Unterrichtsmaterialien zum Thema "Informationstechnik"

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Smart Grids – Intelligente Stromnetze

Unterrichtseinheit

Flexible Stromnetze, in denen die Schwankungen zwischen Angebot und Nachfrage ausgeglichen werden, gelten als die Entwicklung der Zukunft. Welche Herausforderungen sind mit dieser intelligenten Steuerung verbunden?Die zunehmende Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien hat zur Folge, dass die Abstimmung zwischen Stromangebot und -nachfrage schwieriger wird. Schließlich ist das Energieangebot beispielsweise von Solar- und Windkraftanlagen schwankend und nicht immer exakt vorherzusagen. Hier greift das Konzept der Intelligenten Stromnetze, bei dem Stromerzeugung und -verbrauch in einem sich selbst überwachenden System besser gesteuert werden sollen. Ziel ist eine Erhöhung der Energieeffizienz bei einer Verringerung der Treibhausgasemission.Die Lernenden bearbeiten die Arbeitsaufträge auf dem Arbeitsblatt. Dabei sind zur Unterstützung einige Quellen aus dem Internet angegeben. Eine animierte Grafik kann optional als Einstieg in die Thematik dienen. Die Schülerinnen und Schüler können sich allein oder in Gruppenarbeit mit dem Thema beschäftigen. Elemente eines Smart Grid Ein intelligentes Stromnetz ist durch dezentrale Energieerzeugung gekennzeichnet, dessen Bestandteile miteinander kommunizieren. Die Schülerinnen und Schüler sollen verstehen, wie ein Smart Grid aufgebaut ist und wie damit eine höhere Energieeffizienz erreicht werden kann. nachvollziehen, wie sich die Rollen der Akteure in einem Smart Grid ändern. sich mit den Vorteilen und Herausforderungen beschäftigen, die mit der Einführung intelligenter Stromnetze verbunden sind. Thema Smart Grids - Intelligente Stromnetze Autor Antje Schmidt Fach Physik, Geographie, Politik/SoWi Zielgruppe ab Klasse 10 Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Internetzugang (am besten für je 2 Personen), Beamer Stromproduktion und -verbrauch optimieren Ziel ist es, mithilfe von Smart Grids vorhandene Ressourcen effizienter und kostengünstiger zu nutzen. Insbesondere seit zunehmend Strom aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt und eingespeist wird, ist die Regelung und der optimale Netzbetrieb schwieriger geworden. Smart Grids sollen also die Schwankungen zwischen Angebot und Nachfrage ausgleichen. Die notwendige Infrastruktur dazu muss allerdings noch aufgebaut werden. dezentrale Energieerzeugung Zwei-Kanal-Kommunikation Intelligente Stromzähler (Smart Meter) Rolle der Akteure verändert sich Die Endverbraucherinnen und -verbraucher können ihren Energieverbrauch mithilfe von Smart Metern besser überwachen und steuern. Zudem können sie selbst in das Stromnetz einspeisen (beispielsweise aus einer privaten Fotovoltaikanlage auf dem Dach oder aus dem Speicher des Elektroautos) und damit zu Stromproduzenten werden. Steigerung der Energieeffizienz durch Verschiebung von Lastspitzen in verbrauchsarme Zeiten und Füllen von Lasttälern Verbraucherinnen und Verbraucher können selbst entscheiden, wann sie bestimmte Geräte einschalten, um günstige Tarife auszunutzen Da die Daten zum Stromverbrauch über das Internet an die Netzbetreiber geleitet werden, stellt sich die Frage nach der Datensicherheit in solchen Systemen. Ebenso fraglich ist das tatsächliche Einsparpotenzial durch intelligente Stromzähler. Wie viel lässt sich durch die Verlagerung des Stromverbrauchs bestimmter Geräte in Zeiten mit günstigeren Tarifen tatsächlich einsparen? Zu berücksichtigen sind hierbei auch die Kosten und jährlichen Gebühren für den neuen intelligenten Zähler. Letztlich eignen sich nicht alle Haushaltsgeräte für die Steuerung durch intelligente Zähler. Wer gerade geduscht hat und einen Fön benötigt oder um eine bestimmte Zeit kochen muss, wird diese Nutzung nicht wegen eines möglicherweise günstigeren Tarifes um Stunden verschieben wollen oder können. Hier bieten sich Diskussionsansätze, mit denen sich die Schülerinnen und Schüler kritisch auseinandersetzen können. Die flächendeckende Realisierung von Smart Grids wird noch einige Jahrzehnte in Anspruch nehmen. Dies beinhaltet sowohl den Aufbau einer IT-Infrastruktur als auch den Ausbau des Stromnetzes an die zukünftigen Erfordernisse. Dafür werden Investitionen in Milliardenhöhe notwendig. Wenn das "kluge" Stromnetz Realität wird, kann der produzierte Strom tatsächlich effizienter genutzt werden. Und das Ziel, den Anteil erneuerbarer Energien bis 2020 auf 30 Prozent anzuheben, erscheint ohne ein Smart Grid kaum umsetzbar.

