Eine so genannte Schleife in VBA zu programmieren, wird mithilfe dieser Materialien auch den Schülerinnen und Schülern gelingen, die im Informatikunterricht die Anschaulichkeit vermissen.Der fachliche Schwerpunkt der Unterrichtsstunde liegt auf dem strukturellen Aufbau und der Anwendung der zählergesteuerten Schleife als eine mögliche Wiederholungsstruktur in VBA (Visual Basic for Applications). Die Schleife wird anhand eines Beispielunternehmens, des Frisörsalons von Claude Ch., erarbeitet. Im Fallbeispiel möchte Claude zum Firmenjubiläum Prämien-Gutscheine an seine Kunden abgeben, deren Betrag für jedes ?Treuejahr? der Kunden um die Anzahl der ?Treuejahre? erhöht wird.Wiederholungsstrukturen zählen zu den elementaren Bestandteilen der Programmierung. Die Schülerinnen und Schüler bilden zum einen Fähigkeiten der Programmierung aus, die für ein späteres Berufsleben (nicht nur direkt im IT-Bereich, sondern auch als "normaler" Anwender) einen Vorteil darstellen. Zum anderen erleichtert das Verständnis von Wiederholungsstrukturen den Schülerinnen und Schülern die Durchdringung komplexer Prozesse, wie zum Beispiel schwieriger Algorithmen und schult ihr Abstraktionsvermögen. So sind Wiederholungsstrukturen besonders exemplarisch für Anwendungsbereiche, in denen Iteration eine Rolle spielt, wie beispielsweise die Berechnung von Zinseszinsen oder Reihenentwicklung im Zeitverlauf. Daran wird insbesondere die Beziehung der Thematik zur Mathematik und Wirtschaftswissenschaft deutlich. Ablauf des Unterrichts und Einsatz der Materialien Die Struktur der Schleife wird anhand eines Struktogramms erarbeitet, dies erleichtert die Ableitung und das Verständnis des entsprechenden Codes. Außerdem ist es geeignet um das Prinzip der Wiederholung von Anweisungen zu veranschaulichen. Die Schülerinnen und Schüler erkennen die Systematik der Treueprämienberechnung des Ausgangsfalles. erläutern das Variablenkonzept und wenden es an. erarbeiten das Prinzip der Wiederholungsstruktur einer zählergesteuerten Schleife indem sie ein Struktogramm im Hinblick auf das Fallbeispiel zusammen fügen. erlernen den Code der zählergesteuerten Schleife, indem sie diesen auf Basis des Struktogramms ermitteln. üben die Umsetzung des Codes einer zählergesteuerten Schleife, indem sie diesen in ein bereits bekanntes Beispiel integrieren. verbessern ihre Fähigkeiten der Problemlösung, indem sie die Systematik der Treueprämienberechnung analysieren und in der Programmierung umsetzen. Thema Wiederholungsstrukturen in VBA: Die zählergesteuerte Schleife, erarbeitet am Beispiel eines Treueprämienmodells für einen Frisörsalon Autor Andreas Jakobs Fach Informatik Zielgruppe Grundkurs der Sekundarstufe II, hier: Höhere Berufsfachschule mit gymnasialer Oberstufe Lernfeld Wiederholungen im Programm steuern Technische Voraussetzungen Ein Computer mit MS Excel pro Person Planung Zählergesteuerte Schleife Einstieg Zu Beginn der Stunde erhalten die Schülerinnen und Schüler per Beamer einen Flyer als PowerPoint-Folie vorgeführt: Erarbeitung I Zur Veranschaulichung der Prämienvergabe wird für jedes "Treuejahr" die entsprechende Anzahl Euro auf einem Plakat angebracht. Dieses ist mit einer visualisierten Pappbox (Aufschrift "Prämie") versehen. Erarbeitung II Die Schülerinnen und Schüler entwickeln das Struktogramm, indem sie per Drag & Drop die Bausteine des Struktogramms auf einer