Unterrichtsmaterialien Programmierung: Ganze Werke Seite 1/2
32 MaterialienIn über 32 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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Einheit: Grundlagen der Modellierung von Softwarestrukturen mit UML-Diagrammen
Die Unified Modelling Language (UML) stellt vielfältige Diagrammtypen zur Modellierung und Planung von Softwaresystemen bereit und findet in der professionellen Softwareentwicklung breite Verwendung. Mit dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler handlungsorientiert die Grundlagen der Modellierung von Softwarestrukturen mit UML-Klassendiagrammen sowie der Darstellung von Abläufen durch UML-Aktivitätsdiagramme.
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Selbstlerneinheit: Informationsbeschaffung, -bewertung und -austausch I
Die Lern- und Übungsmaterialien richten sich an Lernende, die erste Erfahrungen im Umgang mit Computern und Office-Software sowie im Umgang mit dem Internet gesammelt haben. Dafür werden die Themen Digitalisierung analoger Daten, Datenträger, Ordner, Dateinamebehandelt.
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Einheit: Java-Projektmanagement
Wie immer steht am Beginn eines Entwicklungsprojekts die genaue Analyse der Anforderungen. Der erste wichtige Schritt besteht darin, genau zu verstehen, was eigentlich die Aufgabe ist. Die Erfahrung zeigt, dass besonders bei großen Softwareprojekten die größten Probleme bereits in dieser Phase entstehen. Ihre Klasse vertieft ihr Wissen zu Projektmanagment mit Java mithilfe der Entwicklung eines Würfelspiels.
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Einheit: Java - Projektmanagement
""Learning by doing"" – das ist das Motto dieser Lerneinheit, die Ihren Lernenden einen Einblick in die teils abstrakte Welt der Programmierung bietet. Die Jugendlichen erarbeiten in Gruppen die unterschiedlichen Phasen des Projektmanagements und lernen am Beispiel einer Räuber-Beute-Simulation die verschiedenen Schritte in der Planung und Durchführung eines Programmierprojekts kennen. Abschließend tragen Sie gemeinsam mit Ihrer Klasse die Ergebnisse zu einem finalen Programm zusammen.
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JavaEinheit: Script-Grundlagen in HTML
Um Besucherinnen und Besuchern eine Webseite ein "Gefällt mir" oder "Teilen" zu bieten, müssen Webentwicklerinnen und Webentwickler JavaScript beherrschen. In diesem Lerninhalt werden die Schülerinnen und Schüler in die Grundlagen der weltweitführenden Web-Entwicklungssprache JavaScript eingeführt. Sie lernen, wie man JavaScript in HTML einbettet. In diesem ersten Teil werden neben der Einführung in Funktionen auch Events vermittelt.
Verwandte Themen
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Einheit: Programmieren mit Python
In dieser Einheit erlernen Ihre Lernenden nicht nur die Grundlagen der Programmierung, sondern auch wichtige Funktionen der Sprache Python. Sie lernen anhand dieser textbasierten Programmiersprache die wichtigsten Befehle (Text-Eingabe, Variablen, Wenn/Dann-Funktionen und Schleifen) kennen und wenden diese Python-Grundfunktionen an. Schließlich festigen sie ihre Kenntnisse durch eine vertiefte Anwendung der Python-Grundfunktionen in der Entwicklung eines Textadventures als eigenes Spiel. Anhand eines Kriterienkatalogs werden die Entwicklungsergebnisse von den Mitschülerinnen und Mitschülern bewertet.
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Java-Projekt: Flucht aus einem Irrgarten
Im Rahmen einer Projektarbeit lernen die Schülerinnen und Schüler Strategien zu entwerfen, wie sie selbst oder ein Computer aus einem Irrgarten entkommen können. Mithilfe einer Programmvorlage für Java werden sie angeleitet einen Algorithmus zu entwerfen, diesen zu testen und sukzessiv zu verbessern. Der Fokus liegt dabei auf dem Trainieren von prozessualem Denken.
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Mit dem Mikrocontroller Arduino zur Ampelschaltung
Im Verkehr spielt Energieverbrauch eine große Rolle. Ampeln sind dazu da, einen flüssigen Verkehr zu ermöglichen und dadurch unter anderem die Energieeffizienz zu steigern. Vermitteln Sie mithilfe dieses Beitrags ein Grundverständnis der Funktionsweise von Ampeln und befähigen Sie so die Lernenden, die Technik hinter einer Ampelschaltung zu begreifen. Anhand des Mikrocontrollers Arduino lernt Ihre Klasse selbstständig einzelne Bauteile zu programmieren, bei einer Autofahrerampel eine Tag-und-Nacht-Situation zu simulieren sowie bei der Fußgängerampel per Taster die Farbe Grün, begleitet von einem Ton, anzufordern.
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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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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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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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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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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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Lernerfolgskontrolle: Algorithmus & objektorientierte Programmierung
In dieser interaktiven PowerPoint-Lernerfolgskontrolle trainieren Ihre Schülerinnen und Schüler anhand eines Mulitple-Choice-Quiz die Ihre Kenntnisse rund um Handlungsanweisungen, die Algorithmusdefinition, algorithmische Grundbausteine, die Begriffe Klasse-Objekt-Attribut-Methode sowie Grundlagen der objektorientierten Programmierung.