  • Astronomie / Geographie / Physik
  • Sekundarstufe II

Gästebuch mit PHP und MySQL

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit entwickeln Schülerinnen und Schüler in PHP und MySQL ein Gästebuch und binden es in ihre bestehenden Internetprojekte ein.Die Entwicklung von HTML-Seiten ist bei Schülerinnen und Schülern sehr beliebt. Die hohe Lernmotivation lässt sich elegant aufgreifen, um Lernende an die Anwendungsentwicklung heranzuführen. Der kombinierte Einsatz von PHP und MySQL bietet viele Vorteile. Beides sind weit verbreitete Open-Source-Produkte, die speziell für den Einsatz in Web-Anwendungen entwickelt wurden. Provider bieten für unterschiedlichste Anforderungen preisgünstigen Webspace an. Da PHP und MySQL im Vergleich zu anderen Programmiersprachen und Datenbankmanagementsystemen einfach zu erlernen und zu bedienen sind, eignen sie sich hervorragend für Unterrichtsprojekte.In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler die notwendigen Programmierschritte durch Nutzen der FAQs einer Newsgroup und der entsprechenden Sprachreferenzen im Internet. Sie entwickeln dabei eine Selbstlernkompetenz, die ihnen in vielen Situationen ihres Berufslebens zugute kommen wird. Unterrichtsablauf In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler die notwendigen Programmierschritte durch Nutzen der FAQs einer Newsgroup und der entsprechenden Sprachreferenzen im Internet. Die Schülerinnen und Schüler entwerfen ein Entity-Relationship-Diagramm für das Gästebuch mit DBDesigner. legen eine Projektdatenbank und Tabellen mit phpMyAdmin an. erstellen ein HTML-Formular. formulieren SQL-Befehle. fragen mit PHP Daten aus MySQL ab und speichern Abfrageergebnisse in Arrays. schreiben mit PHP Benutzereingaben in eine MySQL-Datenbank. greifen auf die FAQs einer Newsgroup zurück. setzen die Funktions- und Sprachreferenzen von PHP, MySQL und HTML ein. Inhalte vorangegangener Unterrichtseinheiten waren "Grundlagen relationaler Datenbanken" und das "Entity-Relationship-Diagramm". Des Weiteren haben die Schülerinnen und Schüler an Anwendungsbeispielen HTML-Formulare und Kontrollstrukturen in PHP erlernt. Auf diesen Lernvoraussetzungen baut die Unterrichtsreihe auf. Zu jedem der neu eingeführten Inhalte Anlegen von Datenbanken und Tabellen mit phpMyAdmin SQL (INSERT, SELECT) Zugriff von PHP auf MySQL Arrays Formulare mit Checkboxen Auswerten von Formularen werden Internetressourcen angeboten und Zwischenergebnisse gesichert. Entwurf eines Entity-Relationship-Modells Das Gästebuch nimmt neben den üblichen Eingabemöglichkeiten wie Beitrag, Nickname und E-Mail noch das Herkunftsland und die Hobbys der Benutzer auf. Die Entitätsmenge Land steht in einer 1:n-Beziehung und die Entitätsmenge Hobby in einer m:n-Beziehung zur Entitätsmenge Eintrag. Das Entity-Relationship-Diagramm (ERD) wird mit dem Open-Source-Produkt DBDesigner erstellt. Die Schüler nutzen phpMyAdmin, um das ERD in MySQL abzubilden. Abbildung des ERDs in MySQL Die Schülerinnen und Schüler nutzen phpMyAdmin, um manuell das ERD in MySQL abzubilden. Als Tabellentyp wird MylSAM gewählt. Eine komfortablere Herangehensweise wäre, aus DBDesigner ein SQL-Skript zu exportieren und dieses dann zum Beispiel mit phpMyAdmin auszuführen. Erstellen des PHP-Skripts für das Eingabeformular Für den Aufbau des Formulars müssen zunächst die Länder und Hobbys aus der MySQL-Datenbank gelesen werden. Das Formularelement "Land" wird als Pulldown-Menü aufgebaut. Dem auswertenden PHP-Skript wird die Landnummer übermittelt. Über Checkboxen kann ein Benutzer mehrere Hobbys auswählen, deren zugehörige Hobbynummern dann dem auswertenden PHP-Skript als Array zur Verfügung stehen. PHP-Skript zum Schreiben der Benutzereingaben in die Datenbank Die Benutzereingaben werden vom auswertenden Skript entgegengenommen und in die MySQL-Datenbank geschrieben. Da in der Konfigurationsdatei php.ini die Einstellung register_globals = Off gesetzt ist, stehen die Benutzereingaben im Array $_GET beziehungsweise $_POST zur weiteren Verarbeitung bereit. Eine Schleife wertet alle Hobbys aus und trägt sie in die Zwischentabelle der m:n-Beziehung ein. PHP-Skript zur Ausgabe der Gästebucheinträge im Browser Ein weiteres Skript liest die Gästebucheinträge aus der Datenbank und generiert eine HTML-Seite. Die MySQL-Abfrage verknüpft mehrere Tabellen (Join). Freigabe der Gästebücher Die Schülerinnen und Schüler geben ihre Gästebücher auf ihrem "localhost" frei. Mitschüler testen das Gästebuch und tragen ihr Feedback direkt ins Gästebuch ein.