PPT-Folie zusammensetzen; das Informationsblatt unterstützt sie dabei. Die Sicherung der individuellen Arbeitsergebnisse erfolgt durch Speicherung der Dateien auf den persönlichen Schülerlaufwerken, diese können in der nachfolgenden Stunde ausgedruckt werden. Außerdem kopieren die Schülerinnen und Schüler sich regelmäßig ihre Dateien. Erarbeitung III Nun leiten die Schülerinnen und Schüler den Code auf Basis des entwickelten Programms ab. Didaktische Reserve Eine Zusatzaufgabe als didaktische Reserve dient dazu, dass leistungsstärkere Schülerinnen und Schüler, wenn sie mit der Bearbeitung frühzeitig fertig sind, sich nicht unterfordert fühlen. Diese Aufgabe ist für die gesamte Lerngruppe Hausaufgabe und wird in der nächsten Sitzung besprochen. Anwendung Die Schülerinnen und Schüler ändern schließlich die bisherige Prozedur "Frisör_Prämie" entsprechend des neu entwickelten Codes für die zählergesteuerte Schleife. Präsentation Schließlich präsentieren die Schülerinnen und Schüler ihre Ergebnisse.

Auch in dieser Unterrichtseinheit lösen die Schülerinnen und Schüler mithilfe der Entwicklungsumgebung Delphi, die sie bereits selbstständig erkundet haben, im Modellunternehmen Info Tec GmbH ein betriebswirtschaftliches Problem.Die Stunde basiert auf einer betrieblichen Handlungssituation im Modellunternehmen Info Tec GmbH. Die Schülerinnen und Schüler befinden sich wieder in der Situation, als Programmierer ein betriebswirtschaftliches Problem zu lösen. Die Lernenden greifen dazu auf die Entwicklungsumgebung von Delphi zurück, die sie bereits selbstständig erkundet haben. Sie lernen dabei sukzessive Komponenten und Ereignisse kennen. Um ihre Fertigkeiten zu entwickeln, sollen sie selbstständig Mitschriften anfertigen, die Merksätze zur Programmierung sowie wichtige Informationen in tabellarischen Übersichten (Objekt, Eigenschaft, Reaktion, Ereignisse und Reaktionen, Übersicht von Eigenschaften et cetera) beinhalten, um beim Programmieren eine Gedächtnisstütze zu haben. Die Lernenden sind in der heutigen Stunde mit einer betrieblichen Situation konfrontiert, in der für eine Problemstellung eine Problemlösung zu erarbeiten ist, bei der bis dato unbekannte Befehle (Case-Anweisung) sinnvoll einzusetzen sind.Die Stunde basiert auf didaktischen Prinzipien der Handlungsorientierung sowie dem Prinzip des eigenverantwortlichen Arbeitens und Lernens (EVA). Entsprechend den Fähigkeiten sind die selbstständigen Erarbeitungsprozesse ergänzt um die Vorgabe notwendiger Fachinhalte. Als didaktische Elemente der Informatik liegt dem Unterricht eine Kombination aus programmiersprachlichem Zugang und einem Zugang über die Lern- und Programmierumgebung (Objektorientierung) zugrunde. Fortsetzung des Kommentars Das Prinzip der Schülerselbsttätigkeit ist Ziel, wird aber auf die aktuelle Leistungsfähigkeit abgestimmt. Unterrichtsverlauf und Arbeitsaufträge Hier finden Sie eine detaillierte Übersicht über den Unterrichtsverlauf und den Einsatz der Materialien. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre kognitive Kompetenz, indem sie auf Basis unterschiedlicher Leittexte erarbeiten, wie Fallunterscheidungen in einem Programm mit einer bestimmten Syntax lösbar sind. sensibilisieren sich dafür, eine bestimmte Syntax zur Umsetzung von Auswahlstrukturen im Rahmen von Problemstellungen sinnvoll einzusetzen. wenden Fachwissen aufgabenbezogen an, das in unterschiedlichen betrieblichen Kontexten von Bedeutung ist (Zinsstaffel, Rabattsystem, Boni et cetera) trainieren ihre Anwendungskompetenz, indem sie das allgemeine Vorgehen zur Problemlösung mittels Algorithmen einsetzen. festigen ihre Anwendungskompetenz im Hinblick auf den Umgang mit einer objektorientierten Entwicklungsumgebung sowie der Erstellung von Struktogrammen. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler schulen ihr Textverständnis, indem sie Informationen selektieren und strukturieren. erweitern ihre IT-Methodenkompetenz, indem sie Problemstellungen analysieren, mittels Editor als Struktogramm abbilden und mithilfe einer Programmiersprache realisieren. entwickeln ihre Selbsterschließungskompetenz, denn sie ist aufgefordert, im Rahmen des Lernarragements eine Problemlösung zu erarbeiten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler fördern durch Präsentation und Diskussion der Arbeitsergebnisse personale Kompetenzen wie Ausdrucksfähigkeit, freies Sprechen und Auftreten in einer Gruppe. Thema Die Verwendung der Case-Anweisung zur Lösung eines betriebswirtschaftlichen Problems in Delphi. Autor Christoph Dolzanski Fach Datenverarbeitung, Lernbereich: Algorithmen und Datenstrukturen, elementare Kontrollstrukturen (Verzweigung und Auswahl) codieren Zielgruppe Wirtschaftsgymnasium Jahrgangsstufe 12, Höhere Berufsfachschule Datenverarbeitung, Berufsschule Zeitrahmen mindestens 2 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen PC, Beamer, MS-Word, Delphi-Entwicklungsumgebung, Struktogrammeditor (Strukted32), Internet-Zugang für Recherchen bei Bedarf Planung Verlaufsplan Die Verwendung der Case-Anweisung Weitgehende Selbstständigkeit ermöglichen Um den individuellen Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler zu entsprechen, sind die selbstständigen Erarbeitungsprozesse ergänzt um die Vorgabe notwendiger Fachinhalte. Das Prinzip der Schülerselbsttätigkeit ist Ziel, wird aber auf die aktuelle Leistungsfähigkeit abgestimmt. Programmiersprachlicher Zugang Als didaktische Elemente der Informatik liegen dem Unterricht eine Kombination aus programmiersprachlichem Zugang und einem Zugang über die Lern- und Programmierumgebung (Objektorientierung) zugrunde. Dem programmiersprachlichen Zugang entsprechend werden zunächst einfache und dann komplexere Sprachstrukturen eingeführt. Die gewählten Problemstellungen sind einfach. Sie bedürfen einer geringen Modellbildung, so dass die analytischen Fertigkeiten nicht überfordert werden. Dadurch entsteht der Nachteil, dass die praktische Relevanz der Aufgabenstellung geringer ausgeprägt ist und Sprachkenntnisse "auf Vorrat" erworben werden ("totes Wissen"). Vorteil des Vorgehens ist eine systematische Unterrichtsgliederung sowie ein erleichterter Zugang für die Schülerinnen und Schüler, die das schrittweise Erlernen aus dem Fremdsprachenunterricht kennen. Objektorientierung Der Rückgriff auf Merkmale des lern- und programmierumgebungsbezogenen Zugangs ist logische Konsequenz der objektorientierten Entwicklungsumgebung. Sie erlaubt die Verwendung von Objekten und Operatoren, die im Sinne eines Baukastens bereits als Elemente vorhanden und verwendbar sind. Die Codierung steht am Ende der Programmentwicklung. Unterstützung durch die Lehrkraft Das Vorgehen orientiert sich in starkem Maß an den kognitiven Voraussetzungen der Lernenden. Durch die