Mathematik- und Informatik-Unterricht kombiniert: In der Einheit "Statistik meets Wahrscheinlichkeitsrechnung" werden in erster Linie mithilfe von Simulationen am PC Daten zu Zufallsexperimenten erfasst. Als Ergänzung werden Elemente der Wahrscheinlichkeitsrechnung betrachtet, um Erwartungswerte und andere Größen bei solchen Experimenten zu berechnen. Mit dem Vergleichen der Werte aus der Datensammlung mit den theoretischen berechneten Werten soll ein tieferes Verständnis für die Größen gefördert werden."Es gibt für alles eine App" - aber einige Fragen lassen sich oft nur mit Programmieren beantworten. Der PC erzeugt Zufallszahlen, mit welchen man reale Experimente simulieren kann. Hat man ein Grundverständnis für dieses Programmieren, kann man schnell eigene Experimente modellieren und anschließend simulieren. Der Informatik-Unterricht sieht den Umgang mit Tabellenkalkulationen und einer Programmiersprache vor. Damit lassen sich auch Zufallsexperimente simulieren. Im Mathematik-Unterricht werden auch Methoden zur Berechnung von Wahrscheinlichkeiten und Erwartungswerten erarbeitet. In der Unterrichtseinheit werden Zufallsexperimente simuliert. Der Vergleich mit Daten aus der berechnenden Statistik schließt sich den Simulationen an. So kann das Material einerseits im Informatik-Unterricht eingesetzt werden - die Berechnungen können vorgestellt werden, um den simulierten Wert mit berechnetem zu vergleichen -, andererseits in der Mathematik, um die berechneten Werte mit Ergebnissen aus der Simulation zu vergleichen. Ein tieferes Verständnis des Wahrscheinlichkeitsbegriffs und der Größe des Erwartungswertes stellt sich ein. Das Thema "Statistik meets Wahrscheinlichkeitsrechnung" im Unterricht Digitalisierung wird immer wichtiger - in der Mathematik haben viele Möglichkeiten der Statistik leider wenig Raum im Lehrplan finden können, da diese sehr vielfältig sind. Um den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeiten der Statistik näher zu bringen, sollen hier relativ einfache Probleme erarbeitet werden. Das Anwenden der statistischen Methoden an eigenen Daten soll eine Motivation darstellen, die vorgestellten Größen besser kennen zu lernen. Vorkenntnisse Grundlagen im Umgang mit einer Tabellenkalkulation beziehungsweise einer Programmiersprache sollten vermittelt worden sein. Werden nur fertiggestellte Simulationen in den letzten Klassen des Mathematikunterrichts eingesetzt, können Erwartungswert und Standardabweichung mithilfe der Simulationen nähergebracht werden. Didaktische Analyse Dem Zufall begegnet man täglich. Viele Wahrscheinlichkeitsaussagen werden mithilfe messbarer Größen vorhergesagt. Mit einer Wahrscheinlichkeitsaussage möchte man eine relative Häufigkeit voraussagen. Wie gut gelingt das? Es ist nicht möglich, eine sehr große Anzahl von Versuchsdurchführungen in überschaubarer Zeit in echt durchzuführen - deswegen wird simuliert. Einen Einblick, wie man mit dem PC simuliert und was man aus diesen Daten machen kann, sollen die Themen zeigen. Kombination aus Informatik- und Mathematik-Unterricht Erarbeitet man mit der Programmierung Simulationen, kann die Lösung der Mathe Arbeitsblätter verwendet werden, um relative Häufigkeiten mit berechneten Werten zu vergleichen. Auch umgekehrt: Erarbeitet man die Wahrscheinlichkeitsberechnungen, kann man mit Lösungen der Simulationen die berechneten Werte durch relative Häufigkeiten bei Simulationen prüfen. Methodische Analyse Die Themen müssen nicht alle und nicht chronologisch abgearbeitet werden. Ziel der Art der Aufbereitung ist es, an Stellen im eigenen Unterricht mit einem "Thema" zu ergänzen. Für Lernende der Abschlussklassen werden die kurz vorgestellten Größen im Zusammenhang mit Zufallsgrößen möglicherweise als theoretische Konstrukte empfunden - mit der Verwendung vieler Daten (ohne im Detail zu verstehen, wie der Rechner diese erarbeitet) können diese Größe in ihrer Bedeutung nähergebracht werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können mathematisch argumentieren (K1). Probleme mathematisch lösen (K2). mathematisch modellieren (K3). können mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik und Informatik umgehen (K5). modellieren und implementieren (Informatik). kommunizieren und kooperieren (Informatik). darstellen und interpretieren (Informatik). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten sicher am PC mit einer Tabellenkalkulation. verstehen, wie eine Tabellenkalkulation oder der PC viele Werte bestimmen und darstellen kann. erlernen den Umgang mit einer Programmiersprache. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bringen sich bei der Erarbeitung und der Präsentation von Inhalten und Ergebnissen in die Gruppenarbeit ein. werten Daten kritisch aus und kommentieren diese. geben selbst Hilfestellung oder fragen andere nach Hilfe.