  • Informationstechnik
  • Sekundarstufe II

Die Grundlagen der Typografie

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zu den Grundlagen der Typografie lernen die Schülerinnen und Schüler, wie sie durch eine ansprechende Formatierung bei der Gestaltung einer Webseite die Botschaft der Texte adäquat unterstützen und somit die Nutzerfreundlichkeit erhöhen können.Das "Layouten" am Computer eröffnet umfassende typografische Gestaltungsmöglichkeiten, die allerdings bei falschem Einsatz schnell zu einer schlechten Lesbarkeit von Texten führen können. Diese Unterrichtseinheit führt in die Grundlagen der Typografie ein und sensibilisiert die Schülerinnen und Schüler für typografische Fragen.Die Grundlagen der Typografie erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler selbstständig im Rahmen eines Gruppenpuzzles. Ablauf der Unterrichtseinheit Diese Unterseite erläutert den Ablauf der Unterrichtseinheit "Die Grundlagen der Typografie", außerdem können Sie dort die Arbeitsblätter einzeln anklicken und herunterladen. Die Schülerinnen und Schüler erklären typografische Grundbegriffe. unterscheiden Schriftarten und nennen Auswahlkriterien. beschreiben das Raster als Hilfsmittel im Layout. nennen Regeln für den Schriftsatz und wenden sie an. Im Rahmen eines Gruppenpuzzles werden die Schülerinnen und Schüler zunächst in vier Gruppen eingeteilt: "Typografische Grundbegriffe", "Schriftarten und Schriftauswahl", "Typografie im Raster", "Typografischer Knigge". Nach dem Lesen der Unterlagen in Einzelarbeit treffen sich die Schülerinnen und Schüler mit demselben Thema in einer Expertenrunde und klären offene Fragen. Dann werden Unterrichtsgruppen gebildet, in denen je ein Experte oder eine Expertin für ein Thema sitzt. In diesen Gruppen stellt jeder Experte sein Themengebiet vor und beantwortet Fragen. Zur Ergebnissicherung wird das Informationsblatt "Typografie" an alle Schülerinnen und Schüler ausgegeben. Zur Vertiefung und Anwendung steht das Arbeitsblatt "Typografie: Übungen" zur Verfügung. Als Einstieg in das Unterrichtsthema kann anhand von Zeitschriften oder Webseiten die Bedeutung der Typografie verdeutlicht werden. Dabei kann zum Beispiel kurz überlegt werden, warum bestimmte Schriften in bestimmten Größen gewählt wurden (zum Beispiel in der Bild-Zeitung im Vergleich zu anderen Zeitungen).

  • Informationstechnik
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Games programmieren mit Python