Verwendung vorhandener Komponenten entstehen leistungsfähige Programme mit professionellem Aussehen, die Erfolgserlebnisse gewährleisten. Dabei ist der Nachteil, dass die Tiefe der vermittelten Informatikkenntnisse beschränkt bleibt, für die fokussierten Lerngruppen vertretbar. Das Problem unterschiedlicher Vorkenntnisse kann teilweise gelöst werden. Durch das Wirken der Lernenden als Lernbegleiter ist dieser Tatbestand abgemildert. Insbesondere die Tatsache, dass sich diese Form der Programmierung harmonisch mit den elementaren kognitiven Prozessen beim Denken, Erkennen und Problemlösen im menschlichen Gehirn vereinbaren lässt, spricht für das Vorgehen. Die auftretenden Schwierigkeiten bieten die Möglichkeit, gezielt Fragen aufzuwerten und sich damit auf dem Weg zur selbstgesteuerten und selbstverantwortlichen Informationsaufnahme zu entwickeln. Die Schülerinnen und Schüler sind für ihren Lernprozess verantwortlich und bestimmen in den Arbeitsphasen individuell ihr Lerntempo. Die Lernenden sind mit einer betrieblichen Handlungssituation konfrontiert, für die sie eigenständig eine Problemlösung erarbeiten. Erster Schritt des Handlungsmodells Die Schülerinnen und Schüler versetzen sich in eine betriebliche Handlungssituation, in der sie als Programmierer in einem bekannten Betrieb tätig sind. Die Vorstellung, auch bei schönstem Wetter intensiv arbeiten zu müssen, wird die Lernenden stören. Das Vorgehen ist geeignet, in der Unterrichtseröffnung die Lernbereitschaft der Schülerinnen und Schüler zu aktivieren. Sie werden im Sinne einer Problementfaltung dafür sensibilisiert, dass programmgestützte Werkzeuge zur Erledigung betrieblicher Aufgaben hilfreich sind. Zweiter Schritt des Handlungsmodells Die Partnerteams erhalten ihre Arbeitsaufträge und suchen und erproben geeignete Lösungen. Zunächst befasst sich jeder mit der Aufgabenstellung und den Informationen. Durch Diskussion der Vorgehensweise und der Lösungen im Team sowie dem Hinweis auf unterstützende Informationen werden Unsicherheiten reduziert und kreative Lösungen gefördert. Auftretende Schwierigkeiten und Fragen können festgehalten und im Plenum geklärt werden. In dieser Phase sind die Lernenden stark auf sich gestellt. Das Erleben von Unsicherheiten und Schwierigkeiten ist ein wichtiger Lernanlass, der nicht durch zu frühes Eingreifen verhindert werden soll. Wenn ein Team nicht mehr weiter weiß, kann der Lehrer in dieser Phase aktiv eingreifen und weitere Informationen zur Verfügung stellen. Dritter Schritt des Handlungsmodells Die Problemstellung wird im Plenum präsentiert. Es bietet sich an, zwei Teams die Ergebnisse vorstellen zu lassen. Die anderen Teams fungieren dann als Kontrollgruppen, die entsprechende Ergänzungen anbringen. Fragen und Schwierigkeiten beim Lösen der Problemstellungen können in diesem Schritt geklärt werden. Vierter Schritt des Handlungsmodells Auf Basis der gemachten Erfahrungen und der erworbenen Fähigkeiten werden Merkmale für das zielorientierte Vorgehen bei der Lösung der Problemstellung herausgearbeitet. Dabei steht das Festhalten von Kriterien, die der Vermeidung von Fehlern dienen, vor dem Anspruch auf Vollständigkeit der Handlungsanweisung. Diese Aufzeichnung kann dann bei nachfolgenden Aufgabenstellungen ergänzt und angepasst werden. Fünfter Schritt des Handlungsmodells Im fünften Schritt geht es darum, die gewonnenen Einsichten in praxisbezogenen Kontexten umzusetzen. Dies soll in einer folgenden Unterrichtsstunde aufgegriffen werden. Die Lernenden erhalten auf Basis der Handlungssituation dieser Unterrichtseinheit eine weitere Problemstellung, die sie in Delphi umsetzen. Der betriebswirtschaftliche Hintergrund der Fragestellung erlaubt einen Perspektivenwechsel und ermöglicht es, den fachübergreifenden Aspekt des Themas aufzugreifen.