Messen bedeutet für Schülerinnen und Schüler häufig nur noch einen Wert von einem Display abzulesen. Wie dieser Wert entsteht, bleibt in der Blackbox verborgen. Diese Unterrichtseinheit ist so konzipiert, dass Schülerinnen und Schüler in eine Blackbox hineinsehen, indem sie eigenständig ein Messinstrument bauen: Mit einem Mikrocontroller realisieren sie eine Lichtschranke und führen dann mit dieser eigenständig Experimente durch. Hierbei steht die Vermittlung grundlegender Kenntnisse im Bereich Programmierung und Datenerfassung gleichberechtigt neben der Bearbeitung physikalischer Fragestellungen zum Pendel. Bei physikalischen Messungen kommen heutzutage vor allem digitale Messwerterfassungssysteme zum Einsatz. Ziel der Unterrichtseinheit ist daher, Schülerinnen und Schülern einen Einblick in die Funktionsweise derartiger Systeme zu geben. Konkret sollen sie erlernen, mit einem Arduino eine Lichtschranke zu bauen und diese in Pendelexperimenten einzusetzen. Der Arduino ist ein Mikrocontroller, das heißt ein Kleinstcomputer, der über eine frei verfügbare Software vergleichsweise einfach zu programmieren ist. Der Arduino selbst bietet eine Reihe an Schnittstellen und Sensoren; darüber hinaus können weitere externe Sensoren angeschlossen werden. Damit eignet er sich, anwendungsnahe Steuerungs- und Regelungsaufgaben umzusetzen. Alle Materialien finden Sie unten gebündelt in einer ZIP-Datei zum Download. Die Unterrichtseinheit ist in drei Phasen gegliedert. Zudem kann eine vierte optionale Lernphase genutzt werden. In Phase 1 wird das Ziel der Einheit präsentiert, also die Steuerung einer Lichtschranke in Pendelexperimenten mit dem Arduino. Anschließend erarbeiten die Schülerinnen und Schüler, welche Schritte dazu notwendig sind beziehungsweise welche Fragen auf dem Weg dorthin geklärt werden müssen. Es folgt eine Auseinandersetzung der Schülerinnen und Schüler mit der Programmierung des Arduino (unter anderem Programmstruktur verstehen und verändern). Phase 2 fokussiert dann die Nutzung des Arduino zur Messwerterfassung. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Schritt für Schritt eine Lichtschranke und erarbeiten, welche Signale erfasst werden, wie eine Messung optimiert werden kann und wie die Messwerte gespeichert werden können. In Phase 3 kommt die entwickelte Lichtschranke und die erarbeiteten Erkenntnisse nun in einem klassischen physikalischen Experiment zum Einsatz: In drei Versuchsreihen sollen die Schülerinnen und Schüler den Einfluss von anfänglicher Amplitude, Fadenlänge und Masse eines Fadenpendels auf dessen Periodendauer untersuchen – unter Zuhilfenahme der vorab entwickelten Lichtschranke. Die optionale Phase 4 dient als Sicherungsphase und kann unterschiedlich gestaltet werden. So können beispielsweise die Codes von den Schülerinnen und Schülern kommentiert und miteinander verglichen werden oder es könnten Poster oder Präsentationen erstellt werden, in denen die Schülerinnen und Schüler ihre Vorgehensweisen dem Klassenverband vorstellen. Diese Phase bietet sich auch an, um mit den Schülerinnen und Schülern auf einer motivational-affektiven Ebene zu reflektieren, zum Beispiel welche Aha-Erlebnisse sie hatten oder inwieweit sie Selbstvertrauen in die eigenen Programmierfähigkeiten aufbauen konnten. Grundsätzlich lässt sich diese Lerneinheit auch einsetzen, um in die Arbeit mit dem Messsystem Laborino einzuführen. Je nach Kenntnisstand der Schülerinnen und Schüler sollten Lehrkräfte darauf vorbereitet sein, grundlegende Begriffe der Programmierung (zum Beispiel Variable, Bibliothek et cetera) zu erläutern beziehungsweise eine entsprechende Unterrichtseinheit vorzuschalten (hier gibt es beispielweise digitale Ressourcen, die in die Grundlagen des Arduino einführen und beispielsweise als vorbereitende Hausaufgabe bearbeitet werden könnten). Um Strategien der Problemlösung zu vermitteln, bietet es sich an, die Schülerinnen und Schüler – sollten sie bei ihrer Programmierung auf Probleme oder Unklarheiten stoßen – eine Internetrecherche durchführen zu lassen. Da die Software des Arduino kostenfrei ist, gibt es einige Foren, in denen Probleme mit Codes diskutiert werden oder auch frei verfügbare Beispielcodes, die die Schülerinnen und Schüler für ihre Zwecke anpassen können. Als physikalischer Anwendungskontext wurde das Fadenpendel gewählt, das ein Standardthema im Physikunterricht darstellt. Dabei wird davon ausgegangen, dass die physikalischen Grundlagen des Fadenpendels bereits behandelt wurden, um den Fokus klar auf das Verständnis der Funktionsweise digitaler Messwerterfassungssysteme legen zu können. Die Materialien zu Phase 3 beinhalten entsprechend eine Infobox zum Wiederauffrischen des Fadenpendels. Es ist davon auszugehen, dass dennoch einige Schülerinnen und Schüler intuitiv von einer Abhängigkeit der Periodendauer mit der anfänglichen Auslenkung beziehungsweise der Masse ausgehen. Dies sollte durch die Lehrkraft entsprechend begleitet werden. Diese Unterrichtseinheit ist – vor allem durch die Länge der einzelnen Phasen – eher für den Einsatz im Rahmen einer Projektwoche geeignet, sodass die Schülerinnen und Schüler sich jeweils einen Tag mit einer Phase auseinandersetzen können. Es ist allerdings auch denkbar, die Aufträge in den vier Phasen jeweils so in kleinere Teile zu splitten, dass sie über mehrere Wochen hinweg in 45- oder 90-Minuten-Einheiten bearbeitet werden können. Durch die Verbindung von Grundlagen der Programmierung mit einem physikalischen Kontext ist darüber hinaus die Einheit geeignet für ein fachübergreifendes Projekt zwischen Physik- und Informatikunterricht. Grundsätzlich können die Aufgaben alle in Einzelarbeit bearbeitet werden. Um jedoch auch soziale Kompetenzen, Teamarbeit und das gemeinsame, kreative Problemlösen zu fördern, bietet es sich an, die Schülerinnen und Schüler in Gruppen arbeiten zu lassen und auch einen Austausch über Gruppen hinweg zuzulassen. Digitale Kompetenzen, die Lehrende zur Umsetzung der Unterrichtseinheit benötigen (nach dem DigCompEdu Modell) Ein zentrales Lernziel für die Schülerinnen und Schüler ist es, Grundlagen der Programmierung kennenzulernen und dabei auch eine eventuell vorhandene Scheu gegenüber informatischen Aufgaben abzubauen. Der Kontext digitaler Messwerterfassungssysteme ermöglicht ihnen darüber hinaus, die Grundlagen derartiger Systeme zu durchdringen. Entsprechend sollten Lehrende für die Durchführung der Einheit selbst Kompetenzen im Bereich der Programmierung (6.3 Erstellung digitaler Inhalte) und des Problemlösens (6.5 Digitales Problemlösen) mitbringen. Sofern diese nicht vorhanden sind, müssten sie im Rahmen von Fortbildungen erworben werden (1.4 Digitale Weiterbildung). Um die Schülerinnen und Schüler angemessen durch die Lerneinheit begleiten zu können, sind pädagogisch-didaktische Kompetenzen nötig, die den einzelnen Schülerinnen und Schülern selbstreguliertes Lernen (3.4 Selbstgesteuertes Lernen) und damit Kompetenzerleben ermöglichen (5.3 Aktive Einbindung der Lernenden), um deren Selbstvertrauen in ihre Programmierfähigkeiten zu stärken, auch wenn diese bislang nur sehr gering ausgeprägt sein sollten (5.2 Differenzierung und Individualisierung). Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bauen Versuchsanordnungen auch unter Verwendung von digitalen Messwerterfassungssystemen nach Anleitungen auf, führen Experimente durch und protokollieren ihre Beobachtungen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen und verstehen Funktionsweisen und grundlegende Prinzipien der digitalen Welt. erkennen und formulieren algorithmische Strukturen in genutzten digitalen Tools. planen und verwenden eine strukturierte, algorithmische Sequenz zur Lösung eines Problems. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erwerben Selbstvertrauen bezüglich ihrer Programmierfähigkeiten beziehungsweise bauen Hemmungen gegenüber informatischen oder technischen Aufgabenstellungen ab. arbeiten im Team. 21st Century Skills Die Schülerinnen und Schüler lösen kreativ Probleme. erlangen grundlegende Kompetenzen zum Aufbau von Technological Literacy. bauen ihre Resilienz in Problemlöseprozessen aus.

