Einstiegsreferat an der ICT Kadervernetzung 2017 in Wil zum Thema CSUnplugged. Wie kann die Informatik ohne Computer an der Schule unterrichtet werden?

1. CSUnplugged: Informatik
verstehen ohne Stecker?
Marcel Jent
@marceljent
www.ict-luetisburg.ch
Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
Marcel Jent – 18.03.17
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2. Informatik verstehen ohne Computer?
Bei diesem Publikum?
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Quelle: Learnify.ch 

3. Informatik in der Schule  Ausreden!
• „Habe zu wenig Computer...“
• “Informatik ist zu kompliziert ...“
• „Informatik ist theoretisch...“
• ...
 CS UNPLUGGED  ohne Stecker
CSUnplugged erklärt Grundlagen
der Informatik verständlich
CSUnplugged enthält eine Fülle
spielerischer Aufgaben
(MIT LÖSUNGEN... )
...
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4. erstellt mit: text2mindmap.com
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5. Was ist CS Unplugged?
• Ein Förder- und Studienprogramm für Kinder im
Grundschulalter
• eine Fülle spielerischer Aufgaben
• wichtige Grundlagen der Informatik werden verständlich
erklärt
• Aufgaben mit Lösungen – Anforderungen auch für Lehrperson
nicht hoch
• Ohne Computer nutzbar – viele verschiedene „normale“
Materialien verwendet
• Themen mit mathematischem Hintergrund
• Binärzahlen, Abbilder und Diagramme, Muster- und Sortiersysteme,
Verschlüsselungssysteme
• Variable Arbeits- und Lernformen
• Kommunizieren, Probleme lösen, kreativ sein, Wissen sinnvoll
einsetzen
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Quelle: csunplugged.org

6. Wieso CSUnplugged (Informatik)?
• hohe Dynamik bei der Entwicklung der Informatikmittel, der
Wissenschaft
• Gegenpol durch fundamentale Grundsätze der Informatik:
„We want to convey fundamentals thad do not depend on particual
software or systems, ideas that will still be fresh in 2020.“ (Bell, 2015)
• „What an individual can learn, and how he learns it, depends on what
models he has available.“ (Papert, 1980)
• „Zu verstehen bedeutet zu erfinden.“ (Jean Piaget)
Der Lernende konstruiert Wissen in seinem Kopf basierend auf
Erfahrungen  Konstruktionismus
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7. Wieso Informatik in der Schule?
rasante
Entwicklung
der Technik
Verständnis
der Systeme
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8. Wieso Informatik in der Schule?
einfache
Bedienung
black boxes =
viel Technik auf
engem Raum
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9. Definition CSUnplugged
Bell et al. (2015) schreiben über das Computerwissen und dessen
Erlernens im Unterricht Folgendes:
„Computer sind ein Teil unseres Lebens. Wir alle müssen lernen damit
umzugehen, und manche von uns arbeiten täglich mit ihnen. Aber wie
funktionieren sie eigentlich? Wie denken Computer? Und wie können
wir Computer schneller und besser machen? Die Informatik ist ein
faszinierendes Gebiet, das sich mit diesen Fragen beschäftigt.“
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10. Computational thinking - Informatikdenken
• “Es ist meine feste Überzeugung, dass ein
wissenschaftliches Thema sich am allerbesten
erschliesst, wenn man es buchstäblich ‘begreifen‘
kann und nicht darüber liest.“
(Gallenbacher, J. 2008 S. 7)
• Verständnis von
• Erfassen, Speichern und Verwalten von Informationen
• Automatische Verarbeitung von Informationen
• Strukturierung, Aufbereitung und Darstellung von
Informationen
• Die Übermittlung von Informationen in vernetzten
Systemen
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Quelle: http://teespring.com/computational-thinking

11. Informatik Computernutzung
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• Informatik <--> Computer
Wissenschaft <--> Werkzeug
• 80% der SuS verstehen Informatik als
Computerwissenschaft, oder als
Lehre von der Bedienung des
Computers
(Humbert, L. 2003. S.122)
• «In der Informatik geht es genau so
wenig um Computer wie in der
Astronomie um Teleskope.»
(Edsgar Dijkstra)