Im hier vorgestellten Unterrichtsmodell schulen Schülerinnen und Schüler ihre Analysekompetenz, indem sie ein Beispielprogramm als Anwender und Entwickler analysieren sowie neue Programmstrukturen erkennen.In der Rolle professioneller Programmierer der InfoTec GmbH erarbeiten sich Schülerinnen und Schüler die Programmsyntax von Auswahl- und Kontrollstrukturen in der Entwicklungsumgebung von Delphi. Die zu erstellenden Anwendungen helfen bei der Lösung betriebswirtschaftlicher Aufgaben. Die Unterrichtseinheit zeichnet sich durch Problemstellungen aus, auf deren Basis die benötigten Komponenten und die Programmsyntax selbstständig zu erarbeiten und anzuwenden sind. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie Auswahl- und Kontrollstrukturen in der Entwicklungsumgebung von Delphi codiert werden. Die Lernenden erarbeiten die Programmsyntax zur Abbildung von ein- und zweiseitigen Auswahlstrukturen. Sie analysieren ein Beispielprojekt, in dem die If-Then-Else-Anweisung verwendet wird. Vom Beispiel ausgehend erstellen die Teams eine Anweisung, was bei Verwendung der Programmsyntax generell zu beachten ist. Dabei werden Schlüsselbegriffe markiert und Anwendungsregeln festgehalten.In der betrieblichen Handlungssituation der Info Tec GmbH wird die Trennung der Fachinhalte als arbeitsteiliges Vorgehen abgebildet. Die Programmierer greifen auf Vorarbeiten des Junior-Entwicklungsteams zurück. Dann entwickeln sie im Team Programme, über die sie mit anderen Teams kritisch diskutieren. Im weiteren Unterrichtsverlauf arbeiten die Lernenden an Problemstellungen, die mithilfe der If-Then-Else-Programmsyntax zu lösen sind. Unterrichtsablauf und Einsatz der Materialien Der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben ist abgestuft, um Frustrationen vorzubeugen und den unterschiedlichen Leistungsmöglichkeiten der Lernenden Rechnung zu tragen. Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre kognitive Kompetenz, indem sie auf Basis einer betrieblichen Anwendung und unter Verwendung von Informationen den Programmcode für Auswahl- oder Kontrollstrukturen in Delphi erarbeiten. schulen ihre Analysekompetenz, indem sie ein Beispielprogramm als Anwender und Entwickler analysieren, neue Programmstrukturen erkennen und isolieren. entwickeln ihre Abstraktionskompetenz, weil sie ausgehend von einem Beispiel eine allgemein verwendbare Anweisung erarbeiten. trainieren ihre Problemlösungskompetenz, denn sie sind gefordert, die erworbenen Kenntnisse zielgerichtet zur Lösung betrieblicher Aufgabenstellungen einzusetzen. erweitern ihre Anwendungskompetenz, indem sie für betriebliche Vorhaben Projekte in einer objektorientierten Entwicklungsumgebung realisieren und dabei den Umgang mit Komponenten, Eigenschaften, Ereignissen und der Codierung von Quellcodes üben. Thema Programmier-Engpass in der Info Tec GmbH: Die Programmsyntax zur Abbildung von Auswahl- und Kontrollstrukturen in Delphi Autor Christoph Dolzanski Fach