Diese Unterrichtseinheit gibt Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit einem Migrationshintergrund in internationalen Willkommensklassen einen Überblick über die verschiedenen Berufsfelder in der Bundesrepublik Deutschland. Drei verschiedene Berufe werden exemplarisch besonders vertieft. Dabei erarbeiten die Schülerinnen und Schüler zentrale Charakteristika wie typische Tätigkeiten, Arbeitszeiten, Herausforderungen und formale Voraussetzungen für einen Berufseinstieg . Ein Schwerpunkt der Unterrichtseinheit ist zudem der Zusammenhang zwischen persönlichen Stärken sowie Interessen und der Entscheidung für ein Berufsfeld . Schließlich soll den jungen Menschen bei ihrer individuellen beruflichen Zukunftsgestaltung in Deutschland eine solide Orientierungshilfe geboten werden. Voraussetzung für die Unterrichtseinheit ist das Sprachniveau B2 oder höher. Die vorliegende Unterrichtseinheit hat das übergeordnete Ziel, Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit Migrationshintergrund und einer weit entwickelten Sprachbeherrschung bei der beruflichen Orientierung in der Bundesrepublik Deutschland zu helfen. Die Schülerinnen und Schüler lernen durch das Arbeitsblatt 1 die verschiedenen Berufsfelder kennen, die eine wichtige und sinnvolle Strukturierungshilfe sind, um einen Überblick über den Arbeitsmarkt zu bekommen. Die exemplarische Zuordnung bestimmter Berufe dient der Vertiefung. Während einer arbeitsteiligen Gruppenarbeit auf der Grundlage der Arbeitsblätter 2, 3 und 4 erarbeiten die Lernenden detaillierte Profile von unterschiedlichen Berufen : Altenpflegehelferin und Altenpflegehelfer, Fachinformatikerin und Fachinformatiker für Systemintegration und Fachkraft für Lagerlogistik. Somit bekommen die jungen Menschen beispielhaft Einblick in Berufe, die derzeit gefragt sind und Perspektiven bieten. Das Arbeitsblatt 5 schafft ein Bewusstsein für die Relevanz der Stärken- und Interessen-Analyse bei der Berufswahl. Während der Auseinandersetzung mit den Arbeitsmaterialien sollte den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit geboten werden, digitale und klassische Übersetzungshilfen zu nutzen. Die Module dieser Unterrichtseinheit fördern die Aktivität der Schülerinnen und Schüler in kooperativen Sozialformen . Diese ermöglichen einen themenbezogenen Austausch mit anderen Lernenden und helfen bei der Überwindung individueller sprachlicher Schwierigkeiten. Für den Lernzuwachs sind die abschließenden Plenumsphasen von zentraler Bedeutung: In diesen findet die Auswertung der Arbeitsergebnisse mit der gesamten Lerngruppe statt. Ergänzend zum Unterrichtsmaterial gibt es noch einen Test inklusive Musterlösungen zu "Berufsrichtungen und Berufsprofilen" . Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler werden befähigt, aufgrund der eigenen Stärken und Interessen eine realistische Berufswahl zu treffen. erhalten zur beruflichen Orientierung einen Überblick über die verschiedenen Berufsrichtungen auf dem deutschen Arbeitsmarkt und vertiefen exemplarisch einige Berufsbilder. können unter bestimmten Kriterien Berufsprofile erstellen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler übernehmen bei Paararbeit und Gruppenarbeit Verantwortung für das Teamergebnis. vertreten sachlich begründete Standpunkte, hören anderen zu und diskutieren fair. präsentieren Arbeitsergebnisse im Plenum.

In einem Rechnungsformular ist das Kopieren von Formeln eine Routinearbeit. Schnell kann es hier allerdings zu Fehlern kommen. Diese zu vermeiden - darum geht es in dieser Unterrichtseinheit.Nachdem die Schülerinnen und Schüler im Rahmen des Unterrichts in Wirtschaftsinformatik (Fach Informationswirtschaft) Grundlagen der Tabellenkalkulation mit Excel erlernt haben, dient die Unterrichtseinheit dazu, Kenntnisse im Bereich der Tabellenkalkulation auf eine kaufmännische Problemstellung anzuwenden. Die Problematik des Kopierens von Zelladressen in Excel wird anhand der Situation "Automatisierung der Rechnungserstellung" erarbeitet.Die Unterrichtseinheit dient dazu, die vorab erworbenen Kenntnisse im Bereich der Tabellenkalkulation zu erweitern und auf eine kaufmännische Problemstellung anzuwenden, die an Inhalte des Betriebswirtschaftslehre- beziehungsweise Rechnungswesenunterrichts anknüpft. Unterrichtsablauf und Einsatz der Materialien Der Umgang mit Formeln, einfachen Funktionen und Formatierungen sollte den Schülerinnen und Schülern im Vorfeld bereits bekannt sein. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen unter Anwendung relativer Zellbezüge die PC-gestützte Rechnungserstellung automatisieren. die Konstruktionsweise absoluter Zellbezüge kennen lernen. den Unterschied in der Anpassung relativer und absoluter Zellbezüge beim Kopieren erkennen. mithilfe absoluter Zellbezüge eine kopierfähige Formel entwickeln. die Auswirkungen einer gemischten Zelladressierung beurteilen. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Problemlösungen selbstständig und unmittelbar am PC erarbeiten. die Fähigkeit und Bereitschaft erweitern, selbstständig mit dem PC kaufmännische Probleme zu lösen. die in Einzel-/Partnerarbeit am PC entwickelte Lösung vor der Klasse aufzeigen und erläutern. Thema Kopieren von Zelladressen in Excel - erarbeitet anhand der Situation "Automatisierung der Rechnungserstellung" Autoren Armin Hahn, Ursula Hahn Fach Wirtschaftsinformatik, Organisationslehre, Informationswirtschaft Zielgruppe Kaufmännische Berufsschulklassen, Wirtschaftsgymnasium, Höhere Handelsschule Technische Voraussetzungen ein Computer pro Schüler mit MS Excel Planung Excel - Zellbezüge Armin Hahn ist am Berufskolleg des Rhein-Sieg-Kreises in Siegburg tätig. Strukturierung des Unterrichts Durch die Verwendung einer einheitlichen Datei und strukturierter Arbeitsmaterialien wird eine systematische Vorgehensweise gewährleistet. Gleichzeitig wird den Schülerinnen und Schülern durch den Einsatz eines Informationsblattes weitgehend selbstständiges Arbeiten ermöglicht. Die sich an die Erarbeitungs- und Vertiefungsphasen jeweils anknüpfenden Sicherungsphasen dienen einerseits der verbalen Erläuterung des gewählten Lösungswegs und andererseits einer schriftlichen Fixierung der Problemlösung. Dies erleichtert insbesondere leistungsschwächeren Schülerinnen und Schülern die Arbeit. Problemsituation Ausgangspunkt ist eine Rechnung, die aufgrund einer Bestellung von Büromöbeln an eine Kundin erstellt wird. Die Schülerinnen und Schüler geben zunächst einen verkauften Artikel in das Rechnungsformular ein und führen verschiedene Berechnungen (Rabatt, Nettobetrag, Umsatzsteuer, Bruttobetrag, Skonto) durch. Wegen des Verkaufs zweier weiterer Artikel werden anschließend die für den ersten Artikel erstellten Formeln nach unten kopiert. Hierbei ergeben sich Fehler, da Excel beim Kopieren einer Formel sämtliche Zellbezüge automatisch anpasst. Auf der Basis eines Informationsblattes erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler selbstständig das korrekte Kopieren von Zellbezügen und wenden es auf das Fallbeispiel der Rechnungserstellung an. Die Durchführung dieser Unterrichtseinheit bietet sich sowohl in kaufmännischen Berufsschulklassen als auch im Wirtschaftsgymnasium sowie in der Höheren Handelsschule an.

