Informatik am HHG Bottrop

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====== Konkretisierung Q1-I ======
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====== Wiederholung der objektorientierten Modellierung und Programmierung anhand einer kontextbezogenen Problemstellung ======
===== Leitfragen =====
//Wie modelliert und implementiert man zu einer Problemstellung in einem geeigneten Anwendungskontext Java-Klassen inklusive ihrer Attribute, Methoden und Beziehungen? Wie kann man die Modellierung und die Funktionsweise der Anwendung grafisch darstellen?//

===== Vorhabenbezogene Konkretisierung =====
Zu einer Problemstellung in einem Anwendungskontext soll eine Java-Anwendung entwickelt werden. Die Problemstellung soll so gewählt sein, dass für diese Anwendung die Verwendung einer abstrakten Oberklasse als Generalisierung verschiedener Unterklassen sinnvoll erscheint und eine Klasse durch eine Unterklasse spezialisiert werden kann. Um die Aufgabe einzugrenzen, können (nach der ersten Problemanalyse) einige Teile (Modellierungen oder Teile von Java-Klassen) vorgegeben werden.

Die Schülerinnen und Schülern erläutern und modifizieren den ersten Entwurf und modellieren sowie implementieren weitere Klassen und Methoden für eine entsprechende Anwendung. Klassen und ihre Beziehungen werden in einem Implementationsdiagramm dargestellt. Dabei werden Sichtbarkeitsbereiche zugeordnet. Exemplarisch wird eine Klasse dokumentiert. Der Nachrichtenaustausch zwischen verschiedenen Objekten wird verdeutlicht, indem die Kommunikation zwischen zwei ausgewählten Objekten grafisch dargestellt wird. In diesem Zusammenhang wird das Nachrichtenkonzept der objektorientierten Programmierung wiederholt.
===== Zeitbedarf =====
8 Stunden

===== Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens =====
|< 100% 33% 33%>|
^Unterrichtssequenzen ^zu entwickelnde Kompetenzen ^Beispiele, Medien, Materialien ^
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**1. Wiederholung und Erweiterung der objektorientierten Modellierung und Programmierung durch Analyse und Erweiterung eines kontextbezogenen Beispiels**

(a) Analyse der Problemstellung

(b) Analyse der Modellierung (Implementationsdiagramm)

%%(c)%% Erweiterung der Modellierung im Implementationsdiagramm (Vererbung, abstrakte Klasse)

(d) Kommunikation zwischen mindestens zwei Objekten (grafische Darstellung)

(e) Dokumentation von Klassen

(f) Implementierung der Anwendung oder von Teilen der Anwendung 
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Die Schülerinnen und Schüler
  * analysieren und erläutern objektorientierte Modellierungen (A),
  * beurteilen die syntaktische Korrektheit und die Funktionalität von Programmen (A),
  * modellieren Klassen mit ihren Attributen, Methoden und ihren Assoziationsbeziehungen unter Angabe von Multiplizitäten (M),
  * ordnen Klassen, Attributen und Methoden ihre Sichtbarkeitsbereiche zu (M),
  * modellieren abstrakte und nicht abstrakte Klassen unter Verwendung von Vererbung durch Spezialisieren und Generalisieren (M),
  * implementieren Klassen in einer Programmiersprache auch unter Nutzung dokumentierter Klassenbibliotheken (I),
  * nutzen die Syntax und Semantik einer Programmiersprache bei der Implementierung und zur Analyse von Programmen (I),
  * wenden eine didaktisch orientierte Entwicklungsumgebung zur Demonstration, zum Entwurf, zur Implementierung und zum Test von Informatiksystemen an (I),
  * interpretieren Fehlermeldungen und korrigieren den Quellcode (I),
  * stellen Klassen und ihre Beziehungen in Diagrammen grafisch dar (D),
  * dokumentieren Klassen (D),
  * stellen die Kommunikation zwischen Objekten grafisch dar (D).
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//Beispiel//: Wetthuepfen

Für ein Wetthüpfen zwischen einem Hasen, einem Hund und einem Vogel werden die Tiere gezeichnet. Alle Tiere springen wiederholt nach links. Die Höhe und Weite jedes Hüpfers ist zufällig. Evtl. marschieren sie anschließend hintereinander her.

oder

//Beispiel//: Tannenbaum

Ein Tannenbaum soll mit verschiedenen Arten von Schmuckstücken versehen werden, die durch unterschiedliche geometrische Objekte dargestellt werden. Es gibt Kugeln, Päckchen in der Form von Würfeln und Zuckerringe in Form von Toren.

Ein Prototyp, der bereits mit Kugeln geschmückt werden kann, kann zur Verfügung gestellt werden. Da alle Schmuckstücke über die Funktion des Auf- und Abschmückens verfügen sollen, liegt es nahe, dass entsprechende Methoden in einer gemeinsamen Oberklasse realisiert werden.
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