Unterrichtsmaterialien Informatik: Ganze Werke Seite 3/6
135 MaterialienIn über 135 Dokumenten und Arbeitsblättern für das Fach Informatik findest du schnell die passenden Inhalte für deine nächste Stunde. Jetzt kostenlos testen und mehr Materialien nach der Anmeldung entdecken!
Informatik
Gymnasium
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Methodenkarte: FLACI
Mit dem Modul Abstrakte Automaten des didaktischen Onlinewerkzeugs FLACI lassen sich im Onlinetool autoedit abstrakte Automaten (deterministische (DEA) und nichtdeterministische endliche Automaten (NEA), Kellerautomaten (DKA, NKA) und deterministische Turingmaschinen (DTM)) einfach und intuitiv erstellen und simulieren. Diese Toolkarte gibt Ihnen eine Übersicht zur Nutzung dieses Onlinetools. Mittels Übungsgraph erfolgt mithilfe von autoedit eine grafische Konstruktion der Automaten und über eine editierbare Übungstabelle können endliche Automaten zusätzlich erstellt und bearbeitet werden. Über beliebige Eingabewörter kann die Arbeitsweise der Automaten simuliert und animiert nachvollzogen werden.
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HTML: Grundlagen und Erstellen eigener Websites
Das Internet spricht eine Sprache: HyperText Markup Language (kurz: HTML). In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler diese Auszeichnungssprache zur Struktur und Gestaltung von Dokumenten kennen. Die Bestandteile, die Befehle, die Syntax und der Aufbau dieser Markiersprache werden entdeckt und angewandt. Außerdem werden die Unterschiede zwischen einer Markiersprache und einer Programmiersprache klar. Das alles führt hin zur eigenen Erstellung einer Website mithilfe von HTML und CSS.
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Programmieren eines Scratch-Spiels zu Klimawandel und was wir dagegen tun können
Diese Unterrichtseinheit bedient sich eines aktuellen Beispiels aus dem Bereich Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE). Die Lernenden programmieren in der visuellen Programmiersprache Scratch 3.0 ihr eigenes Spiel, in welchem sie dem Klimawandel begegnen. Aufbauend auf algorithmischen Grundkonzepten als Scratch-Basiselemente wie Schleifen, bedingten Anweisungen, Variablen, Ereignisbehandlung, Boolescher Logik oder Zufallszahlen wird Schritt für Schritt ein Spiel entwickelt, in dem die Lernenden stets vor neue Herausforderungen gestellt werden und dessen Umsetzung zu einem zunehmend komplexeren Szenario führt, bis letztendlich ein spannendes Spiel entstanden ist.
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Erste Schritte in Scratch
Scratch ist eine visuelle Programmierumgebung, mit der Schülerinnen und Schüler interaktive Spiele erstellen und im Internet veröffentlichen können. In dieser Unterrichtseinheit erfolgt die Einführung in Scratch. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Elemente der Programmieroberfläche kennen und wenden diese in ersten kleinen Skripten an. Sie machen sich mit der Klassen- und Remixfunktion sowie mit den Community-Regeln vertraut und arbeiten mit den Zeichentools.
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Ein kritischer Blick auf Cookies, WhatsApp, Captchas & Co.
Nahezu jede Schülerin und jeder Schüler nutzt digitale Medien sowie verschiedene Apps und ist ständig online, ohne über fundiertes Hintergrundwissen zu verfügen. In dieser Unterrichtseinheit sollen mithilfe von Concept Cartoons einige Aspekte aus der digitalen Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler, wie Cookies, Captchas, das Darknet, Instagram, WhatsApp und Bitcoins, herausgegriffen, untersucht sowie kritisch beleuchtet werden. Übergeodnetes Ziel sind vor allem die Reflexion und die kritische Stellungnahme zu Phänomenen, die oft ungefragt akzeptiert werden.