Der Serienbrief ist ein universelles Mittel der Büroautomation. Mit ihm ist es möglich, Geschäftsbriefe an eine Vielzahl von Empfängern zu adressieren. Klassische Anwendungsbeispiele sind Werbebriefe und Einladungsschreiben. Der computergestützte Serienbrief erleichtert die Zusendung eines Schriftdokuments an viele Empfänger und lässt dennoch die Möglichkeit, trotz identischen Inhalts, den persönlichen Charakter in der Anrede zu wahren. Der Serienbrief basiert in der Regel auf den Kriterien und Normen des Geschäftsbriefes und gehört wie dieser zu den Grundlagen in vielen kaufmännischen Berufen. Neben dem Erstellen einer Serientextdatei, die als Hauptdokument fungiert, ist die Anlage einer Datenbank eine wichtige Vorbereitung. Das Ziel der Unterrichtseinheit besteht darin, Kenntnisse in der Textverarbeitung bezüglich des Serienbriefes zu erweitern und auf betriebliche Probleme anzuwenden. Vorausgesetzt werden Kenntnisse in den Themen Textverarbeitung und Geschäftsbrief. Unterrichtsablauf Der Ablauf der Unterrichtsstunde mit dem Einsatz der Materialien wird hier detailliert erläutert. Die Schülerinnen und Schüler sollen Serienbriefe unter Beachtung aller formalen Kriterien erstellen und im betrieblichen Kontext anwenden können. selbständig entscheiden, in welchen Fällen der Einsatz eines Serienbriefes sinnvoll sein kann. ihre Kenntnisse in der Textverarbeitung vertiefen und auf betriebliche Erfordernisse anwenden können. Thema Die Erstellung eines Serienbriefes Autor André Leupold Fach Organisationslehre, Informationswirtschaft, Informatik Zielgruppe Berufsschule Wirtschaft/Verwaltung/Gesundheit Zeitumfang 6 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen Lehrer-PC mit Beamer, Netzwerkordner(Public Laufwerk) um Vorlagen und Übungsanleitungen den Schülern zur Verfügung zu stellen, Schüler PC mit MS Office Paket Planung Verlaufsplan Serienbrief Die Lehrperson bietet zunächst anhand einer PowerPoint-Präsentation den Einstieg ins Thema und entwickelt an einer konkreten Situation einen Überblick über den nötigen Aufbau eines Serienbriefes und den Ablauf der Erstellung. Zunächst wird der Aufbau eines Geschäftsbriefes kurz wiederholt. Dazu wird den Schülerinnen und Schülern die Vorlage eines Geschäftsbriefes über ein Public-Verzeichnis bereitgestellt. Im Anschluss erfolgt die Bearbeitung des Einführungsbeispiels. Die Lernenden wenden nun die erworbenen Kenntnisse in weiteren Übungen an. Dazu stehen auf den folgenden Arbeitsblättern verschiedene Beispiele aus den Bereichen "Handel" und "Gesundheit" zur Verfügung. Die Schülerinnen und Schüler beantworten die Kontrollfragen im Team. Eine Auswertung können sie anschließend selbständig mit Hilfe des Online-Tests durchführen. Die Fragen sind die Grundlage einer schriftlichen Leistungskontrolle. Zur weiteren Überprüfung des Wissenstandes dient die abschließende praktische Leistungskontrolle.

Das Material bietet eine Experimentier-Grundlage zum Thema maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz (KI), die browserbasiert arbeitet. Sie kann ergänzt werden durch Lehrmaterial eines offenen Online-Kurses (MOOC). Das "KI-Labor" bietet Möglichkeiten, mit dem eigenen digitalen Endgerät maschinelles Lernen erfahrbar zu machen. Es bietet aktuell die folgenden Lernräume: Handschrifterkennung durch ein neuronales Netz: Es ist sowohl ein vortrainiertes wie auch selbst-trainiertes Modell möglich. Dabei wird ein bekannter, frei verfügbarer Datensatz der Forschung (NIST) verwendet. Objekterkennung mit der Webcam: Auch hier wird ein vortrainiertes Modell mit einem frei verfügbaren Datensatz verwendet. Generierung von künstlichen Bildern als Beispiel für die GAN-Technik bei neuronalen Netzen Tic-Tac-Toe: Einfaches Verstärkungslernen sichtbar machen. Es muss eine KI durch mehrere Spiele selbst trainiert werden, die anschließend perfekt spielt. Somit sind verschiedene Themenbereiche des überwachten Lernens und Verstärkungslernens abgedeckt. Es kann selbstständig mit den Möglichkeiten und Grenzen der jeweiligen Technologien experimentiert werden. Das KI-Labor kann entweder für sich alleine beziehungsweise in Kombination mit einer Unterrichtseinheit verwendet werden oder mit Hilfe der Lehrtexte des kostenlosen MOOCS "Elements of AI" zu einer vollwertigen Selbstlernumgebung ergänzt werden. Zur Ausführung wird lediglich ein moderner Webbrowser benötigt, je nach Hardware-Ausstattung können einige der Beispiele gegebenenfalls etwas länger dauern. Für die Objekterkennung wird darüber hinaus eine Webcam benötigt, auf die die Webseite zugreifen darf. Das KI-Labor eignet sich im Fach Informatik als Einführung in eine Unterrichtseinheit zu maschinellem Lernen (speziell zu neuronalen Netzen), als Ergänzungsangebot für interessierte Schülerinnen und Schüler oder auch als fachlicher Anknüpfungspunkt für eine Einheit in einem anderen Fach, wenn es beispielsweise um ethische oder wirtschaftliche Fragen der KI geht. Das Thema "Künstliche Intelligenz" im Unterricht Künstliche Intelligenz ist an vielen Stellen völlig alltäglich geworden. Meistens sind diese Systeme aber nur Black-Boxen in unserem Alltag und es fällt schwer, mehr über die Funktionsweise herauszufinden. Gleichzeitig sind die Themen, wenn man sie unterrichtlich behandeln möchte, mathematisch zu anspruchsvoll für den Schulunterricht, so dass nur ein oberflächlicher Zugang zur eigentlichen Funktionsweise möglich ist. Genauso ist das Umsetzen von existierender Software in eigenen Programmen zwar im Unterricht möglich, aber nur für leistungsstarke Lerngruppen. Durch das KI-Labor wird eine Möglichkeit geschaffen, mit dieser Software zu interagieren, ohne sie selbst entwickeln zu müssen. Man kann mit Systemen experimentieren und so einen Zugang zu deren Funktionsweisen erhalten, ohne die Funktion im Detail verstehen zu müssen. Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler Schülerinnen und Schüler benötigen kein spezielles Vorwissen, sie können dieses aber – wenn sie es mitbringen – nutzen, um mit einem anderen Blick auf die Beispiele zu schauen. Digitale Kompetenzen, die Lehrende zur Umsetzung der Unterrichtseinheit benötigen Abgesehen von der fachlichen und fachdidaktischen Expertise über die informatischen Aspekte des maschinellen Lernens ist nur die Bedienung eines Browsers notwendig. Didaktisch-methodische Analyse Das KI-Labor ist entweder als selbstständige Lernumgebung oder als Ergänzung zu einer Unterrichtseinheit gedacht. Als Einstieg lässt sich mit dem vortrainierten Modell zunächst erleben, dass die Erkennung gut funktioniert, gleichzeitig aber in ihrer Anwendung stark fokussiert ist. Die Spezialisierung ist ein typisches Merkmal moderner KI. Gleichzeitig kann man die statistischen Ausgaben, die typisch für neuronale Netze sind, sehen und so etwas über die Funktionsweise erfahren. Ist bereits Vorwissen vorhanden, beziehungsweise wird das Training von neuronalen Netzen unterrichtlich thematisiert, so können durch das selbst trainierbare Modell verschiedene Parameter untersucht und exploriert werden, beziehungsweise Themen des Unterrichts ganz konkret auf einem realen Datensatz erprobt werden. Ist keine Unterrichtseinheit geplant, so kann durch die entsprechenden Kapitel des MOOCS "Elements of AI" der Hintergrund für interessierte Schülerinnen und Schüler dennoch zugänglich gemacht werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler analysieren Verfahren des maschinellen Lernens. bewerten, wie und unter welchen Umständen ein Verfahren des maschinellen Lernens zu einer Entscheidung kommt. erklären, wie ein Verstärkungsalgorithmus für die KI eines einfachen Brettspiels funktioniert. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen und verstehen Funktionsweisen und grundlegende Prinzipien der digitalen Welt. erkennen und formulieren algorithmische Strukturen in genutzten digitalen Tools. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kommunizieren über informatische Themen. 21st Century Skills Die Schülerinnen und Schüler üben sich in kritischem Denken.

In der Einheit "Fibonaccizahlen, Automaten und Strichcodes" soll den Lernenden ein Einblick in das Denken in Strukturen aus der Informatik an einem aus dem Alltag bekannten Problem mit Strichcodes nahegebracht werden.Strichcodes sind auf allen Produkten zu finden; an der Kasse werden über Strichcodes Produkten Preise zugeordnet. Aber wie viele verschiedene Strichcodes gibt es eigentlich? Da gewisse Bedingungen an die Folge von schwarzen und weißen Strichen zu stellen sind, eignen sich Automaten aus der Informatik als Mittel, um hier kombinatorische Fragestellungen zu lösen. Das Thema "Fibonaccizahlen, Automaten und Strichcodes" im Unterricht Die Schülerinnen und Schüler sollen mithilfe dieser Unterrichtseinheit Automaten kennenlernen. Sie üben sich außerdem im Umgang mit irrationalen Wurzeln und dem Satz des Pythagoras. Zudem gewinnen sie Einblick in die Lösung kombinatorischer Fragestellungen mit Automaten. Als Hilfsmittel wird dabei Excel (oder ein anderes Tabellenkalkulationsprogramm) verwendet. Vorkenntnisse Grundkenntnisse der Kombinatorik sind für diese Einheit nötig. Allerdings genügen hier schon die Kenntnis der Fakultät, so des Zählprinzips. Mithilfe dieser Grundlagen ist ein einfacher Einstieg in den Bereich möglich. Da Tabellenkalkulationen zur Bestimmung von Werten verwendet werden, sollte diese bekannt und der Umgang vertraut sein. Didaktische Analyse Gelingt es den Lernenden Darstellungen in Automaten in einer Tabellenkalkulation zu nutzen, um Anzahlen von Möglichkeiten zu bestimmen? Während das Mittel "Zustandsautomaten" den Schülerinnen und Schülern neu sein sollte, wird ihnen der Umgang mit Tabellenkalkulationen vertraut sein. Zustandsautomaten bei der bearbeitenden Fragestellungen sind leicht überblickbar. Deswegen eignet sich das Thema zum Kennenlernen dieses Mediums. Methodische Analyse Da die Schülerschaft viel in Anwesenheit der Lehrkraft erarbeiten soll, können Fragen zu verschiedenen Zeitpunkten möglich sein. Dies ist für Lernende motivierend, da sie wissen, dass ihnen bei Schwierigkeiten an der richtigen Stelle geholfen wird. Die Arbeiten außerhalb des Unterrichts werden in den darauffolgenden Stunden ausführlich besprochen, damit auch dort Rückmeldungen zu allen möglichen Schwierigkeiten erfolgen kann. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler argumentieren mathematisch. lösen Probleme mathematisch. modellieren mathematisch. gehen mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik um. verwenden mathematische Darstellungen und Darstellungen aus dem Fachbereich Informatik zu verwenden. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten sicher am PC mit einer Tabellenkalkulation. verstehen, wie eine Tabellenkalkulation viele Werte bestimmen und darstellen kann. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bringen sich in Gruppenarbeit ein. geben Hilfeleistungen und fragen nach individuellen Hilfen von anderen. Strichcodes im Alltag An jeder Einkaufskasse werden sie verwendet: Strichcodes. Die Kassiererin, die früher noch Preise in die Tastatur der Kasse eintippte, ist für viele Jugendliche eine Geschichte aus längst vergangener Zeit. In einer Discothek in Barcelona wird nicht mehr nur mit Barem bezahlt. Besucher können sich einen Chip implantieren lassen. Sobald sie eine Bestellung aufgeben, werden sie anhand ihres Chips erkannt und ihr Konto wird via Online-Banking belastet. Strichcodes - Folgen von schwarzen und weißen Strichen - codieren eindeutig, um welches Produkt beziehungsweise um welche Person es sich handelt. Wie viele Objekte können verschlüsselt werden? Aber wie viele verschiede Objekte kann man mit Codes verschlüsseln und wovon hängt diese Anzahl ab? Einen ersten Einblick liefert eine Reihe von schwarzen und weißen Feldern, wie sie in Abb. 1 dargestellt ist. Wenn nun zehn Felder verwendet werden - wie viele verschiedene Muster können entstehen, wenn nur die Farben schwarz und weiß verwendet werden dürfen? Die Antwort, 210, ist schnell gefunden. Jedes Feld hat zwei verschiedene Möglichkeiten. Jedes Feld kann beliebig an jedes Feld angehängt werden. Und deswegen ist pro Feld ein Faktor 2 zu berücksichtigen. Anforderungen an den Code Doch schon bei diesem einfachen Problem kommt schnell folgende Frage auf: Woran kann der Scanner, der die Abfolge schwarzer und weißer Felder entziffern soll, erkennen, ob es zwei oder drei schwarze Felder nebeneinander sind? Dasselbe Problem ergibt sich auch bei den weißen Feldern, denn die schwarzen Trennstriche zwischen den weißen Feldern treten bei Strichcodes nicht auf. Somit werden Bedingungen an den Code gestellt: Das erste und das letzte Feld müssen schwarz sein. Für die Zahl gleicher nebeneinanderliegender Felder muss eine Höchstgrenze festgelegt werden (zwei, drei, vier … ). Erweiterung Eine Erweiterung des Themas ergibt sich daraus, dass nicht nur "Schwarz und Weiß", sondern mehrere Farben für den Aufbau eines Codes zugelassen werden. Dass in diesem Zusammenhang die Fibonacci-Zahlen auftreten ist überraschend - weniger, dass mit Automaten und Zustandsübergängen Lösungen gefunden werden können. Und dass dabei Tabellenkalkulationsprogramme wie Excel eine wunderbare Hilfe bieten, rundet die Thematik ab.

