Fundamentale Ideen der Informatik
Einführung
Begriff 'Informatik'
Fragt man Schüler:
- "... das mit den Computern ..."
- "Wie wir Sachen googeln!"
- "... alles was so mit Internet und so zu tun hat ..."
- "... Word, Präsentationen, E-Mail und so ..."
- "... das mit dem programmier Spiel ..."
- "... das nervige Computerfach mit Herrn Franke halt ..."
Begriff 'Informatik'
Engl.: Computer Science
"In der Informatik geht es genauso wenig um Computer, wie in der Astronomie um Teleskope."
- Edsger W. Dijkstra
Begriff 'Informatik'
- Der Begriff Informatik setzt sich zusammen aus:
Information + Automatik
- Die Informatik umfasst die automatisierte Informationsverarbeitung in Natur, Technik und Gesellschaft mithilfe von Digitalrechnern
-
Digitalrechner als Werkzeug
Ausführliche Definition
"Informatik ist die Wissenschaft, die sich mit der systematischen und automatischen Verarbeitung, Speicherung und Übertragung von Daten aus Sicht der Hardware, der Software, der Grundlagen und der Auswirkungen befasst."
- Schwill, 2004
Fundamentale Ideen der Informatik
Grundlegende Begriffe, Prinzipien, Denkweisen und Methoden
- Vorteil:
- Längerfristige Gültigkeit
- Hilft beim Einordnen von Fakten in einen größeren Zusammenhang
- Ermöglicht den Transfer von einmal Gelerntem auf neue Situationen
- Vorteil:
Kriterien einer fundamentalen Idee
Fundamentale Ideen müssen vier Kriterien erfüllen (Schwill, 1993):
- Krierien:
- Horizontalkriterium
- Vertikalkriterium
- Zeitkriterium
- Sinnkriterium
- Krierien:
A. Schwill (1993): Fundamentale Ideen der Informatik. Zentralblatt für Didaktik der Mathematik.
http://www.informatikdidaktik.de/Forschung/Schriften/ZDM.pdf
Horizontalkriterium
Eine fundamentale Idee ist in vielen Anwendungsbereichen einsetzbar.
Schubert & Schwill (2011): Didaktik der Informatik, S. 61
Horizontalkriterium
Überlegen Sie sich ein Beispiel, ein Konzept, eine Methode oder Idee, etc. welche als eine allgemeine (nicht unbedingt aus IT) fundamentale Idee angesehen werden kann und auf verschiedene Anwendungsbereiche übertragbar ist: Didaktik, Sport, Alltag,…
Fassen Sie ihre Idee hier kurz zusammen:
https://padlet.com/itphw/fundidee26
Zeit: 7-10 min & gerne in Gruppen!
Vertikalkriterium
Eine fundamentale Idee kann auf (fast) jeder beliebigen geistigen Ebene (vom Grundschüler bis zum Studierenden) erfolgreich vermittelt werden.
Schubert & Schwill (2011): Didaktik der Informatik, S. 63
Vertikalkriterium
-
Unterschiede bei der Vermittlung einer Idee auf verschiedenen Ebenen:
- Ebenen:
- Niveau der Darstellung
- Grad der Detaillierung
- Grad der Formalisierung
- Ebenen:
„Was nicht prinzipiell auch einem Volksschüler vermittelt werden kann, kann keine fundamentale Idee sein.“
- R. Fischer, 1984
Vertikalkriterium
Versuchen Sie für ihre fundamentale Idee von eben eine Definition, Erklärung, Methode oder Aufgabenstellung, einmal auf dem Niveau von Studierenden und einmal auf dem Niveau von Grundschüler zu erstellen.
Ergänzen Sie Ihre Idee:
https://padlet.com/itphw/fundidee26
Zeit: 10 min
Sinnkriterium
- Eine fundamentale Idee ist im Alltagsdenken verankert und hat eine lebensweltliche Bedeutung.
Sinnkriterium
Überprüfen Sie Ihre fundamentale Idee aus der vorherigen Aufgabe: Inwiefern ist sie im Alltagsdenken verankert? Finden Sie ein Beispiel, in dem die Idee auch ohne informatischen Hintergrund eine Bedeutung hat.
Ergänzen Sie Ihre Idee und formulieren Sie diese in wenigen Sätzen aus:
https://padlet.com/itphw/fundidee26
Zeit: 5-7 min
Zeitkriterium
- Fundamentale Ideen haben über die geschichtliche Entwicklung eine Bedeutung und bleiben längerfristig gültig.
- Der Kontext einer fundamentalen Idee ist demnach noch unwissenschaftlich. (A. Schreiber, 1983)
Zeitkriterium
Recherchieren Sie kurz: Seit wann existiert Ihre fundamentale Idee? Gab es sie bereits vor der Erfindung des Computers? Wird sie voraussichtlich auch in 20 Jahren noch relevant sein? Begründen Sie.
Ergänzen Sie Ihre Idee und formulieren Sie diese in wenigen Sätzen aus:
https://padlet.com/itphw/fundidee26
Zeit: 5-7 min
Checkliste zum Prüfen auf Fundamentale Ideen
Beispiel: Textverarbeitung
- Welche Fundamentale Idee könnte der Textverarbeitung mit Word zugrunde liegen?
Beispiel: Textverarbeitung
- Welche Fundamentale Idee könnte der Textverarbeitung mit Word zugrunde liegen?
Prinzip der Trennung von Inhalt, Struktur und Layout in elektronischen Dokumenten
Inhalt eines Dokuments
- Reiner Text-Inhalt eines Word-Dokuments:
Struktur eines Dokuments
- Logische Gliederung eines Dokuments:
Trennung von Inhalt, Struktur und Layout
- Überprüfen auf fundamentale Idee:
Beispiel: Textverarbeitung
- Ist „Rahmen und Schattierung einstellen“ eine fundamentale Idee?
Peter J. Denning: Great Principles of Computing
- Informatik ist mehr als Programmierung.
„Great Principles of Computing“ sind eine Sammlung der grundlegenden Prinzipien der Informatik
- Ziel:
- Prinzipien sind langfristig gültig (im Gegensatz zu Technologien)
- Bieten unterschiedliche Sichtweisen auf ein Thema/eine Technologie
- Ziel:
Referenzen
- Great Principles of Computing, Mit Press
Fragen?
Sitzungsreflexion
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