des Zusammenhangs zweier Merkmale.
Hier entnehmen wir: In welchem Ausmaß entspricht die Unterschiedlichkeit der Objekte x und y.
Die Kovarianz ist positiv, wennundeinen monotonen Zusammenhang besitzen, d. h., hohe (niedrige) Werte vongehen mit hohen (niedrigen) Werten voneinher
Die Kovarianz ist hingegen negativ, wennundeinen gegensinnigen monotonen Zusammenhang aufweisen, d. h., hohe Werte der einen Zufallsvariablen gehen mit niedrigen Werten der anderen Zufallsvariablen einher und umgekehrt.
Ist das Ergebnis null, so besteht kein monotoner Zusammenhang zwischenund(Nichtmonotone Beziehungen sind aber möglich.
Die Kovarianz gibt zwar die Richtung einer Beziehung zwischen zwei Zufallsvariablen an, über die Stärke des Zusammenhangs wird aber keine Aussage getroffen.
Berechnung:
Korrelation
Beschreibt eine Beziehung zwischen zwei oder mehreren Merkmalen, Ereignissen, Zuständen oder Funktionen.
Man stellt sich zwei Fragen:
Wie stark ist der Zusammenhang?
Die Maßzahlen der Korrelation liegen meist in einem Bereich von Null (=kein Zusammenhang) bis Eins (=starker Zusammenhang). Betrachtet man die Haar- und Augenfarbe von Studenten, so ergibt sich eine Zahl von 0,55 mittelstarker Zusammenhang
Falls möglich, welche Richt.....
Man kann sie in Dimensionalität einteilen: Balken sind eindimensional, x-y-Diagramme sind 2-dimensional und es gibt 3-dimensionale Diagramme.
Man kann Diagramme auch nach Ausrichtungen ihrer Achse charakterisieren: senkrecht zueinander, radiale Diagramme.
Wichtig beim Darstellen:
Analysieren
Trend setzen und Korrelation und Auffälligkeiten zeigen
Was möchte ich aussagen?
Geeignete Visualisierung finden
Je nach Publikum darstellen (Werbeagentur kann origineller sein als die der Bank)
Text: Kuhlen
Welcher Variation von Information können Sie sich anschließen?
(1-8) Informationen sind kontextualisierte Daten (Am 3. August 1999 hat es am Cap d´Antibes um 11 Uhr vormittag 30 Grad Celsius)
(1-2) Information ist eine nützliche Veränderung der nutzbaren abstrakten Strukturen aufgrund zusätzlicher Daten
(1-10) Informationen sind Antworten auf Fragestellungen; Informationen füllen Informationslücken
Was bedeutet Informationswissenschaft(en)?
Oberbegriff für alle Einrichtungen, die mit Informatik, Informationswissenschaft, Informationen Engineering etc. zu tun hat. Die Informationswissenschaft beschäftigt sich mit der Benutzung, die Handlungsrelevanz und den Nutzen von Informationen.
Was sind die wesentlichen Aspekte der Informationstheorie nach Shannon/Weaver