Unterrichtseinheit

In dieser Einheit, die auf einem Workshop von erlebe IT und dem Computerspielemuseum Berlin basiert, lernen die Schülerinnen und Schüler die Programmiersprache Python kennen und sammeln erste Programmiererfahrungen.Für Kinder und Jugendliche wird es immer wichtiger, ein grundlegendes Verständnis für Technik und IT zu entwickeln. Dafür setzt sich die Bitkom Nachwuchsinitiative erlebe IT ein. In Kooperation mit dem Computerspielemuseum Berlin veranstaltete erlebe IT mehrere Workshops zum Spiele-Programmieren. Schülerinnen und Schüler entwickelten dabei Programmbausteine für kleine Computerspiele und konnten so einen Blick hinter den Bildschirm werfen. Nach einer schnellen Einführung in die Programmiersprache Python können die Jugendlichen in kurzer Zeit eigene Animationen und Zeichnungen programmieren. Der Workshop wurde als Lernmodul aufbereitet und steht interessierten Lehrkräften für den Schulunterricht zur Verfügung. Grundlagen des Programmierens Computerspiele sind aus der Welt von Kindern und Jugendlichen nicht mehr wegzudenken. Während Heranwachsende mit der Nutzung solcher Spiele bestens vertraut sind, bleibt das Wissen über die Entwicklung und den technischen Hintergrund meist vage. An dieser Stelle bietet sich ein lebensweltnaher Ansatzpunkt für den Informatik- oder Mathematik-Unterricht. In circa drei Unterrichtsstunden werden die Schülerinnen und Schüler in die Grundelemente eines Games eingeführt und mit der Bedeutung von Python als Programmiersprache vertraut gemacht. Anschließend werden Animationen, Zeichnungen und ein kleines Spiel selbst programmiert. Flexible Zeiteinteilung Die auf die einzelnen Arbeitsschritte verwendete Zeit kann individuell angepasst werden, je nach Fortschritt. Benötigt werden mindestens so viele Rechner, dass in Zweiergruppen gearbeitet werden kann. Die erforderlichen Programme werden unmittelbar vor dem Beginn der Einheit installiert. Ablauf Ablauf "Games programmieren mit Python" Der Ablauf des Unterrichtsprojekts "Games programmieren mit Python" wird hier in einzelnen Schritten erläutert. Zum Programm Python Bei Programmierern ist Python sehr beliebt, weil es eine einfach verständliche, aber dennoch mächtige Skriptsprache ist. Sie bietet viele Funktionen mit nur wenigen Schlüsselwörtern und übersichtlicher Schreibweise. Da Python kostenlos und der Code frei verfügbar ist, kann sie für vielfältige Software-Projekte eingesetzt werden. Die plattformunabhängige Programmiersprache läuft auf vielen Betriebssystemen wie Windows, Linux/Unix, Mac OS X, OS/2, Amiga, Palm Handhelds und Nokia-Handys. Mit Python können aber nicht nur eigene Programme geschrieben werden. Es lässt sich auch sehr einfach als Skriptsprache in andere Anwendungen einbinden, um deren Funktionen zu erweitern. Das trifft zu für Office-Software wie OpenOffice, 3D-Programme wie Blender, Maya, Cinema4d und das Bildbearbeitungsprogramm Gimp. Python ist sehr gut dokumentiert, sodass über Bücher oder Online-Quellen einfach weiterführende Informationen gefunden werden können.Die Schülerinnen und Schüler lernen den Umgang mit der Programmierungs-Software. lernen, ein einfaches Skript zu erstellen und erwerben dadurch Grundkenntnisse in der Programmierung. lernen, selbständig Befehle im Programm sinnvoll zu kombinieren. üben, genau zu lesen und Fehler in der Schreibweise zu finden ("debuggen"), was Rechtschreibung und Konzentration fördert. trainieren systematisches Arbeiten, um zu einem Ziel zu gelangen. erkennen, dass Technik zu entwickeln Spaß machen kann und bauen ihr Selbstvertrauen in die eigenen technischen Fähigkeiten aus. lernen, Herausforderungen spielerisch anzunehmen und dabei Kreativität und technisches Interesse zu verbinden. lernen, eigene Arbeitsergebnisse mit anderen zu teilen und Wissen auszutauschen. Grundelemente eines Games Zur Einführung in die Unterrichtseinheit stellt die Lehrkraft die Grundelemente eines Games vor (Cursor-Steuerung, Farbgebung, Hintergrundbilder, Interaktionen mit dem Spieler). Auch die Grundlagen der Software-Entwicklung können an dieser Stelle kurz zur Sprache kommen. Programmier-Sprache Python Anschließend leitet die Lehrkraft zu Python über und erklärt den Schülerinnen und Schülern die Bedeutung des Programms für die professionelle Programmierung. Erste Schritte mit Python (30 Minuten) Installation des Programms Bevor es losgehen kann, müssen die Jugendlichen das Programm Python auf ihren Rechnern installieren. Dazu bereitet die Lehrkraft entweder USB-Sticks mit der Installations-Datei vor oder stellt den Schülerinnen und Schülern einen Link zu einem sicheren Download bereit. Einführung in den Programmeditor und die Syntax Die Jugendlichen lernen im nächsten Schritt, wie sie das Programm starten, wie sie Python-Skripte anlegen und speichern. Auch das Ausführen der Skripte wird erklärt. Als Orientierungshilfe und Merkblatt dient Arbeitsblatt 1. Eine Fadengrafik zeichnen (30 Minuten) In diesem Schritt definieren die Schülerinnen und Schüler Funktionen und erlernen das Programmieren von Schleifen sowie das Verschachteln mehrerer Programmteile mithilfe einer Turtle-Grafik . Das Arbeitsblatt 2 hilft Ihnen bei der Programmierung einer Fadengrafik ("Spitzendeckchen"). The Maze - unser eigenes Labyrinth-Spiel (30 Minuten) Erstellen eines eigenen Spiels In diesem Abschnitt erstellen die Schülerinnen und Schüler ein eigenes Labyrinth-Spiel. Sie erlernen das Einbinden von Hintergrundgrafiken, die gezielte Steuerung des Cursors und die Programmierung erster Interaktionen im Spiel. Optional: Auf zum nächsten Level Abhängig vom Niveau der Lerngruppe kann die Einheit auch noch um Elemente wie das Arbeiten mit Zählern oder die Realisierung mehrerer Spiele-Levels erweitert werden.

