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Liedtexte zur Analyse der Syntax von Lyrik

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Analyse der Sytax von Lyrik dienen Lieder als Einführung in die Definition der Gattung Lyrik, indem ihre poetische Sprache analysiert wird. Die Kinder lernen außerdem, die drei Gattungen Lyrik, Epik und Dramatik zu unterscheiden. Mithilfe einer PowerPoint-Präsentation sollen die Schülerinnen und Schüler Liedtexte erraten. Diese werden zunächst in ungewöhnlicher, aber für einen epischen Text in syntaktisch "korrekter" Form vorgeführt. Im Vergleich zum bekannten Satzbau der lyrischen Form ergibt sich so eine Definition der Gattungen Epik und Lyrik. Weiterführend wird über die visuelle Veranschaulichung eines aufgeschlagenen Buches vertiefend in die Form der Epik, der Lyrik und der Dramatik eingeführt. Hinweise zu den Liedbeispielen Die Liedbeispiele wurden nach vermutetem Bekanntheitsgrad bei den Kindern zusammengestellt und umfassen den gesamten Jahreskreis, so dass aus ihnen bei Bedarf durch Löschen einzelner Folien in der PowerPoint-Präsentation eine passende Auswahl getroffen werden kann. Das Thema Analyse der Syntax von Lyrik im Unterricht Die Unterrichtseinheit "Liedtexte zur Analyse der Syntax von Lyrik" stellt einen spielerischen Einsieg in lyrische Texte dar. Ausgehend von der Analyse bekannter Liedtexte, medial gestützt durch eine PowerPoint-Präsentation, setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit den Gattungen Epik, Lyrik und Dramatik auseinander. Didaktische Analyse Der Schwerpunkt der Unterrichtseinheit liegt in der Einführung der Schülerinnen und Schüler in die Gattung "Lyrik". Im Laufe der Einheit interpretieren sie Liedtexte und lernen syntaktische Unterscheidungsmerkmale der Gattungen Epik und Lyrik kennen. Auch anhand des Layouts prototypischer Texte dieser Gattungen werden Differenzen herausgearbeitet. Die Dramatik wird als dritte Gattung in der Einheit behandelt. Zudem fördert die eigenständige Umstellung von Liedtexten die Auseinandersetzung mit ihren Inhalten und unterstützt so ganz nebenbei das Textverständnis und die Lesekompetenz. Methodische Analyse Der mediengestützte Einstieg in die Einheit mittels eines Ratespiels gewinnt schnell die Aufmerksamkeit der Lernenden. Da sich das Ratespiel auf bekannte Kinderlieder konzentriert, ist die Gruppe angeregt sich aktiv am Unterrichtsgeschehen zu beteiligen, mitzuraten und mitzusingen. Die Wiederholung der zentralen Begriffe der Einheit in der zweiten Doppelstunde sowie die eingenständige Umwandlung von weiteren Liedtexten in eine epische Form, festigen die deutsch-didaktisch relevanten Ergebnisse der Einheit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler leiten aus epischen Texten bekannte Liedtexte ab. erkennen den Unterschied zwischen epischen und lyrischen Texten, indem sie deren syntaktische Strukturen untersuchen. Medienkomptenz Die Schülerinnen und Schüler definieren die äußere Form von Epik, Lyrik und Dramatik, indem sie die verschiedenen Layouts prototypischer Texte dieser Gattungen miteinander vergleichen. Nutzen PowerPoint zur Präsentation ihrer selbst erstellten Rätsel.

  • Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Primarstufe, Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Mittelwertfunktion in der Tabellenkalkulation

Unterrichtseinheit

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.

