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--- curricula:differenzierung:uv_8-ii [2015/02/20 09:03] – [Leitfragen] Christian Buers
+++ curricula:differenzierung:uv_8-ii [2015/05/15 14:12] (aktuell) – [4. Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens] Sven Biermann
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 ====== Konkretisierung 8-II ======
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-====== Unboxing the Black Box – Wie rechnet ein Computer? Rechnen mit Nullen und Einsen ======
+====== Unboxing the Black Box: Wie rechnet ein Computer nur mit Nullen und Einsen? ======
 ===== Leitfragen =====
-//Wie funktioniert das Dualsystem? Was ist ein Bit und was ein Byte?//
+//Wie funktioniert das binäre Zahlensystem? Kann man im Binärensystem auch die bekannten Grundrechenarten nutzen? Was ist ein Bit und was ein Byte?//
 ===== Vorhabenbezogene Konkretisierung =====
-Das erste Unterrichtsvorhaben stellt eine allgemeine Einführung in das Fach Informatik dar. Dabei ist zu berücksichtigen, dass für manche Schülerinnen und Schüler in der Einführungsphase der erste Kontakt mit dem Unterrichtsfach Informatik stattfindet. Aufgrund ihrer teils sehr unterschiedlichen Vorerfahrungen und Erwartungen an das Fach Informatik ist es sinnvoll, dessen unterschiedlichen Facetten und Ziele zu erarbeiten.
+Das zweite Unterrichtsvorhaben stellt die Schülerinnen und Schüler vor das Problem, dass ein Computer anders rechnet als Menschen. Dazu wird den Schülerinnen und Schülern Das Binärezahlensystem vorgestellt, sowie die Grundrechenarten dieses Zahlensystems entwickelt. Im zweiten Teil dieses Unterrichtsvorhabens wird dieses Zahlensystem auf den Computer übertragen und die Begriffe Bit und Byte als die Grundeinheiten des Computers vorgestellt und charakterisiert.
-Die im Vergleich zu den meisten anderen Wissenschaften eher kurze und spannende Geschichte der Informatik ist gut geeignet, um einen von den teils sehr unterschiedlichen Vorerfahrungen der Schülerinnen und Schüler unabhängigen ersten Zugang zum Fach Informatik zu erhalten. Hierbei sind insbesondere die wesentlichen **Kern**ideen, welche die Entwicklung des Computers bzw. des Faches Informatik maßgeblich vorangetrieben haben und sich auch heute noch in modernen Rechnern als wesentliche Konzepte wiederfinden, besonders herauszuarbeiten, um die Geschichte der Informatik mit der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler zu verknüpfen.
-Anschließend wird verstärkt auf den Wandel der Gesellschaft und der Arbeitswelt durch die Möglichkeit der automatischen Datenverarbeitung durch den Computer eingegangen. Dabei wird insbesondere der Aspekt des Datenschutzes thematisiert. Dazu wird das Bundesdatenschutzgesetz in Auszügen behandelt und auf schülernahe Beispielsituationen zur Anwendung gebracht. Dabei steht keine formale juristische Bewertung der Beispielsituationen im Vordergrund, die im Rahmen eines Informatikunterrichts auch nicht geleistet werden kann, sondern vielmehr eine persönliche Einschätzung von Fällen im Geiste des Datenschutzgesetzes.
 ===== Zeitbedarf =====
-ca. 10 Stunden
+ca. 6 Stunden
 ===== Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens =====
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 ^Unterrichtssequenzen ^zu entwickelnde Kompetenzen ^Beispiele, Medien, Materialien ^
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-**1. Was ist Informatik?**
+**1. Das binäre Zahlensystem**
-(a) Informatik als Wissenschaft der Verarbeitung von Informationen
+(a) Das binäre Zahlensystem als Grundlage für den Computer
-(b) Teilgebiete des Faches Informatik
+%%(b)%% Grundrechenarten im binären Zahlensystem
-%%(c)%% Ziele des Unterrichtsfaches Informatik
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 Die Schülerinnen und Schüler
-  * erläutern wesentliche Grundlagen der Geschichte der digitalen Datenverarbeitung (A),
+  * stellen Information in unterschiedlicher Form dar,
-  * nutzen das Internet zur Recherche, zum Datenaustausch und zur Kommunikation (K),
+  * kennen und verwenden arithmetische und logische Operationen.