  • Informatik
  • Sekundarstufe II, Sekundarstufe I, Berufliche Bildung

Übungen zur einfachen WENN-Funktion

Unterrichtseinheit

Die Wenn-Funktion in der Tabellenkalkulation zu beherrschen stellt eine Grundlage in vielen kaufmännischen Berufsausbildungen dar. Die folgende Unterrichtseinheit dient zur Ergänzung und Vertiefung dieses Inhaltes, auf den Ausbildungsbetriebe zunehmend mehr Wert legen.Die Lernenden entwickeln in dieser Unterrichtsstunde eine Excel-Tabelle auf Basis eines kaufmännischen Fallbeispiels. Dabei wenden sie ihr Vorwissen praktisch an. Als Einstieg dient die folgende Situation: Der Geschäftsführer der M GmbH ist es leid, die Provisionen und Prämien seiner Handelsvertreter ?zu Fuß? auszurechnen. Deshalb sollen die Schülerinnen und Schüler für ihn eine Tabelle erstellen, die ihm, nachdem er die Umsätze eingegeben hat, alle relevanten Informationen automatisch anzeigt.Die Unterrichtseinheit dient dazu, die vorab in MS-Excel oder einer anderen Tabellenkalkulationssoftware erworbenen Kenntnisse zu erweitern und zu vertiefen. Dabei werden Schülerinnen und Schüler mit einer Situation aus dem kaufmännischen Bereich konfrontiert, die es zusätzlich ermöglicht, auf betriebswirtschaftliche Inhalte aus dem Bereich Marketing einzugehen. Unterrichtsablauf Für die Durchführung dieser Unterrichtsstunden benötigen die Schülerinnen und Schüler grundlegende Kenntnisse des Tabellenkalkulationsprogramms MS-Excel zur einfachen Wenn-Funktion, Summenformel, Formatierung, zu relativen und absoluten Zellbezügen und zum Kopieren von Zellbezügen. Die Schülerinnen und Schüler sollen MS-Excel-Funktionen, insbesondere die einfache Wenn-Funktion, zur Lösung eines berufsnahen Problems einsetzen. die Wenn-Funktion auf Problemstellungen aus der beruflichen Praxis übertragen. erkennen, dass MS-Excel ein vielseitiges, anwenderfreundliches und anpassungsfähiges Werkzeug ist. Titel Übungen zur einfachen WENN-Funktion Autorin Markus Niederastroth Fach Wirtschaftsinformatik, Informationswirtschaft Zielgruppe Kaufmännische Berufsschulklassen, Höhere Handelsschule, Wirtschaftsgymnasium Zeitumfang 2 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen ein Computer für zwei Lernende, MS-Excel 2003, Beamer, Whiteboard oder Tafel Als Einstieg dient die folgende Situation: Die Schülerinnen und Schüler sollen im Auftrag des Geschäftsführers der M GmbH eine Excel-Tabelle erstellen, die es diesem ermöglicht, nach Eingabe des Umsatzes seiner einzelnen Handelsvertreter automatisch deren Provision, Prämie und gegebenenfalls Fortbildungsbedarf zu ermitteln. Weiterhin hat der Geschäftsführer auch hinsichtlich des Layouts konkrete Vorstellungen. Bevor die Schülerinnen und Schüler damit beginnen, die MS-Excel-Tabelle zu kreieren, macht es Sinn, den kaufmännischen Hintergrund zu klären. Je nach Vorwissen kann hier der Handelsvertreter an sich, seine Rolle im Vertrieb und seine Vor- und Nachteile gegenüber dem Absatzmittler und dem Reisenden thematisiert werden. Für Schülerinnen und Schüler, die bereits über diese Kenntnisse verfügen, ist es vielleicht spannend, sich mit der Dialogmethode zu beschäftigen. Exemplarisch stellt ein Schüler oder eine Schülerin sein/ihr Ergebnis über den Beamer der Klasse vor. Dabei werden abweichende Ergebnisse und Probleme besprochen. Weitere Übungen und Arbeitsblätter zum Thema können als Hausaufgabe und zur Prüfungsvorbereitung verteilt werden.