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co.
  • Sekundarstufe II

Einführung der einfachen WENN-Funktion

Unterrichtseinheit

Die WENN-Funktion wird hier in einem Kontext vorgestellt, der ein typisches Beispiel für eine betriebswirtschaftliche Entscheidungssituation darstellt. Die damit verbundene Notwendigkeit zum Erkennen und Abwägen von Alternativen bietet viele Ansatzpunkte, um kaufmännische Problemlösungs- und Bewältigungsstrategien zu erlernen.Die Unterrichtsstunde ist Teil einer Unterrichtsreihe, in der Schüler und Schülerinnen am Beispiel eines Verkäuferwettbewerbs des Modellunternehmens Werner Becker e. K. unterschiedliche Funktionen der Tabellenkalkulation kennen lernen oder aber auch wiederholen. Dabei wird die WENN-Funktion nicht - wie üblich - durch ein Struktogramm veranschaulicht, sondern sprachlogisch abgeleitet und dann formal im Tabellenkalkulationsprogramm erstellt. Die vorgestellte Unterrichtsstunde kann problemlos aus der Unterrichtsreihe isoliert und einzeln durchgeführt werden. Deshalb ist sie auch gut geeignet, die WENN-Funktion, die in einem ersten Schritt zum Beispiel über ein Struktogramm eingeführt wurde, zur Vertiefung sprachlogisch abzuleiten.Den Schwerpunkt der Stunde bildet die Erstellung einfacher WENN-Funktionen. Auf mögliche Verschachtelungen zur Bearbeitung komplexer Auswahlentscheidungen sollte erst in der Folgestunde eingegangen werden. Ablauf des Unterrichts und Einsatz der Materialien Die Klasse soll sich in einer ersten gemeinsamen Erarbeitungsphase zunächst sprachlich, durch Erschließung der Einstiegssituation, der WENN-DANN-SONST-Formulierung annähern. Diese Vorgehensweise wird gewählt, damit die Schülerinnen und Schüler die Logik hinter der WENN-Funktion erfassen können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erkennen, wie eine WENN-Funktion zur Bearbeitung von zweiseitigen Auswahlentscheidungen logisch aufgebaut ist. können eine WENN-Funktion auf zwei unterschiedliche Weisen logisch formulieren können eine WENN-Funktion formal richtig anwenden. sind in der Lage, die WENN-Funktion zur Lösung einer berufsnahen Problemstellung anzuwenden. übertragen das Gelernte auf andere Problemstellungen. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler trainieren und festigen ihre Fähigkeiten, selbständig zu arbeiten, indem sie die Lösungen der Aufgaben selbst entwickeln. anderen Schülerinnen und Schülern einen Sachverhalt zu erklären. einen Rollenwechsel zu vollziehen, indem sie die Rolle eines Lehrenden wahrnehmen (Partnermix). Titel Einführung/Wiederholung der einfachen WENN-Funktion Autorin Dr. Gabriele Rother Fach Datenverarbeitungsanwendung Zielgruppe Kaufmännische Berufsschulklassen, Höhere Handelsschule, Wirtschaftsgymnasium Zeitumfang 1 Unterrichtsstunde Technische Voraussetzungen ein Computer für zwei Lernende, MS-Excel 2003, Beamer, Whiteboard oder Tafel Damit soll vermieden werden, dass die Schülerinnen und Schüler die reine Syntax einer Excel-Formel auswendig lernen. Dies erscheint wichtig, weil im Unterricht immer wieder auffällt, dass Lernende oftmals nicht in der Lage sind, die WENN-Funktion in einer veränderten Situation