Verwandte Themen
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Lehrerinformation: Die Methode der Concept Cartoons im Unterricht einsetzen
Concept Cartoons dienen im naturwissenschaftlichen Unterricht dazu Präkonzepte und Misskonzepte oder „hausgemachte“ Fehlvorstellungen zu fachlichen Zusammenhängen zu erkunden und kritisch zu hinterfragen. Aufgrund der Nähe der Aussagen zur Schülerwelt wirken Concept Cartoons sehr motivierend auf die Schülerschaft. Diese Lehrerinformation gibt Ihnen nähere Informationen zur Erstellung von Concept Cartoons sowie Ihrer Einbindung in den Unterricht zu Beginn oder am Ende einer Unterrichtseinheit.
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Rechenoperationen im Prozessor
Diese Materialien vermitteln einen Einblick in die Vorgänge im Prozessor und versetzen Ihre Lernenden in die Lage, elementare Rechenoperationen in der arithmetisch-logischen Einheit selbst mit elektrischen Schaltungen und LED-Lämpchen darzustellen. Die Schülerinnen und Schüler erleben das spannende Zusammenspiel von Grundwissen, theoretischer Problemlösung mittels Boole’scher Aussagenlogik und technischer Umsetzung. Am Beispiel der 1-Bit-Addition erweitern sie ihre Kenntnisse zu den Vorgängen im Prozessor, setzen sich mit Binärzahlen auseinander und erarbeiten sich die technische Problemlösung mit elektrischen Grundschaltungen. Lassen Sie die Lernenden die Theorie inklusive Fachtermini und den technischen Aufbau in abwechslungsreichen Sozialformen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen erarbeiten.
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Erste kleine Programme in Scratch entwickeln
Diese Materialien stellen Ihnen acht Projekte mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad zur Programmierung in Scratch vor. Sie können einzeln oder als Stationenarbeit genutzt werden und sind für Lernende mit grundlegenden Vorkenntnissen in Scratch geeignet. Die Projekte reichen von der Anwendung der Malstiftbefehle über das Zeichnen geometrischer Figuren, das Auswählen und Bearbeiten von Hintergrundbildern, das Erstellen von Kostümen und Steuern von Figuren bis zur Anwendung von Variablen, Schleifen und Verzweigungen.
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Methodenkarte: Filius
Die appbasierte Lernsoftware Filius ermöglicht Ihrer Klasse eine anwendungsorientierte Wiederholung von Grundlagen der Netzwerktechnik. Mit dem Schwerpunkt des entdeckenden Lernens tauchen Ihre Lernenden in die Thematik der Rechnernetzwerke ein. Schöpfen Sie aus reichhaltigem Begleitmaterial, das von einer einführenden Selbstlerneinheit über interaktive Kurse bis hin zu Übungsaufgaben reicht. In aussagekräftigen Lernvideos werden Grundlagen zu zentralen Begriffen wie Netzwerk, Netzwerkaufbau, Server und Programm vermittelt. Durch diese und weitere Inhalte stärken Sie das Knowhow Ihrer Schülerinnen und Schüler im Themenfeld der Informatiksysteme.
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Projektaufgabe Pong: Objektorientierte Programmierung mit Java
Die objektorientierte Programmierung ist zentraler Bestandteil des Informatikunterrichts. Mit dieser Unterrichtseinheit wendet ihre Klasse die Prinzipien moderner Softwareentwicklung anhand einer motivierenden Projektaufgabe in einem realitätsnahen Kontext an und vertieft so ihr Wissen. Sie planen das Videospiel Pong, indem sie die Anforderungen an die zu erstellende Software und die zur Verfügung stehenden Basisklassen analysieren, ein UML-Klassendiagramm erstellen und die notwendigen Implementierungsschritte planen und priorisieren. Anschließend programmieren Sie das Videospiel in Partnerarbeit in Java. Für die Durchführung der Implementierung stehen vier Hilfekarten zur Verfügung, auf denen die Schritte detailliert erläutert werden. Zum Üben der Kommunikations- und Reflexionskompetenz geben Sie sich gegenseitig konstruktives Feedback.
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Einführung in die Kryptographie
Verschlüsselung war, ist und bleibt wichtig. Während wir schon seit Langem unsere Wertsachen mit Schloss und Schlüssel verschließen, ist uns heutzutage die Sicherheit unserer digitalen Daten wichtig. In dieser als Stationenarbeit durchführbaren Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler historische Verschlüsselungen, wie die Gartenzaun-Verschlüsselung, das Freimaurer-Alphabet und die Caesar-Chiffre, kennen und erlangen so Grundlagen, wie digitale Schlüssel funktionieren könnten. Kleine Videos mit eingeblendeten interaktiven Fragen sowie ein interaktiver Test als digitale Lernzielkontrolle runden den motivierenden Unterricht ab.
