curricula:oberstufe:uv_q2-iii
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curricula:oberstufe:uv_q2-iii [2014/08/08 14:01] – [Leitfragen] Sven Biermann | curricula:oberstufe:uv_q2-iii [2014/09/04 07:47] (aktuell) – [Konkretisierung Q2-III] Sven Biermann | ||
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====== Konkretisierung Q2-III ====== | ====== Konkretisierung Q2-III ====== | ||
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====== Prinzipielle Arbeitsweise eines Computers und Grenzen der Automatisierbarkeit ====== | ====== Prinzipielle Arbeitsweise eines Computers und Grenzen der Automatisierbarkeit ====== | ||
===== Leitfragen ===== | ===== Leitfragen ===== | ||
//Was sind die strukturellen Hauptbestandteile eines Computers und wie kann man sich die Ausführung eines maschinenahen Programms mit diesen Komponenten vorstellen? Welche Möglichkeiten bieten Informatiksysteme und wo liegen ihre Grenzen?// | //Was sind die strukturellen Hauptbestandteile eines Computers und wie kann man sich die Ausführung eines maschinenahen Programms mit diesen Komponenten vorstellen? Welche Möglichkeiten bieten Informatiksysteme und wo liegen ihre Grenzen?// | ||
===== Vorhabenbezogene Konkretisierung ===== | ===== Vorhabenbezogene Konkretisierung ===== | ||
- | Das erste Unterrichtsvorhaben stellt eine allgemeine Einführung in das Fach Informatik dar. Dabei ist zu berücksichtigen, | + | Anhand einer von-Neumann-Architektur und einem maschinennahen Programm |
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- | Zunächst wird auf den Begriff der Information eingegangen und die Möglichkeit der Kodierung in Form von Daten thematisiert. Anschließend wird auf die Übertragung | + | |
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- | Des Weiteren soll der grundlegende Aufbau eines Rechnersystems im Sinne der Von-Neumann-Architektur | + | |
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- | Bei der Beschäftigung mit Datenkodierung, | + | |
+ | Ausgehend von den prinzipiellen Grenzen endlicher Automaten liegt die Frage nach den Grenzen von Computern bzw. nach Grenzen der Automatisierbarkeit nahe. Mit Hilfe einer entsprechenden Java-Methode wird plausibel, dass es unmöglich ist, ein Informatiksystem zu entwickeln, dass für jedes beliebige Computerprogramm und jede beliebige Eingabe entscheidet ob das Programm mit der Eingabe terminiert oder nicht (Halteproblem). Anschließend werden Vor- und Nachteile der Grenzen der Automatisierbarkeit angesprochen und der Einsatz von Informatiksystemen hinsichtlich prinzipieller Möglichkeiten und prinzipieller Grenzen beurteilt. | ||
===== Zeitbedarf ===== | ===== Zeitbedarf ===== | ||
- | 6 Stunden | + | 12 Stunden |
===== Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens ===== | ===== Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens ===== | ||
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^Unterrichtssequenzen ^zu entwickelnde Kompetenzen ^Beispiele, Medien, Materialien ^ | ^Unterrichtssequenzen ^zu entwickelnde Kompetenzen ^Beispiele, Medien, Materialien ^ | ||
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- | **1. Information, | + | **1. Von-Neumann-Architektur |
- | (a) Informatik als Wissenschaft der Verarbeitung | + | (a) prinzipieller Aufbau einer von Neumann-Architektur mit CPU, Rechenwerk, Steuerwerk, Register und Hauptspeicher |
- | (b) Darstellung von Informationen | + | (b) einige maschinennahe Befehlen und ihre Repräsentation in einem Binär-Code, |
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+ | %%(c)%% Analyse und Erläuterung der Funktionsweise eines einfachen maschinennahen Programms | ||
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Die Schülerinnen und Schüler | Die Schülerinnen und Schüler | ||
- | * beschreiben und erläutern | + | * erläutern |
- | * nutzen | + | * untersuchen und beurteilen Grenzen des Problemlösens mit Informatiksystemen (A). |
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- | // | + | // |
- | Kodierung und Dekodierung | + | Addition von 4 zu einer eingegeben Zahl mit einem Rechnermodell |
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- | **1. Information, | + | **2. Grenzen der Automatisierbarkeit** |
- | (a) Informatik als Wissenschaft der Verarbeitung von Informationen | + | (a) Vorstellung des Halteproblems |
- | (b) Darstellung | + | (b) Unlösbarkeit des Halteproblems |
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+ | %%(c)%% Beurteilung des Einsatzes | ||
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- | Kodierung und Dekodierung | + | |
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curricula/oberstufe/uv_q2-iii.1407499302.txt.gz · Zuletzt geändert: 2014/08/08 14:01 von Sven Biermann