  • Wirtschaftsinformatik
  • Sekundarstufe II

Manipulation mit Diagrammen

Unterrichtseinheit

"Traue keiner Statistik, die du nicht selbst gefälscht hast"! Dieses berühmte Zitat stammt von Winston Churchill und findet im Zusammenhang mit Manipulationen von Statistiken oft Verwendung. Was sich dahinter verbergen könnte, möchte diese Einheit den Lernenden näher bringen.Schülerinnen und Schülern sind Diagramme aus Printmedien, Fernsehen und aus dem Internet bekannt. Allerdings ist dies nur eine oberflächliche Vertrautheit. Die Möglichkeiten der Manipulation von Diagrammen wird nicht bewusst wahrgenommen. Um die Wahrnehmung zu schärfen, wird in dieser Einheit die Auswertung der Umsatzentwicklung von zwei Fast-Food-Unternehmen betrachtet. Es soll verdeutlicht werden, wie erstellte Diagramme verändert werden können, insbesondere was durch die Veränderung der Skalierung bewirkt wird.Die Unterrichtseinheit dient dazu, die vorab erworbenen Kenntnisse im Bereich der Tabellenkalkulation und der Erstellung von Diagrammen zu erweitern und auf eine kaufmännische Problemstellung anzuwenden. Die Schülerinnen und Schüler sollten Vorkenntnisse bei der Erstellung von Tabellen und in Bezug auf Diagrammtypen haben. Unterrichtsablauf Der Ablauf der Unterrichtsstunde wird detailliert unter Einbindung der Arbeitsmaterialien erläutert. Didaktische Überlegungen Hier werden didaktische Überlegungen zu Themenauswahl und Einbindung in den Unterricht dargestellt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen den Informationsbedarf und mögliche Informationsquellen nennen. eine Achsenskalierung durchführen. Strategien zur Verhinderung irreführender Veränderungen der Größenachse entwickeln. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Informationen zur Umsatzentwicklung zweier Fast-Food Ketten aus dem Internet auswerten. die gewonnenen Informationen in einem Diagramm darstellen. ihren Mitschülern die Ergebnisse ihrer Arbeit erklären. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen sich in Partner- und Gruppenarbeit üben. in der Gruppe eine gemeinsame Entscheidung für ein Partnerunternehmen treffen. Thema Manipulation mit Diagrammen Autor Andreas Otte Fach Wirtschaftsinformatik Zielgruppe kaufmännische Berufsschule, Höhere Handelsschule, Wirtschaftsgymnasium Zeitraum 1 Unterrichtsstunde Technische Voraussetzungen ein Computer für je zwei Schülerinnen und Schüler, Tabellenkalkulations- und Präsentationsprogramme, Beamer, OHP Planung Manipulation mit Diagrammen Kamphaus, Antonius: Excel 2002. Lernen durch Üben - ein handlungsorientiertes Unterrichtswerk, Darmstadt 2002. Als Einstieg werden vier Power-Point-Folien verwendet. Auf diesen wird die Entscheidungssituation eines Diskothekenbesitzers dargestellt: Er sucht ein Partnerunternehmen für den Verkauf von Fastfood. Diese Situation soll die Schülerinnen und Schüler aufgrund des Lebensweltbezugs motivieren. Zudem wird in der Stunde das Vorwissen im Bereich der kaufmännischen Problemstellungen aktiviert. Anhand der dargestellten Situation erhalten die Lernenden die Gelegenheit, in der Phase der Problemerkenntnis in einem Unterrichtsgespräch eigene Vorkenntnisse zu Kriterien bei der Auswahl der Lieferanten zu nennen. Sie benennen die benötigten Informationen und machen Vorschläge zu möglichen Informationsquellen. In der Phase der Arbeitsplanung informiert die Lehrkraft über den geplanten Verlauf der Stunde. In der Informationsphase werten die Schülerinnen und Schüler in arbeitsteiliger Partnerarbeit Informationen aus dem Internet zu der Umsatzentwicklung der beiden Fastfood-Unternehmen (McDonald´s, Burger King) aus. Die Klasse arbeitet mit authentischen, didaktisch nicht aufbereiteten Quellen aus dem Internet. Zugleich wird den Schülerinnen und Schülern Wikipedia als Rechercheinstrument nahe gebracht. In der Produktionsphase erstellen die Lernenden anhand der Informationen aus dem Internet in arbeitsteiliger Partnerarbeit eine Excel-Tabelle und ein dazuzugehöriges Diagramm. Die Aufgabenstellung entnehmen die Schülerinnen und Schüler einer vorbereiteten Excel-Datei. Durch die Partnerarbeit wird eine hohe Aktivität auch der zurückhaltenden Schülerinnen und Schüler erreicht. Die Lernenden verändern anschließend die Größenachse des Diagramms entsprechend der Aufgabenstellung. Dabei ist vermutlich nur wenigen unmittelbar bewusst, welche Auswirkung die Veränderung der Größenachse auf die Aussagekraft des Diagramms hat. In der Entscheidungsphase finden sich je zwei Schülerpaare mit unterschiedlichen Ausgangsunternehmen zu einer Gruppe zusammen. Sie stellen sich gegenseitig ihre Arbeitsergebnisse vor. Dazu nutzen sie ihre Schülerrechner. Anschließend treffen sie in der Gruppe eine gemeinsame Entscheidung für einen Lieferanten. Mittels farbiger Karten signalisieren die Schülerinnen und Schüler in der Austauschphase für welchen Lieferanten sich das Modellunternehmen entscheiden soll. Es ist aufgrund der manipulierten Diagramme zu erwarten, dass sich die Lernenden für das falsche Unternehmen (McDonald´s) entscheiden werden. In der Konfrontationsphase werden die Diagramme von zwei Schülerpaaren mit unterschiedlichen Unternehmen mittels Beamer und Overheadprojektor nebeneinander an die Wand projiziert. Nun sollen sie ihre Entscheidung begründen. Sie sollen erkennen, dass ihre Entscheidung durch die unterschiedliche Skalierung in eine falsche Richtung geleitet wurde. Des Weiteren machen sie Vorschläge wie eine solche Irreführung vermieden werden kann. In der Umsetzungsphase wenden die Schülerinnen und Schüler ihre Gestaltungsvorschläge auf ihre eigenen Tabellen an. Sie überdenken ihre Entscheidung unter Berücksichtigung der Umsatzentwicklung des anderen Unternehmens. Das Thema "Manipulation mit Diagrammen" hat für die Schülerinnen und Schüler keinen bewussten Gegenwartsbezug. Sie sind zwar häufig mit beeinflussend gestalteten Diagrammen konfrontiert, doch ist ihnen dies nicht bewusst. Hier soll die Unterrichtsstunde einen Beitrag zur kritischen Mediennutzung leisten. In Bezug auf die Berufsausbildung kommt dem Thema eine starke Zukunftsrelevanz zu. Es ist im Rahmen der Berufsausbildung notwendig, dass die Schülerinnen und Schüler in der Lage sind Diagramme kritisch zu hinterfragen. Anhand der Manipulation der Größenachse wird den Schülerinnen und Schülern exemplarisch verdeutlicht, dass Diagramme nicht "objektiv" sind, sondern immer auch einen Gestaltungsspielraum eröffnen. In der Folgestunde werden beeinflussende Wirkungen der grafischen Gestaltung von Diagrammen beleuchtet. Die Erarbeitung erfolgt anhand des neu eingeführten, schülernahen Modellunternehmens "G-fly". Die Manipulation mit Diagrammen ist ein abstraktes Thema. Daher sollen ihre Auswirkungen für die Schülerinnen und Schüler durch die methodische Aufbereitung der Thematik in der Stunde anschaulich gestaltet werden. Das Thema Manipulation mit Diagrammen wird in der vorliegenden Stunde auf die Veränderung der Größenachse reduziert. Manipulationen der Zeitachse und die Auswir-kungen einer logarithmischen Skalierung werden nicht thematisiert. Die Schülerinnen und Schüler zeigen Interesse an den Themen der Unterrichtsstunde. Dies ist unter anderem auf die dank des Diagrammassistenten schnell erzielbaren ansehnlichen Handlungsprodukte zurückzuführen. Auch das neu eingeführte Modellunternehmen wirkt sich aufgrund seiner Nähe zur Lebenswelt der Lernenden förderlich auf das Schülerinteresse aus.