anzuwenden. Mit der Boni-Verteilung auf die Kundenbetreuer wird der Lerngegenstand auf der Basis eines typischen, repräsentativen Beispiels der Betriebswirtschaftslehre erarbeitet und eingeübt. Die hier verwendete Werner Becker e. K. dient den Kaufleuten für Bürokommunikation in der Abschlussprüfung als Modellunternehmen. Als Teil einer Unterrichtsreihe ist den Schülern und Schülerinnen die Situation bekannt. Die Werner Becker e. K. hat einen Wettbewerb für die Verkäufer ihrer Kunden veranstaltet. Frau Schmitz, die Geschäftsführerin, möchte den Mitarbeitern aus dem eigenen Haus, die diese Verkäufer betreuen, einen Bonus zukommen lassen. Dieser Bonus wird ausgezahlt, wenn die Verkäufer der Kundenbetreuer hohe Umsätze erwirtschaftet haben. Aisha, die Auszubildende, erhält den Auftrag die Boni der Kundenbetreuer zu errechnen. Schritt 1 Die Schüler und Schülerinnen bereiten die Tabelle für die Anfertigung der WENN-Funktion vor, indem sie die Gesamtumsätze der Kundenbetreuer errechnen. Schritt 2 Sprachlich wird am Whiteboard die WENN-Funktion formuliert. Dabei werden die Halbsätze zwei und drei auf zwei A3-Blätter geschrieben, die auf der Tafel kleben. (Diese Blätter werden anschließend für die alternative Formulierung der WENN-Funktion benötigt.) Aus der logischen Formulierung wird Schritt für Schritt die Syntax der WENN-Funktion abgeleitet. Schritt 3 Die Schüler und Schülerinnen tragen die WENN-Funktion in die Tabelle ein und errechnen die Boni. Die Ergebnissicherung erfolgt über einen Partnermix. Einer aus jeder Zweiergruppe kommt nach vorne und sucht sich dann einen anderen Partner. Als neue Zweiergruppe überprüfen die Schüler und Schülerinnen gemeinsam ihre Ergebnisse und speichern (eventuell nach Korrektur) abschließend ihre Ergebnisse. Zur Unterstützung werden die richtigen Werte zusätzlich per Beamer angezeigt. Die Schülerinnen und Schüler sehen aber nicht die Formel, sondern nur die Zahlenwerte. Wenn die Stunde hier endet, muss das Hausaufgabenblatt umgestaltet werden. Die Schülerinnen und Schüler erhalten ein weiteres Arbeitsblatt: Andi, ein anderer Auszubildender der Werner Becker e. K., formuliert die WENN-Funktion alternativ. Die Schüler und Schülerinnen erarbeiten sich eigenständig die Syntax auf dem vorgegebenen Bereich des Arbeitsblatts 2. Sie tragen anschließend die alternative WENN-Funktion in die Tabelle ein und errechnen die Boni. Die Ergebnissicherung erfolgt wieder über einen Partnermix, wobei die Zweiergruppen wieder in ihre Ausgangssituation zurückwechseln. Wieder überprüfen die Partner gemeinsam ihre Ergebnisse und speichern sie (eventuell nach Korrektur) abschließend. Zur Unterstützung werden die richtigen Werte zusätzlich per Beamer angezeigt. Die Schülerinnen und Schüler sehen aber nicht die Formel, sondern nur die Zahlenwerte. Abschließend wird die Methode "Partnermix" reflektiert. Eine mögliche Frage könnte sein: "Sie haben zur Überprüfung der Ergebnisse Ihre Partner getauscht. Welche Erfahrungen haben Sie damit gemacht?" Aisha erhält den Auftrag zu überprüfen, welche Kundenbetreuer als erfolgreich einzustufen sind. Alle anderen sollen eine Schulung zur Verkaufsförderung besuchen.