Der Einsatz der Mittelwertfunktion bei der Tabellenkalkulation bildet eine Grundlage in den kaufmännischen Berufen. Daher bietet sich die Durchführung dieser Unterrichtseinheit in kaufmännischen Berufsschulklassen, der Berufsvorbereitung und in der Sekundarstufe II an. Nachdem die Schülerinnen und Schüler die Grundlagen der Tabellenkalkulation, wie Menüaufbau und Formatierung, sowie einige Funktionen wie Addition, Multiplikation und Summenfunktion gelernt haben, wird im Unterricht mit der Mittelwertfunktion die Berücksichtigung verschiedener Fälle innerhalb einer Formel erarbeitet. Die Tabellenkalkulation hat für kaufmännische Ausbildungsberufe und den Bürobereich eine wichtige Bedeutung. Die Mittelwertfunktion wird in verschiedenen Kontexten alltäglich zur Lösung vieler Probleme angewendet. Der fachliche Schwerpunkt besteht in der Erarbeitung und Anwendung der Mittelwertfunktion. Methodisch steht zunächst die Arbeit mit dem Computer (Tabellenkalkulation) und dann die Präsentation der Ergebnisse im Vordergrund. Auf eine Kombination von mehreren Funktionen (zum Beispiel Bildung einer Summe aus mehreren Durchschnittswerten) wird aus Gründen der Reduktion verzichtet. Die Relevanz des Themas ergibt sich aus der Tatsache, dass die Mittelwertfunktion zur Lösung vieler Probleme, insbesondere zur Berechnung von Kennzahlen, verwendet wird. Unterrichtsablauf Die didaktisch-methodischen Überlegungen beinhalten den Einsatz der Arbeitsmaterialien, die auch im tabellarischen Verlaufsplan eingesehen werden können. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Syntax der Mittelwertfunktion erarbeiten und Anwendungsmöglichkeiten erkennen und diese bei entsprechenden Problemfällen anwenden. die Mittelwertfunktion auf neue Problemstellungen übertragen. ihre Präsentationsfähigkeit entwickeln, beziehungsweise erweitern. durch die praktische Arbeit beim Erstellen einer Tabelle ihre Computerkenntnisse verbessern. Thema Mittelwertfunktion in der Tabellenkalkulation Autor Marius Mucyn Fach Wirtschaftsinformatik, Organisationslehre Zielgruppe kaufmännische Berufsschule, Berufsvorbereitung, Höhere Handelsschule, Wirtschaftsgymnasium Zeitumfang 1 Unterrichtsstunde Technische Voraussetzungen ein Computer für 2 Schülerinnen und Schüler, Tabellenkalkulatinsprogramm, Beamer Planung Mittelwertfunktion in Excel Die Problemstellung ist aus dem beruflichen Alltag der fiktiven Mediaworld e.K. gewählt. Das Beispiel kann auch im Hinblick auf eine andere Produktpalette variiert werden. Die Einstiegsfolie wird den Lernenden gezeigt und soll zum Gespräch anregen. Die Lehrkraft moderiert die Beschreibungen und die Diskussion. In Einzelarbeit sollen sich die Schülerinnen und Schüler über die Mittelwertfunktion informieren. In dieser Unterrichtsstunde wird mit MS-Excel gearbeitet. Es kann natürlich auch eine andere Tabellenkalkulationssoftware (zum Beispiel StarOffice- oder OpenOffice-Calc) gewählt werden. In diesem Fall müssen die Arbeitsblätter darauf abgestimmt werden. Im Anschluss an die Einzelarbeit erarbeiten die Lernenden die Syntax der Mittelwertfunktion im Plenum. Die Ergebnisse werden an der Tafel fixiert. Im Anschluss daran wird die Funktion auf die Problemstellung der Einstiegsfolie übertragen. Am Computer sollen die Lernenden dann die Funktion und die Werte in MS-Excel erstellen. Am Ende der Stunde sollen die Ergebnisse präsentiert werden. Ein oder mehrere Schülerinnen und Schüler tragen die Lösungen vor, die dann auf dem Aufgabenblatt festgehalten werden.

Machen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern einen kleinen Crashkurs zur Erarbeitung von Grundlagen der Fenstergestaltung mit Java. Das Ergebnis: die Simulation eines Pokerspiels!Beim Erlernen einer Programmiersprache werden anfangs viele grundlegende Ideen vermittelt - leider können die Schülerinnen und Schüler aber noch nicht viel "sehen". Das Erstellen von einfachen Fenstern mit Inhalten soll die Lernenden in dieser Unterrichtseinheit motivieren und ihnen Gelegenheit bieten, sich mit den Möglichkeiten der Layout-Gestaltung zu beschäftigen. Importieren von Klassen, überschreiben von Methoden, abstrakte Methoden: viele Elemente der objektorientierten Sprache Java lassen sich an einfachen Beispielen verstehen. Bei der Fenstergestaltung werden Elemente verwendet, die den Lernenden die Möglichkeit bieten, im Rahmen vorgegebener Methoden kreativ zu sein. Voraussetzungen und Inhalte der Unterrichtseinheit Die Schülerinnen und Schüler sind bereits mit grundlegenden Konzepten der objektorientierten Programmierung vertraut (Klassen und Objekte, Schleifen, bedingte Anweisungen). Durch den Import verschiedener Pakete soll ihnen verdeutlicht werden, welche vielfältigen Möglichkeiten das Klassenkonzept von Java bietet. Wie wertvoll es ist, vordefinierte Funktionen zu überschreiben, wird in vielen Beispielen deutlich. Eine wichtige Aufgabe der Informatik ist die Simulation realer Prozesse durch geeignete Abstraktionen. Am Beispiel des Pokerspiels sollen solche Modellierungen mit den Lernenden erarbeitet werden. Die Darstellung von Inhalten und Ergebnissen verschiedener Simulationen geschieht in verschiedenen Fenstern. Einfache Fenstertechniken werden durch das Kennenlernen eines EventListeners ergänzt. Um Ergebnisse und bestimmte Werte dauerhaft zu sichern, lernen die Schülerinnen und Schüler das Anlegen und Beschreiben von Dateien. Weitere Einsatzmöglichkeiten der Materialien Die Materialien der Unterrichtseinheit können auch in einem Ergänzungskurs verwendet werden - zahlreiche anschließende Fragestellungen sind denkbar. Zudem sind sie so konzipiert, dass interessierte Schülerinnen und Schüler sie - mit kleinen Änderungen und Ergänzungen - auch für ein Selbststudium nutzen können.Die Schülerinnen und Schüler sollen Probleme mathematisch abstrahieren können. mit den Elementen einer objektorientierten Programmiersprache Sachverhalte implementieren können. einfache Fenstertechniken kennen lernen und mit Java umsetzen können. EventListener kennen lernen und anwenden können. einen Einblick in das Speichern von Daten erhalten.