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Lernerfolgskontrolle: Informatiksysteme & objektorientierte Programmierung
In dieser interaktiven PowerPoint-Lernerfolgskontrolle trainieren Ihre Schülerinnen und Schüler anhand eines Mulitple-Choice-Quiz Ihre Kenntnisse rund um Computersysteme, Hardware, Software, Computernetzwerke, Verfahren zur Datenverwaltung und -verarbeitung, Handlungsanweisungen, die Algorithmusdefinition, algorithmische Grundbausteine, die Begriffe Klasse-Objekt-Attribut-Methode sowie das Grundvorgehen bei der objektorientierten Programmierung.
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Makros im Tabellenkalkulationsprogramm
Dieses interaktive PowerPoint-E-Book dient Ihnen als Lehrkraft zum Einstieg in die Verwendung und Erstellung von Makros in einem Tabellenkalkulationsprogramm wie Excel. Es ist explizit für fachfremde Lehrkräfte konzipiert, kann aber ebenso Einsatz finden, wenn Sie zum ersten Mal mit Makros arbeiten oder Ihr Wissen dazu auffrischen möchten. Außerdem werden Ihnen Tipps zu Anwendungen von Makros in Ihrem Informatikunterricht mit an die Hand gegeben.
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Einführung in den Mikrocontroller Arduino
In vielen technischen Geräten sind heutzutage Mikrocontroller verbaut. Ihre Schülerinnen und Schüler arbeiten in dieser Unterrichtseinheit nach einer kurzen Einführung zum Thema Mikrocontroller mit dem Arduino. Ziel ist es, dass die Lernenden selbstständig einzelne Bauteile programmieren können und letztendlich bei einer Autofahrerampel eine Tag-und-Nacht-Situation simulieren können, während bei der Fußgängerampel per Taster die Farbe Grün, begleitet von einem Ton, angefordert werden kann.
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Einführung in das Programmierverständnis
Programmieren lernen ist für viele Schülerinnen und Schüler nicht einfach. Mit diesem Roboterspiel führen Sie Ihre Klasse spielerisch an die Denkweise des Programmierens heran. Im Anschluss bietet sich der Übergang in eine einfache Programmierumgebung wie Scratch an. Das Spiel kann auch in späteren Stunden zum Warm-Up oder zur Veranschaulichung neuer Programmierstrukturen wie Wiederholungsschleifen oder Wenn-Dann-Beziehungen erneut genutzt werden.
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Einführung in die objektorientierte Programmierung
Diese für Ihre Schülerinnen und Schüler als eigenständig durchführbar konzipierte Selbstlerneinheit vermittelt die Grundkonzepte der objektorientierten Programmierung. Mithilfe eines Rollenspiels nahe an der Lebenswelt der Jugendlichen sowie anhand von Alltagsbeispielen führen die Materialien Ihre Schülerinnen und Schüler möglichst einfach an Grundbegriffe wie Objekt, Klasse, Methode, Attribut, Vererbung etc. heran. So können Sie Ihnen das notwendige Rüstzeug für den Übergang in die Informatik der Sekundarstufe II an die Hand geben.
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Lehrkonzept: PRIMM im Programmierunterricht
Gerade für Programmieranfängerinnen und -anfänger ist es oftmals nicht einfach motiviert und erfolgreich am Ball zu bleiben. Ein in der praktischen Unterrichtsumgebung bewährter Ansatz ist das sogenannte PRIMM-Lehrkonzept zur Strukturierung Ihres Programmierunterrichts. Dieser Ansatz setzt das Quellcode lesen vor das Quellcode schreiben. Kollaboratives Lernen wird in den Fokus gesetzt, damit die Lernenden über die Programme und Konzepte sprechen. Dabei wird auf eine Reduzierung der kognitiven Belastung der Programmieranfängerinnen und -anfänger geachtet, indem sich die Lernenden schrittweise und allmählich ein Programm zu eigen machen. Dieser Beitrag stellt Ihnen das PRIMM-Konzept mit kleinen Praxisbeispielen innerhalb der Programmierumgebung Python für die Umsetzung im Unterricht vor.
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Mit dem Arduino Sensoren zur Wettermessung programmieren
In diesem Projekt mit dem Arduino programmieren Ihre Schülerinnen und Schüler nach einer kurzen Wiederholung zu Wetter und Wetterelementen sowie den Grundbefehlen des Arduinos selbstständig einzelne Sensoren zur Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck, ein Display und eine Echtzeituhr für eine Wettermessung.
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Kontrollstrukturen in Java: Anwendung von zählergesteuerten Schleifen
Zählergesteuerte Schleifen sind eine grundlegende Kontrollstruktur in jeder imperativen Programmiersprache. Lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler ausgehend von einer realitätsnahen Handlungssituation einen typischen Softwareentwicklungsprozess durchlaufen und so ein vertieftes Verständnis für die Funktionsweise und Verwendung von Schleifen entwickeln.
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Einführung in die Programmierumgebung Robot Karol
Erste Einblicke in die Programmierung bietet die Programmierungumgebung Robot Karol. Die zugehörige Programmiersprache ist eine Mini-Language, die durch ihre prägnanten und übersichtlichen Befehle den Schülerinnen und Schülern den Einstieg in das Programmieren erleichtert. Diese Unterrichtseinheit schult und fördert algorithmisches Denken, vermittelt die Grundzüge des Programmierens und führt die jungen Lernenden spielerisch an Programmierumgebungen heran.
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