Datenverarbeitung, Lernbereich: Algorithmen und Datenstrukturen, elementare Kontrollstrukturen (Verzweigung und Auswahl) codieren Zielgruppe Wirtschaftsgymnasium Jahrgangsstufe 12, Höhere Berufsfachschule Datenverarbeitung, Berufsschule Zeitrahmen 6-8 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen PC, Beamer, MS-Word, Delphi-Entwicklungsumgebung, Struktogrammeditor (z. B. Strukted32 ), ggf. Internet-Zugang für Recherchen Planung Verlaufsplan Delphi In der Info Tec GmbH kommt es aufgrund von Ausfällen einiger Mitarbeiter zu einem Engass im Entwicklungsbereich. Ein überforderter Leiter (Lehrer) bittet das Junior-Programmierteam (Schülerinnen und Schüler) um Mitwirkung bei der Programmierung betrieblicher Vorhaben. Als Hilfestellung bietet er ein Beispielprogramm des Entwicklungsbereichs an, an dem sich die Nachwuchskräfte orientieren können. Weiterhin verweist er auf Vorarbeiten des Junior-Entwicklungsteams. Danach schließt sich die Auftragsübergabe an. Die einzelnen Teams erhalten den Analyseauftrag sowie das zu bearbeitende Beispielprojekt (Ordner Bsp). Systemanalytischer Zugang Jetzt kommt der systemanalytische Zugang zur Programmierung zum Tragen. Die Schülerinnen und Schüler analysieren das Programm. Sie isolieren die neue Programmsyntax und bereiten diese unter Verwendung von MS-Word so auf, dass eine Vorlage für die Programmentwicklung entsteht. Im Sinne der Methode 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. Um die Routine bei der Arbeit mit den Medien zu fördern, sollte im Unterricht jede Chance genutzt werden, praktisch am PC zu arbeiten. Präsentations- und Reflexionsphase Die Programmsyntax wird vorgestellt und deren Verwendungsregeln thematisiert. Durch Präsentation verschiedener Lösungen kann die allgemeine Vorgabe im Plenum weiter verfeinert und beim Einsatz der IT-Systeme direkt in das eigene Handlungsprodukt integriert werden. Die Lernenden können ihre Erfahrungen austauschen und über ihr Vorgehen bei der Analyse ins Gespräch kommen. Handlungsinstruktion, Suchen und Erproben einer eigenen Lösung Im Anschluss an diese Unterrichtsphase steht wiederum eine Auftragsübergabe. Jetzt beginnt die Phase, in der es gilt, die neue Anweisung zur Lösung betrieblicher Probleme einzusetzen. In diesem Teil des Unterrichts kommt der lern- und programmierumgebungsbezogene Zugang zum Tragen. Binnendifferenzierung Die Teams wählen Arbeitsaufträge mit angemessenem Schwierigkeitsgrad und erstellen mittels Delphi Projekte, bei denen die neu erlernte Programmsyntax zur Anwendung gelangt. Den Teams bleibt es dabei vorbehalten, bestehende Programmteile oder Programmzeilen aus dem Beispielprojekt für ihre Arbeiten zu verwenden. Die Komplexitätsstufe der Entwicklungsaufträge ist farblich markiert. Weiß entspricht der höchsten Schwierigkeitsstufe. Es empfiehlt sich, farbiges Papier zum Ausdruck zu nutzen. Braun, W., Einführung in die visuelle Projektentwicklung mit Delphi, Windows 95 im Einsatz, Aufbau von Informationssystemen, Softwaredesign, 1. Aufl., Darmstadt: Winklers 1997. Kaier, E., Programmierung mit Delphi, 1. Aufl., Darmstadt: Winklers 1997. Landwehr, N., Neue Wege der Wissensvermittlung, ein praxisorientiertes Handbuch für Lehrpersonen in schulischer und beruflicher Aus- und Fortbildung, Aarau: Sauerländer. Schubert, S. Schwill, A., Didaktik der Informatik, Heidelberg u.a.: Spektrum Akademischer Verlag, 2004.