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler, unabhängig von einer Programmiersprache ein Struktogramm zu entwerfen. Im Junior-Entwicklungsteam der InfoTec GmbH sollen sie unter Verwendung von Auswahlstrukturen einen Algorithmus formulieren und darstellen.Auf Basis von Entwicklungsaufträgen des Modellbetriebs InfoTec GmbH werden Fachinhalte der Informationsverarbeitung mit betriebswirtschaftlichen Aspekten verknüpft. In einem Auftragsbuch für das Junior-Entwicklungsteam finden sich Arbeitsaufträge, die wie Entwicklungsaufträge zur Softwareerstellung strukturiert sind. Die Lernenden führen daran eine Problemanalyse durch und entwickeln eine Lösung nach dem EVA-Prinzip (Eingabe - Verarbeitung (Lösungsalgorithmus) - Ausgabe). Im Anschluss wird der Algorithmus als Struktogramm abgebildet und mittels Editor modelliert. Dies dient als Programmierhilfe, die unabhängig von einer später verwendeten Entwicklungsumgebung (Excel, VBA, Delphi) die Planung und Dokumentation der Problemlösung erlaubt. Die Entwicklungsaufträge basieren auf betriebswirtschaftlichen Fragen. Die Lerngruppe erarbeitet die Auswahlstruktur und lernt die Möglichkeit kennen, ein- und zweiseitige Entscheidungen sowie in weiteren Schritten mehrstufige Entscheidungen als verschachtelte Verzweigungen zu formulieren. Zur Modellierung verwenden die Schülerinnen und Schüler die Strukturelemente nach Nassi Shneiderman. Damit werden Kompetenzen im informatischen Denken erworben, die später in Excel (Wenn-Funktion) oder in einer Programmiersprache ihre Anwendung finden.Der Lehrplan sieht vor, dass die Lernenden die Fertigkeit erwerben, Problemlösungen als Algorithmen darzustellen. Ferner sollen elementare Kontrollstrukturen angewendet werden. Die Schülerinnen und Schüler befassten sich vorab in Lernsituationen mit Algorithmen, wobei diese als Teil der eigenen Lebenswelt erfahrbar wurden. Gestützt auf Beispiele wurden Grundlagen erarbeitet (Begriffsdefinition, Gütekriterien von Algorithmen, Darstellungsmethoden). Jetzt wird mit dem Junior-Entwicklungsteam eine betriebliche Handlungssituation für das Modellunternehmen InfoTec GmbH geschaffen, um Fachinhalte in betriebliche Kontexte einzubinden. Der Unterricht zeichnet sich dadurch aus, dass die Lernenden als Entwicklungsteams agieren. Sie erhalten Aufträge anderer Betriebsbereiche, bei denen es sich um Problemstellungen handelt, für die es eine Lösung zu entwickeln gilt. Unterrichtsablauf und Einsatz der Materialien Auf der Unterseite finden Sie detaillierte Hinweise zum Unterricht und die Arbeitsmaterialien. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre kognitive Kompetenz, da sie erarbeiten, wie eine betriebliche Entscheidung als Auswahlstruktur in einem Algorithmus zu formulieren ist. schulen ihre Analysekompetenz, indem sie Informationen einer Problemstellung aus dem Text isolieren und bei der Entwicklung einer Lösung neu strukturieren. festigen ihr logisches Denken und entwickeln ihre Abstraktionskompetenz, weil sie für ein verbal formuliertes Problem eine abstrakte Problemlösung konzipieren. schulen ihre Problemlösungskompetenz, indem sie Kenntnisse einsetzen, um eine betriebliche Aufgabe zu lösen. trainieren ihre Anwendungskompetenz, da sie die Problemlösung mittels Algorithmen erarbeiten und mit einen Struktogramm modellieren. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre IT-Methodenkompetenz, indem sie ein Struktogramm unter Verwendung eines Editors abbilden. trainieren ihre Selbsterschließungskompetenz, denn sie sind aufgefordert, im Rahmen des Lernarrangements notwendige Informationen zur Lösung einer realitätsorientierten betrieblichen Aufgabe eigenständig zu gewinnen. Thema Im Junior-Entwicklungsteam der InfoTec GmbH. Die Lösung betriebswirtschaftlicher Entscheidungsprobleme unter Verwendung von Auswahlstrukturen als Algorithmus formulieren und darstellen. Autor Christoph Dolzanski Fach Datenverarbeitung, Lernbereich Algorithmen, elementare Kontrollstrukturen entwickeln Zielgruppe Wirtschaftsgymnasium Jahrgangsstufe 11, Höhere Berufsfachschule Datenverarbeitung, Berufsschule Zeitrahmen 1 Unterrichtsstunde, weitere Arbeitsaufträge (binnendifferenzierte Schwierigkeitsgrade) in Form eines Auftragbuchs, Zeitumfang in Abhängigkeit vom Leistungsvermögen der Schüler Technische Voraussetzungen PC, Beamer, Powerpoint, Struktogrammeditor (z. B. Strukted32), gegebenenfalls Internet-Zugang für Recherchen Am Beginn des Unterrichts steht ein informierendes, hinführendes Vorgehen, mit dem die Lernenden in die betriebliche Situation des Junior-Entwicklungsteams versetzt werden. Das Auftragsbuch der Abteilung wird gezeigt und mit dem Hinweis übergeben, dass sich darin die zu bearbeitenden Aufträge der Organisationseinheiten befinden. Die Teams entnehmen dem Auftragsbuch die von ihnen zu bearbeitenden Entwicklungsaufträge (erster oder zweiter Auftrag algorithmen_entwicklungsabteilung.ppt). Jeder Auftrag sollte von mindestens zwei Entwicklungsteams bearbeitet werden. In den Teams erfolgt die Problematisierung, die auf einer praktischen Aufgabenstellung beruht. Danach entwerfen die Teams eigene Lösungsvorschläge (entwicklungshandbuch.ppt und Internet-Recherche). Die Schülerinnen und Schüler analysieren das Problem, formulieren die Ein- und Ausgabedaten sowie den Lösungsalgorithmus (eventuell algorithmen_arbeitsblatt_problemanalyse.rtf) und bilden diesen als Struktogramm unter Verwendung eines Editors (strukted32.exe) ab. Im Sinne des computergestützten Unterrichts dient der PC als universelles Werkzeug. Die Schülerinnen und Schüler können Lösungen erarbeiten, die