12. Aktivität 1 – Punkte zählen-Binäre Zahlen
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13. Aktivität 1 – Punkte zählen-Binäre Zahlen
0 – weisse Seite von Flyer auf
Stuhl
1 – farbige Seite von Flyer
auf Stuhl
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14. Erkenntnisse aus der Aktivität –
Lehrplan 21 - Modul Medien und Informatik
Lehrplan
21
Ganzheitlicher
Unterricht: weniger
Fächertrennung,
Lektionen-
Zeitgefässe
Vorwissen der SuS
aus dem Alltag mit
neuen Inhalten
verknüpfen
Komplexe
Probleme mit
medialen
Werkzeugen lösen
Kompetenzen der
Kooperation
fördern

15. Daten – der Rohstoff
Informationsspeicherung
• Wie werden Informationen in Computern gespeichert?
• Was ist der Unterschied zwischen Daten und Informationen?
• Wie können Zahlen, Buchstaben, Wörter und Bilder in Nullen
und Einsen umgewandelt werden?
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16. Lehrplanbezug – Lehrplan 21
• MI.2 Informatik
• MI.2.1 Die Schülerinnen und Schüler können Daten aus ihrer Umwelt darstellen,
strukturieren und auswerten.
• MI.2.2 Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren,
mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen.
• MI.2.3 Die Schülerinnen und Schüler verstehen Aufbau und Funktionsweise von
informationsverarbeitenden Systemen und können Konzepte der sicheren Datenverarbeitung
anwenden.
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17. Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
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Quelle:
Lehrplan21.ch
http://dedke.leh
rplan.ch/lehrpla
n_printout.php?
e=1&k=1&fb_id=
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18. Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17
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Quelle:
Lehrplan21.ch
http://dedke.lehrplan.ch/lehr
plan_printout.php?e=1&k=1
&fb_id=10

19. Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged Marcel Jent – 18.03.17
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Quelle:
Lehrplan21.ch
http://dedke.lehrplan.ch/lehrplan_printout.ph
p?e=1&k=1&fb_id=10

20. Aktivität 10 – Orangenspiel – Routing und
Deadlock
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Quelle: csunplugged.org

21. Aktivität Orange-Game
• Freiwillige nach vorne bitten – fünf Personen
mit dem Flyer
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Quelle: csunplugged.org
Quelle: csunplugged.org

22. Aufbau und Elemente von
CS Unplugged –
http://www.csunplugged.org
Das Buch
http://csunplugged.org/wp-
content/uploads/2015/03/CSUnplugged
_OS_2015_v3.1.pdf
Videos
https://www.youtube.com/channel/UCI3-
5XVIw7-JI1a4VhuMZzw
Aktivitäten
Community
Links
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23. Aufbau der
Webseite
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Geheimtipp

24. Aufbau / Themen von CS Unplugged
Themenbereich Themen
Daten: der Rohstoff - Informationsspeicherung Punkte zählen – Binärzahlen, Malen nach Zahlen – Bilddarstellung, Wiederhol
das bitte! – Textkompression,
Kartentrick-Fehler finden und beseitigen, Zwanzig Fragen - Informationstheorie
Computer in Arbeit: Algorithmen Schiffe versenken – Suchalgorithmus, Leichtestes und Schwerstes –
Sortieralgorithmus, die Uhr schlagen – Sortiernetzwerk, die schmutzige Stadt -
Minimale Spannbäume, das Orangenspiel - Routing and Deadlock in Netzwerken,
Steintafeln – Netzwerk- kommunikationsprotokoll
Computer sagen, was zu tun ist:
Verfahren/Abläufe präsentieren
Schatzsuche – Endlicher Automat, Marschbefehl – Programmiersprachen
Echt schwere Probleme: Widerspenstigkeit Der arme Kartograph – Graphenfärbung, Touristenstadt – dominierende
Mengen, Eisstrassen – Steinerbäume,
Geheimnisse teilen und Bekämpfung der
Kriminalität: Geheimschrift
Geheimnisse teilen – Informationsverhüllprotokolle, der peruanische Münzwurf
– kryptografische Protokolle, Kid krypto – öffentlicher Schlüssel, Verschlüsselung
Das menschliche Gesicht der Informatik:
Interaktion mit Computern
Die Schokoladenfabrik – Oberflächen-Design, Konversation mit Computern – der
Turingtest
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25. Fragen und Diskussion
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26. Kadervernetzung 2017 – Einstiegsreferat – CS Unplugged
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