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co.
  • Sekundarstufe II

Projekt Funktionsplotter

Unterrichtseinheit

Ziel des Projekts ist die objektorientierte Programmierung eines einfachen Funktionsplotters in Java. Dieser soll Funktionsterme, die über ein Textfeld eingegeben werden, in einem Koordinatensystem mit skalierbaren Achsen darstellen können. Schülerinnen und Schüler sollen einen Plotter entwickeln, mit dem ganzrationale, gebrochenrationale und Potenzfunktionen dargestellt werden können. Die Aufgabenstellung schließt die Entwicklung eines Termparsers ein. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der engen Korrespondenz der Syntaxdiagramme mit der Implementierung der Klassen. Das hier vorgestellte Material richtet sich an erfahrende Informatiklehrerinnen und -lehrer. Es stellt die Sachanalyse dar und schlägt didaktische Reduktionen und einen Aufbau für die Unterrichtseinheit vor. Die enthaltenen Diagramme und Quelltexte sind auch für den Einsatz im Unterricht konzipiert. Realisierung überschaubarer Lösungen in Unterrichtsblöcken Die Entwicklung eines Interpreters oder Parsers, der auf einer kontextfreien Grammatik basiert, ist ein lohnendes, aber auch schwieriges Unterfangen. Dies gilt umso mehr, wenn man sich zum Ziel setzt, dass die Schülerinnen und Schüler wesentlich Teile selbst erarbeiten können. Der Aufbau soll einem genetischen Weg folgen. Ausgehend von einfachen Problemstellungen sollen kleine überschaubare Lösungen realisiert werden, die in einem Unterrichtsblock umgesetzt werden können. Diese Teillösungen können schrittweise zu immer komplexeren Lösungen erweitert werden. Vielfältige Differenzierungsmöglichkeiten Die Vorteile und der Nutzen von algorithmischen Lösungen und objektorientierter Programmierung werden unmittelbar erfahrbar. Durch vielfältige Differenzierungsmöglichkeiten wird auch den weniger leistungsstarken Schülerinnen und Schülern ein Zugang zur Materie ermöglicht. Leistungsstarke Lernende oder Teilgruppen können komplexere Aufgabenstellungen bearbeiten, deren Lösungen in das Projekt integriert werden. Von Vorteil ist hier zweifellos, dass der behandelte Gegenstand allen Schülerinnen und Schülern vertraut ist. Themenübersicht und Materialien Die Inhalte der Programmierungsziele werden kurz vorgestellt. Die jeweiligen Quelltexte und eine ausführliche Dokumentation können Sie hier einzeln herunterladen. Die Schülerinnen und Schüler sollen Syntaxregeln für den Aufbau von Termen finden und formulieren können. rekursiv aufgebaute Syntaxdiagramme lesen und erstellen können. eine kontextfreie Grammatik formulieren und nutzen lernen. die Rekursion als mächtiges Programmierkonzept kennen und nutzen lernen. die Struktur "Stapel" entwickeln, kennen und nutzen lernen. geeignete Klassenstrukturen entwickeln und die entsprechenden Klassen codieren. Thema Objektorientierte Programmierung eines Termparsers und Funktionsplotters in Java Autor Karl Georg Kristin Fach Informatik Zielgruppe Sekundarstufe II; vorauszusetzen sind Erfahrungen im objektorientierten Programmieren Zeitraum 5-10 Doppelstunden, je nach angestrebter Komplexität der Lösung Technische Voraussetzungen Computer-Arbeitsplätze in ausreichender Zahl (im Idealfall Partnerarbeit) Software Java Runtime Environment (kostenfreier Download), Entwicklungsumgebung BlueJ (Freeware) oder eine andere Entwicklungsumgebung für Java 1. Konstante Grenzen Das Programm stellt den Graphen einer Funktion auf einem Panel dar. Das Panel wird in einem Frame auf dem Monitor angezeigt. Der Ursprung des Koordinatensystems liegt in der linken unteren Ecke. Die Achsen haben feste Größen. 2. Flexible Grenzen Die Einteilung und Lage der Koordinatenachsen wird durch die Anfangs- und Endwerte der Achsen angegeben. Die Koordinatenachsen werden ebenfalls gezeichnet. 3. Achsenbeschriftung Die Beschriftung der Achsen erfolgt nach dem Grundsatz, dass zwei Markierungen höchstens 80 Pixel auseinander sein sollen und mindestens einen Abstand von 30 Pixeln haben dürfen. 1. Summen und Produkte Erlaubte Terme dürfen zu Beginn nur Ziffern, die Variable x, Plus- und Multiplikationszeichen enthalten. 2. Geklammerte Ausdrücke Sollen auch Terme verarbeitet werden können, die Klammerausdrücke enthalten, muss die Syntax erweitert werden. 3. Subtraktion und Division Die Subtraktion einer Zahl wird ersetzt durch die Addition des negativen Werts der Zahl. Ein Minuszeichen vor einem Summanden führt dazu, dass der Wert des Summanden ins Negative verkehrt wird. Eine Sonderstellung nehmen dabei Vorzeichen ein, die nicht einem Summanden folgen, sondern vor einem Term stehen. 4. Potenzrechnung Um Potenzen verarbeiten zu können wird die Syntax erneuet erweitert. Als Basen und Exponenten sind Variablen, Konstanten oder eingeklammerte Terme zugelassen. Am Ende der Unterrichtseinheit werden die Teile des Projekts zusammengeführt und der Funktionsplotter erhält noch eine interaktive Oberfläche. In dem Dokument (dokumentation_plotter.pdf) finden Sie weitere und ausführliche Informationen zu den oben kurz vorgestellten Programmierzielen, die in einem Unterrichtsblock umgesetzt werden sollen.