  • Wirtschaftsinformatik
  • Sekundarstufe II

Assoziationen in UML-Klassendiagrammen

Unterrichtseinheit

Die Unified Modeling Language (UML) ist eine standardisierte Sprache zur Modellierung von Software und anderen Systemen. Als Modellelement bestimmt eine Assoziation das Verhältnis von Klassen. Die folgende Unterrichtseinheit vermittelt anhand solcher Assoziationen wichtige statische Elemente zur Software- und Datenbankentwicklung.Bei der Entwicklung komplexer Software wird eine gute Planung notwendig und so ist es inzwischen zum Standard geworden, objektorientierte Programme und Datenbanken in UML zu planen und zu dokumentieren. Binäre Assoziationen dienen in UML-Klassendiagrammen der Abbildung von Interaktionen zwischen Klassen: Welche Klasse muss also welche Instanzen von anderen Klassen enthalten? Die Unterrichtsstunde veranschaulicht dies am konkreten Beispiel des Auftrags eines Mainboardherstellers zur Abbildung seiner Kundenbeziehungen .In der Unterrichtsstunde werden durch die Assoziationen wichtige statische Elemente zur Software- und Datenbankentwicklung vermittelt. Im Anschluss bieten sich die Behandlung der Generalisierung, der Aggregation und der Komposition an. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten sich in die Darstellung von Assoziationen in Expertengruppen ein. In Stammgruppen werden die Informationen aus den Expertengruppen weitergegeben. Unterschiedliche Leistungsstände werden in den Gruppen kompensiert. Die Darstellung der Leserichtung, der Eigenschaft und der Einschränkung ist in "Objecteering" nicht direkt umsetzbar. Die Navigierbarkeit ist auch in UML nicht eindeutig umsetzbar. Diese offenen Probleme sind bewusst eingeplant, um Diskussionen anzuregen. Problematisch ist die Arbeitsteilung in den Expertengruppen: Auf dem Arbeitsauftrag wird daher der bewusste Informationsaustausch gefordert, damit jede Expertin in der Stammgruppe allen anderen Gruppenmitgliedern die Ergebnisse vermitteln kann. In jeder Stammgruppe wird nur je ein PC verwendet, um die Aufmerksamkeit zu kanalisieren. Obgleich die Darstellung der Assoziationen in "Objecteering" vom UML-Standard abweicht, wird die Anwendung genutzt, um einen Praxisbezug herzustellen und Detailfragen zu diskutieren. Unterrichtsablauf und Einsatz der Materialien Der Ablauf der Unterrichtsstunde und die Einbindung der Materialien werden hier von der Problemstellung bis zur Anknüpfungsmöglichkeit der Folgestunde erläutert. Die Schülerinnen und Schüler können eine Assoziation mit Leserichtung, Rolle, Sichtbarkeit, Eigenschaft, Einschränkung und Navigierbarkeit in einem UML-Klassendiagramm (Version 2.0) darstellen und erläutern. vertiefen die Schreibweise und Darstellung einer Assoziation mit Assoziationsnamen und Multiplizität in einem UML-Klassendiagramm (Version 2.0). können in "Objecteering" eine Assoziation mit Assoziationsnamen, Multiplizität, Rolle und Sichtbarkeit umsetzen. Titel Assoziationen in UML-Klassendiagrammen - Auftrag eines Mainboardherstellers zur Abbildung seiner Kundenbeziehungen (Gruppenpuzzle) Autor Alexander Biehounek Fächer Mathematik, Technische Informatik Zielgruppe Technisch orientierte Bildungsgänge Zeitumfang 1 Unterrichtsstunde Technische Voraussetzungen Lehrerrechner mit Beamer, ein Computer pro 2-3 Schülerinnen und Schüler, mindestens Word 2000, Acrobat Reader (kostenloser Download), Objecteering , Lernplattform (z. B. lo-net² , Moodle) Planung Assoziationen in UML-Klassendiagrammen Der Einstieg in den Unterricht erfolgt über den Auftrag eines Mainboardherstellers zur Abbildung seiner Kundenbeziehungen in UML (Version 2.0) und in "Objecteering". Die Schülerinnen und Schüler lesen das Schreiben mit dem Anhang und formulieren die Problemfrage in fachlichem Zusammenhang. Methodik Zur Bearbeitung in Gruppen wird die neue Methode "Gruppenpuzzle" kurz vorgestellt. Auf diese Weise wird die Differenzierung und Zusammenstellung deutlich. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in den Stammgruppen regulär zu dritt, in den Spezialistengruppen regulär zu viert. Da aus jeder Stammgruppe mindestens ein Mitglied in eine Spezialistengruppe entsendet wird, muss die Anzahl der Gruppen im Vorfeld geplant werden. In der Stammgruppe erhalten die Lernenden zunächst jeweils einen Arbeitsauftrag. Danach sollen sich die Schülerinnen und Schüler aus jeder Stammgruppe eine Spezialistenrolle suchen. In der Spezialistengruppe erhalten sie ein Arbeitsblatt und einen Lösungsvordruck. Mit diesem kann der Arbeitsauftrag für diese Spezialistengruppe als Transfer gelöst werden. In den Stammgruppen werden die Ergebnisse der Spezialisten ausgetauscht und auf einem Lösungsvordruck eingetragen. Arbeitsblätter In den folgenden Downloads finden Sie die Konkretisierung des Auftrags, die detaillierte Zusammenstellung von Assoziationen und ein Lösungsvordruck zur vereinfachten Darstellung der Beziehungen. Exemplarisch stellt eine Stammgruppe ihre Lösung am Whiteboard und über den Beamer vor. Abweichende Ergebnisse der anderen Stammgruppen werden besprochen. Die Schülerinnen und Schüler notieren die entwickelten Lösungen. Zur Übung und Festigung des neu Erlernten sollte eine Hausaufgabe aufgegeben werden. Für die Folgestunde bietet sich die Behandlung der Generalisierung, der Aggregation und der Komposition in UML-Klassendiagrammen an.