-  * bewerten anhand von Fallbeispielen die Auswirkungen des Einsatzes von Informatiksystemen (A).
 </WRAP>|<WRAP center column 100%>
-//Beispiel//: Internetrecherche
+//Beispiel//:
-Die Schülerinnen und Schüler recherchieren das Zitat "In der Informatik geht es ..." von E. Dijkstra und anschließend, wie dies zu verstehen ist. Sie identifizieren dabei Teilgebiete und Aufgaben des Faches Informatik und fassen diese in einem gemeinsamen Informatik-Wiki zusammen.
 </WRAP> |
 |<WRAP center column 100%>
-**2. Eine kurze Geschichte der Informatik**
+**2. Das Bit wird zum Byte**
-(a) Beispiele für historische Rechenmaschinen
+(a) Das Bit als Grundeinheit des Computers
-(b) Von Babbages Analytical Engine zum Computer als Massenware
+(b) Vom Bit zum Byte
-%%(c)%% Miniaturisierung und Mooresches Gesetz
-(d) Programmiersprachen und Benutzeroberflächen erleichtern die Interaktion zwischen Mensch und Maschine
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-//Beispiel//: Gruppenpuzzle
+//Beispiel//:
-Die Schülerinnen und Schüler fassen zu vorgegebenem Material (z.B. "Eine Maschine verändert die Welt" [[http://youtu.be/gZxyb2Efrcg|Teil 1 - Wie die Computer rechnen lernten]] und [[http://youtu.be/TERZ2DIp4hY|Teil 2 - Die Computer-Industrie entsteht]]) arbeitsteilig zu bestimmten Teilgebieten die Kernideen in der Entwicklung der Computer zusammen und recherchieren ggf. zusätzlich.
-In Expertengruppen (zu gleichen Teilgebieten) sammeln und ergänzen sie anschließend ihre Ergebnisse und erläutern sich dabei gegenseitig, inwiefern es sich dabei um **Kernideen** der Informatik handelt.
-In Basisgruppen erläutern die Schülerinnen und Schüler ihre unterschiedlichen Teilgebiete, erstellen einen gemeinsamen Zeitstrahl auf einem Plakat und bereiten eine Präsentation im Plenum vor.
 </WRAP> |
-|<WRAP center column 100%>
-**3. Gesellschaftliche Auswirkungen**
-(a) Informatische Systeme im Alltag
-(b) Veränderungen der Arbeitswelt, insbesondere im Ruhrgebiet
-%%(c)%% Erarbeitung grundlegender Begriffe des Datenschutzes in Anknüpfung an die Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler
-(d) Diskussion und Bewertung von Fallbeispielen aus dem Themenbereich "Datenschutz"
-</WRAP>|:::|<WRAP center column 100%>
-//Beispiel//: Änderungen im Alltag und in der Arbeitswelt
-Die Schülerinnen und Schüler befragen Eltern und Verwandte in Bezug auf ihre heutigen Gewohnheiten im Umgang mit informatischen Systemen im Vergleich zu früher. Beispiele: Wie hat man früher kommuniziert? Was hat sich im Beruf geändert? Welche Kompetenzen werden zukünftig besonders gefragt sein?
-//Beispiel//: Änderungen im Alltag und in der Arbeitswelt
-Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten Fallbeispiele aus ihrer eigenen Erfahrungswelt oder der aktuellen Medienberichterstattung.
-//Materialien//: Materialblatt zum Bundesdatenschutzgesetz ([[http://www.standardsicherung.schulministerium.nrw.de/materialdatenbank/nutzersicht/getFile.php?id=6293|Einführungsphase UV VI.1]])
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