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co.
  • Sekundarstufe II

Excel: Die Funktion SVERWEIS

Unterrichtseinheit

In dieser Stunde geht es um Syntax und praktische Anwendung der Funktion SVERWEIS im Rahmen einer Excel-Unterrichtsreihe. Neben der Programmschulung wird thematisch die Kosten- und Leistungsrechnung vertieft.Die Schülerinnen und Schüler nutzen zur exemplarischen Lösung eines kaufmännischen Problems das Tabellenkalkulationsprogramm MS Excel. Diese Stunde stellt ein anschauliches Beispiel für lernfeldorientierten und fächerverbindenden Unterricht in der Berufsschule dar.Für die Durchführung dieser Unterrichtsstunde sind grundlegendes Basiswissen in Excel und Kenntnisse aus der Kosten- und Leistungsrechnung Voraussetzung. Ausgangspunkt ist eine Excel-Tabelle, in der nicht zwischen Aufwendungen und Erträgen unterschieden wird. Der Benutzer muss diese Entscheidung zunächst manuell eingeben. Die Schülerinnen und Schüler erkennen hier schnell Optimierungsbedarf! Inhaltliche Schwerpunkte Diese Stunde sollte Teil einer Excel-Unterrichtsreihe sein, in der einfache und komplexe Funktionen bereits erarbeitet worden sind. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Struktur und die Vorgehensweise der SVERWEIS-Funktion schildern und in die Praxis umsetzen können. die Unterschiede der SVERWEIS-Funktion zur WENN-Funktion darlegen können. sich im Rahmen der Partnerarbeit gegenseitig unterstützen. problemorientiert und in verständlicher Form und Sprache ihre Ergebnisse präsentieren. Die Klasse hat zu Beginn der aktuellen Unterrichtsreihe Kenntnisse über den Aufbau, die Funktionsweise und die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten von Tabellenkalkulationsprogrammen erworben. Die Struktur, das Layout und die Formatierung von Tabellen sind im Vorfeld bei der Erstellung einer Vielzahl eigener Exceltabellen ebenso erarbeitet worden, wie die verschiedenen Möglichkeiten, Daten in einer Tabelle mihilfe von einfachen und komplexeren Funktionen (der Bereiche Logik, Statistik und Datum/Zeit) zu manipulieren. Die letzten drei Doppelstunden hat sich die Klasse intensiv mit den Logik-Funktionen [wenn(), und(), oder()] sowohl in "einfacher" als auch in "mehrfach verschachtelter" Form beschäftigt. In diesem Rahmen wurde die Ergebnistabelle_Schuelername.xls erstellt, die in dieser Stunde optimiert werden soll. Innerhalb der Kosten- und Leistungsrechnung sollten das Zweikreissystem, Aufgaben und Grundbegriffe der KLR, Einnahmen und Ausgaben, Erträge und Aufwendungen, Kosten und Leistungen zuvor behandelt worden sein. Die Idee zur Optimierung der Ergebnistabelle, in der zunächst nicht zwischen Aufwendungen und Erträgen unterschieden wird, kam von den Schülerinnen und Schülern und wurde daher in der hier vorgestellten Stunde aufgenommen, um die SVERWEIS-Funktion einzuführen. Die Schülerinnen und Schüler sollen unter Verwendung der SVERWEIS-Funktion eine funktionsgestützte Berechnung beziehungsweise Auswertung durchführen und somit die Problematik des Eingangsfalles selbstständig lösen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Schülerinnen und Schüler in der Lage sind, die Funktion SVERWEIS auf kaufmännsiche Aufgaben zu übertragen und diese zu lösen. Die selbstständige Erarbeitung der notwendigen Arbeitsschritte in Excel sowie das grundlegende Verständnis des syntaktischen Aufbaus der angewandten Funktionen stehen hierbei im Vordergrund. Um die grundlegende Funktionsweise der Funktion SVERWEIS in Excel zu verdeutlichen, wird die artverwandte Funktion WVERWEIS in dieser Stunde ebenso vernachlässigt, wie das Syntaxelement Bereich_Verweis der Funktion SVERWEIS. Da die syntaktische Anordnung der Elemente der WVERWEIS-Funktion sehr ähnlich ist, beschränkt sich die Thematik dieser Stunde auf den syntaktischen Aufbau und die praxisorientierte Anwendung der Funktion SVERWEIS. Der Bereich_Verweis ist ein logischer Wert, der angibt, obSVERWEIS eine genaue oder eine ungefähre Entsprechung suchen soll. Wenn dieser Parameter WAHR ist oder weggelassen wird, wird eine ungefähre Entsprechung zurückgegeben. Anders ausgedrückt, wird der nächstgrößere Wert zurückgegeben, der kleiner als das Suchkriterium ist, wenn keine genaue Entsprechung gefunden wird. Hierdurch soll die Komplexität des Stundenthemas auf ein transparentes Minimum reduziert werden, um dadurch ein grundlegendes Verständnis für den Umgang mit der SVERWEIS-Funktion in Excel zu schaffen. Beide Punkte werden zu einem späteren Zeitpunkt von den Schülern zu klären sein. Durch das gewählte Beispiel, welches aus der Kosten- und Leistungsrechnung bekannt ist, konnten die Schülerinnen und Schüler den logischen Aufbau der Ergebnistabelle nachvollziehen und weitestgehend eigenständig in Excel umsetzen. Für den Unterichtsbeginn wurde ein kurzer Schülervortrag gewählt, welcher den aktuellen (nicht optimierten) Stand der Ergebnistabelle sowie die Ziele einer Optimierung darstellt. Anschließend werden kurz Vorschläge zur Lösung des Problems gesammelt. In den Erarbeitungsphasen wird wegen der Komplexität des Themas kleinschrittig vorgegangen. Während der spontane Versuch, das Problem zu lösen zu keinen beziehungsweise sehr komplizierten Lösungsvorschlägen führen dürfte, wird die Lösung mithilfe der Informationsblätter zu übersichtlichen und nachvollziehbaren Ergebnissen kommen. Zudem erfordert die Protokollierung der einzelnen Ergebnisse von den Schülern, sich die Schritte Beispielsyntax Allgemeine Syntax Problemsyntax bewusst zu machen und zu dokumentieren. Die einzelnen kurzen Präsentationsphasen sind dadurch zu begründen, dass alle Schülerinnen und Schüler die Chance erhalten, die entscheidenden Schritte nachzuvollziehen oder wieder aufzuschließen. die schnelleren Schüler ihre Kenntnisse ausarbeiten und erläutern müssen. Fehler nicht unnötig lange mitgeschleppt werden. die Struktur der SVERWEIS-Funktion deutlich wird. Die Präsentationsphasen sind dabei so konzipiert, dass jeweils ein Schüler seine Arbeitsschritte mittels Schülerdemo am Rechner präsentiert. Sollten verschiedene Lösungsansätze oder Verständnisprobleme auftreten, könnten andere Schüler ihre Vorgehensweise ebenfalls präsentieren.