Arbeitsergebnisse in medialer Form speichern, austauschen und in der Folgephase präsentieren. Zunächst diskutieren die Teams mit der gleichen Aufgabenstellung ihre Ergebnisse und einigen sich auf eine gemeinsame Lösung. Einige Entwicklungsteams stellen die von ihnen konzipierte Problemlösung vor. Im gesamten Junior-Entwicklungsteam wird der Vorschlag diskutiert, geprüft und gegebenenfalls ergänzt. Durch Präsentation der Lösung via Beamer aus dem Editor besteht die Möglichkeit zur direkten Korrektur oder Ergänzung. So kann eine Expertenlösung im Plenum erarbeitet und an Fehlern gelernt werden. Da unterschiedliche Aufgaben gestellt werden, könnten aus Zeitgründen einige Inhalte offen bleiben, die dann in der Folgestunde thematisiert werden. Die Schülerinnen und Schüler können sich in der Hausaufgabe mit dem durch sie noch nicht bearbeiteten Auftrag befassen. Offene Fragen und Probleme, die von den Lernenden in der Erarbeitung festgehalten wurden, können jetzt aufgegriffen werden. Die Lernenden tauschen ihre Erfahrungen aus. Dabei können Merkmale für das richtige Vorgehen und für die Vermeidung von Fehlern herausgearbeitet und festgehalten werden. Die gemeinsamen Elemente der Lösungen - insbesondere die Auswahlstruktur - können angesprochen werden. Die Ergebnisse der Stunde werden über die Entwicklungsaufträge, eigene Notizen, sowie das gespeicherte Struktogramm gesichert. Humbert, L., Didaktik der Informatik - mit praxiserprobtem Unterrichtsmaterial, 1. Aufl., Wiesbaden: Teubner 2005. Landwehr, N., Neue Wege der Wissensvermittlung, ein praxisorientiertes Handbuch für Lehrpersonen in schulischer und beruflicher Aus- und Fortbildung, Aarau: Sauerländer in der aktuellen Auflage. Schubert, S. Schwill, A., Didaktik der Informatik, Heidelberg u.a.: Spektrum Akademischer Verlag, 2004. Braun, W., Lösung kaufmännischer Probleme mit MS-Excel unter Office 2000, Darmstadt: Winklers 2001. Braun, W., Einführung in die visuelle Projektentwicklung mit Delphi, Windows 95 im Einsatz, Aufbau von Informationssystemen, Softwaredesign, 1. Aufl., Darmstadt: Winklers 1997.

Die Lernenden versetzen sich in dieser Unterrichtseinheit in die Lage von gleichaltrigen Jungunternehmern und lösen die vielfältigen organisatorischen Aufgaben eines IT-Startups. Da das Unternehmen im Verlauf der Unterrichtsreihe expandiert, werden sie immer wieder vor neue Aufgaben gestellt, die ihr organisatorisches Geschick erfordern.Diese Einheit eignet sich vor allem für den Unterricht in den Fächern Informationswirtschaft, Informatik, Wirtschafts- und Rechtslehre sowie Verwaltungsorganisation in der Höheren Handelsschule, dem Wirtschaftsgymnasium oder in kaufmännischen Berufsschulklassen. Die Lernenden werden damit konfrontiert, dass guter Wille, Engagement und ein unerschütterliches Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten nicht ausreichen, um erfolgreich ein Unternehmen zu gründen. Ein solches Unterfangen muss auch gut durchdacht und organisiert sein. Deshalb machen sich die Schülerinnen und Schüler gemeinsam mit den fiktiven Akteuren dieser Unterrichtsreihe auf den Weg, die vielfältigen organisatorischen Hürden eines Startups zu nehmen. Dabei beschäftigen sie sich zunächst damit, was Organisation überhaupt ist, und ob betriebliche Regelungen immer starr sein müssen. Anschließend ermitteln sie im Rahmen der Aufgabenanalyse das Sachziel ihrer Unternehmung. Dieses Sachziel zerlegen sie dann in Haupt-, Teil- und Einzelaufgaben. In der darauf folgenden Aufgabensynthese bilden sie dann Stellen, denen sie die Einzelaufgaben zuordnen. Ergänzend beschäftigen sie sich mit dem Phänomen der informellen Organisation. Nach einem fünfjährigen Zeitsprung zeigt sich, dass die anfänglichen organisatorischen Bemühungen gefruchtet haben. Das Unternehmen ist gewachsen. Und damit ergeben sich neue organisatorische Probleme, die die Lernenden lösen müssen.Die Grundlagen der klassischen Organisationslehre erscheinen Lernenden häufig als zu komplex und lebensfremd. Deshalb wird ihnen in dieser Unterrichtsreihe die Möglichkeit geboten, sich in die Lage von gleichaltrigen Jungunternehmern zu versetzen und an deren Problemen schrittweise die Notwendigkeit und den Nutzen von Organisation zu erkennen sowie das neu erworbene Wissen situationsgerecht anzuwenden. Dies erleichtert den Schülerinnen und Schülern die Akzeptanz dieses Inhalts und motiviert sie, sich diesen eher trockenen Stoff anzueignen. Die Unterrichtseinheit enthält eine klare strukturelle Gliederung des Themas und folgt einer inhaltlichen Progression. Ein konkreter Zeitplan wird nicht vorgegeben. Aus unterrichtsökonomischen Gründen ist es sinnvoll, die Reihe so zu strukturieren, dass die Lernenden die teilweise umfangreichen Leseaufträge zu Hause erledigen können. Weiterhin ist es unumgänglich, dass sich die Schülerinnen und Schüler die Fachtermini aneignen. Dabei macht es – wie auch in anderen Bereichen der Wirtschaftswissenschaft – keinen Sinn, die teilweise recht umfangreichen Definitionen stoisch auswendig zu lernen. Sinnvoller ist es, die Lernenden anzuhalten, die erarbeiteten Inhalte mit eigenen Worten zusammenzufassen und in Form eines Wissensspeichers oder einer Definitionssammlung zu sichern. Diese Arbeit sollte die Hausaufgabe ergänzen und muss erfahrungsgemäß regelmäßig überprüft werden.Die Schülerinnen und Schüler schulen ihr analytisches Denken. erarbeiten sich anspruchsvolle Inhalte selbstständig. erarbeiten sich Aufgaben, Elemente und Prinzipien der Aufbauorganisation. kennen Organisationstypen. entscheiden sich begründet für geeignete Alternativen zum betrachteten Unternehmen.