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Fahrerassistenzsysteme mit elektrischen Schaltern nach Boole praktisch umsetzen
Diese Materialien vermitteln Ihren Lernenden das spannende Zusammenspiel von Informatik-Grundkenntnissen zu Boole‘schen Ausdrücken, technischen Herausforderungen aus dem Alltag von Ingenieurinnen und Ingenieuren und elektrischer Schaltungstechnik. Am anschaulichen Beispiel von Fahrerassistenzsystemen sind die Lernenden direkt mit der praktischen An-wendung von Aussagenlogik konfrontiert und machen sich mit der Theorie zur Boole’schen Algebra, den Fachtermini sowie Praxiswissen zu elektrischen Schaltungen vertraut. Lassen Sie die Lernenden sich mit herausfordernden Schaltungsaufbauten in abwechslungsreichen Sozialformen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen den Stoff selbst erarbeiten. Trainieren Sie mit dieser praxisorientierten Problemstellung Ihre Klasse optimal, für technische Herausforderungen mit theoretischen Methoden Lösungen zu entwickeln und als technische Systeme praktisch umzusetzen.
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Juni 2022
Wie vielseitig grüner Wasserstoff ist, welchen Beitrag Hecken leisten, wie sich Schülerinnen und Schüler mit den Phänomenen der Quantenphysik vertraut mach können und vieles mehr erwarten euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem sind wieder einige Zusatzmaterialien für euch dabei. Jetzt reinschauen!
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Rechnernetze, Netzwerktypen und Topologien
Die Welt ist verbunden – vernetzt. Doch wie arbeiten Netzwerke, wie sind sie strukturiert und wie finde ich mich in ihnen zurecht? Beginnend mit den Begriffen Server, Client und Host lernen die Schülerinnen und Schüler die grundlegenden Konzepte von Rechnernetzen kennen. Auch Komponenten wie Hub, Router und Switch werden beschrieben. Tiefer in die Materie dringen die Lernenden vor, wenn sie sich intensiv über die Dimensionen von Netzwerken und deren Topologien Gedanken machen. Zuletzt wird mit Fragen der Netiquette und Sicherheit auch auf das richtige Verhalten im Netz eingegangen.
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Methodenkarte: Tinkercad Circuits
Das webbasierte Tool Tinkercad Circuits ermöglicht Ihrer Klasse eine anwendungsorientierte Einführung in ein Schnittstellengebiet zwischen Physik und Informatik. Wie der Name bereits suggeriert, haben die Lernenden dabei die Möglichkeit, durch Codeblöcke und C++ programmierte elektrische Schaltkreise zu simulieren und nachzuverfolgen. Diese und weitere Funktionen bieten Ihren Schülerinnen und Schülern eine wertvolle Anwendung der erworbenen Kenntnisse aus den Themenfeldern Programmierung und Codierung.
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Selbstlerneinheit: Smartphone & Apps kompetent und verantwortungsbewusst nutzen
Smartphones sind für Schülerinnen und Schüler allgegenwärtig und dienen oft auch als attraktive Spielzeuge und Statussymbole. Doch um ein Smartphone kompetent und sicher nutzen zu können, müssen Kinder auch ihre Grenzen und mögliche Gefahren kennen. Gemeinsam mit dem Schüler Tim werden die Kinder im vorliegenden Material zu Smartphone-Profis: Sie lernen die Möglichkeiten und Chancen kennen, setzen sich aber auch mit den Gefahren auseinander, reflektieren ihr eigenes Nutzungsverhalten und eignen sich so Kompetenzen im Umgang mit mobilen Medien an.