  • Informationstechnik
  • Sekundarstufe II

Präsentationen sinnvoll animieren

Unterrichtseinheit

Die angemessene Gestaltung einer Präsentation ist gar nicht so einfach. Eine heikle Gestaltungsfrage ist stets die Einbindung animierter Schrift- und Grafik-Elemente. Hier kann man nämlich leicht zu viel des Guten tun.Der Entwurf einer Präsentation mit PowerPoint gehört zum Standard-Know-how kaufmännisch orientierter Berufe. Der steigende Legitimierungsbedarf des eigenen Handelns in Unternehmen und auch von außen macht es immer häufiger erforderlich, über Präsentationen eigene Positionen zu verdeutlichen. Der erfolgreiche Umgang mit Präsentationsmedien ist deshalb eine wichtige Befähigung im beruflichen Alltag eines kaufmännischen Mitarbeiters.Die Unterrichtsstunde kann Teil einer Unterrichtsreihe sein, in der Schülerinnen und Schüler arbeitsteilig zu "Grundlagen der EDV" eigene Präsentationen erstellen. Die vorgestellte Unterrichtsstunde kann aber problemlos in anderen Kontexten genutzt werden. Die Stunde dient dazu, Gütekriterien für den Einsatz von Animationen zu entwickeln und umzusetzen. Die erworbenen Fähigkeiten und Fertigkeiten sollen in der Folgestunde auf von Schülern und Schülerinnen selbst erstellte Präsentationen angewendet werden. Die Stunde ist so konzipiert, dass die Eigenständigkeit der Schülerinnen und Schüler, Informationen aufzunehmen und zielorientiert zu verarbeiten, gestärkt wird. Ablauf des Unterrichts und Einsatz der Materialien Voraussetzung für eine erfolgreiche Durchführung der Stunde ist die grundlegende Kenntnis über die Erstellung von Präsentationen in MS PowerPoint (Erstellung von Präsentationen mit der Folienlayoutfunktion, zwischen Ansichten wechseln, Folien verschieben, kopieren, löschen). Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich Gütekriterien für den Einsatz von Animationen und können diese bei der Gestaltung einer Präsentation anwenden. erkennen, wann Animationen angemessen oder unangemessen sind. lernen mit einem MS Office-Tool umzugehen. trainieren ihre Fähigkeit, sich aufgrund schriftlicher Anweisungen eine Anwendungstechnik anzueignen. sammeln erste Erfahrungen, wie man mit einem Beamer angemessen präsentiert. Titel Präsentationen sinnvoll animieren Autorin Dr. Gabriele Rother Fächer Wirtschaftsinformatik, Informationswirtschaft, Organisationslehre Zielgruppe Kaufmännisch orientierte Bildungsgänge Zeitumfang Eine Unterrichtsstunde Technische Voraussetzungen Mindestens ein Computer für drei Lernende, MS PowerPoint 2003, Beamer Planung Verlaufsplan Animation Der Einstieg in den Unterricht erfolgt über eine schlecht gestaltete Präsentation (Präsentation in action.ppt). Die Präsentation soll den Schülern und Schülerinnen verdeutlichen, dass diese Art der Animation nicht geeignet ist, um angemessen Inhalte zu transportieren. Die Schüler und Schülerinnen werden motiviert, ihre Kritik an der vorgestellten Präsentation zu äußern. Sie halten ihre Beiträge an der Tafel fest. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in dieser Phase in Dreiergruppen. Sie erhalten ein Arbeitsblatt mit Informationen zu einer der hier ausgewählten Animationsmöglichkeiten. Ziel ist es, dass die Schüler und Schülerinnen eine Präsentation (Textanimation.ppt, Animationsschema.ppt, Folienübergang.ppt) mithilfe vorgegebener Informationen animieren. Die Klasse bearbeitet die Aufgaben arbeitsteilig und in Parallelgruppen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, Tipps zur erfolgreichen Gestaltung von Animationen auf der Rückseite des Arbeitsblattes zu sammeln. Drei Gruppen stellen ihre jeweiligen Ergebnisse am Beamer vor. Nach der Darstellung ihrer animierten Präsentation benennen diese Gruppen Gütekriterien für die Animation von Präsentationen. Diese Kriterien werden an der Tafel festgehalten. Die Schülerinnen und Schüler tragen die gesammelten Ergebnisse auf der dafür vorgesehenen Rückseite ihres Arbeitszettels ein. Die Stunde kann in einer Hausarbeit münden, wenn die Schülerinnen und Schüler eigene Präsentationen ausarbeiten. Der Arbeitsauftrag lautet, Ideen zu erarbeiten, wie die eigene Präsentation auf der Basis der entwickelten Gütekriterien angemessen gestaltet werden kann. In der Folgestunde sollen die Schüler und Schülerinnen gemäß des Gruppenmixverfahrens (jeweils ein Schüler/eine Schülerin aus Gruppe 1, 2 und 3) ihre Ideen für eine gute Präsentation in einer eigenen Präsentation verarbeiten.

  • Informationstechnik
  • Sekundarstufe II