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Grundlagen der Kryptographie
Anhand einfacher und historisch relevanter Chiffren betrachten Ihre Schülerinnen und Schüler ausgehend von der klassischen Cäsar-Verschlüsselung einige mono- und polyalphabetische Verschlüsselungen. Dabei werden die Grundbegriffe der Kryptographie und die fundamentale Idee der symmetrischen Verschlüsselung erarbeitet. Neben den Verfahren selbst erhalten die Schülerinnen und Schüler auch einen spannenden Einblick in deren Sicherheit und entwickeln mögliche Angriffe, um diese Chiffren zu entziffern. Zur Untersuchung der Sicherheit werden die Häufigkeitsanalyse von Buchstaben und Bigrammen sowie der Kasiski-Test zur Ermittlung der Schlüssellänge thematisiert.
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Methodenkarte: App Inventor
Erleichterter Einstieg in die App-Programmierung für Smartphones mit dem Programm App Inventor. Bringen Sie Ihren Lernenden diese grafische Programmiersprache näher, mit der man per Drag and Drop grafische Blöcke zu einer Smartphone-App erstellen kann.
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Selbstlerneinheit Big Data
In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler anhand von Texten, Erklärvideos und kleinen interaktiven Übungen, wie digitale Daten gesammelt und von Unternehmen genutzt werden. Sie beleuchten den Begriff Big Data und hinterfragen die weltweiten Datenübertragungen, die eigene Datennutzung sowie den Datenschutz vor dem Hinter-grund personalisierter Werbung, Facebook & Co. kritisch.
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MINT Zirkel – Ausgabe 1, März 2022
Ob Batterien die Speicher der Zukunft sind, was hinter dem Schwarmverhalten steckt, wie ihr mit einem Mystery spielerisch den Bau der Daniell-Zelle erarbeiten könnt und viele weitere spannende Themen gibt es für euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem sind wieder einige Zusatzmaterialien für euch dabei. Jetzt reinschauen!
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Grundlagen der Algorithmik
Genau wie Menschen verbringen auch Rechner viel Zeit mit Suchen und Ordnen. Diese beiden Aufgaben sind Hauptanwendungen von Computern. Mit dieser Unterrichtseinheit können sich ihre Schülerinnen und Schüler diese fundamentalen Ideen der Informatik selbstständig erarbeiten und anwenden.
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Kurzanleitung zum Programmieren mit Scratch
Diese Lehrerinformationen dienen der Einführung in Scratch als einfach handhabbare und damit kindgemäße visuelle Programmierumgebung mit hochgradig intuitiver Bedienung. Lernen Sie die Programmiersprache Scratch und deren Einsatzmöglichkeiten im Informatikunterricht im Rahmen der Bildungsplaneinheit Algorithmen kennen.
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Sortierverfahren im Informatikunterricht
Genau wie Menschen verbringen auch Rechner viel Zeit mit Suchen und Ordnen. Diese beiden Aufgaben sind Hauptanwendungen von Computern. Dabei spielen Sortierverfahren eine wesentliche Rolle. Diese Lehrerinformation gibt Ihnen Aufschluss darüber, welche Sortierverfahren sich für den Informatikunterricht eignen und was die Unterschiede der verschiedenen Sortierverfahren Bubble Sort, Insertion Sort, Selection Sort und Quick Sort sind.
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Beschreibung von Algorithmen mit Programmablaufplänen (PAP)
Programmablaufpläne sind Diagramme, die den Ablauf eines Algorithmus in grafischer Form darstellen. Sie bestehen aus Pfeilen, Ellipsen, Rechtecken, Rauten und Parallelogrammen als wiederkehrende Elementsymbole mit definierter Bedeutung. Zur Erstellung von Programmablaufplänen im Informatikunterricht eignen sich Programm wie dia, Papdesigner und Diagrammeditor. Diese Lehrerinformation stellt Ihnen diese Programme sowie den Einsatz von Programmablaufplänen im Informatikunterricht vor.
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Aufbau, Funktionsweise und Anwendung von Informatiksystemen
Anhand von lebensweltnahen Beispielen lernen die Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtseinheit den Aufbau und die Funktionsweise von Informatiksystemen kennen. Sie erarbeiten dabei auch das Prinzip der Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe. Die Lernenden erfahren den Einfluss von Informatiksystemen auf verschiedene Bereiche des täglichen Lebens und bekommen Hinweise zur Ergonomie und gesundheitsbewussten Nutzung digitaler Technologien.
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