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co.
  • Sekundarstufe II

Rosetta Stone: Immersion und selbstgesteuertes Lernen

Fachartikel

Die Rosetta Stone Methode, auch Dynamic Immersion Methode, hilft dabei, eine Sprache ohne direkte Übersetzungen in die eigene Muttersprache und somit ganz intuitiv zu erlernen. Rosetta Stone ist ein Sprachlernprogramm für über 20 verschiedene Sprachen, das auf der Immersionsmethode basiert und darauf abzielt, den Sprachlernprozess für die Nutzerinnen und Nutzer so natürlich wie möglich zu gestalten. Die Vermittlung sprachlicher Strukturen wie Phonetik, Lexik und Syntax orientiert sich stark an den Prozessen des natürlichen Spracherwerbs. Dieses spiegelt sich sowohl im Aufbau des Programms als auch in der Auswahl der thematischen Felder wider.

  • Pädagogik / Englisch / Französisch / Italienisch / Latein / Polnisch / Spanisch / Fächerübergreifend
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Fakultäten, Binomialkoeffizienten und ein Trikottausch

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Fakultäten und Binomialkoeffizienten schreiben die Lernenden ein Programm, das nach Möglichkeiten sucht, die Trikots beim Trikottausch zwischen zwei Mannschaften in einer bestimmten Art zu vergeben. Der Zusammenhang zwischen Wahrscheinlichkeit und relativer Häufigkeit wird an einem spannenden Beispiel spielerisch vorgestellt. Auch dazu soll eine zweite kleine Simulation erstellt werden.Die neuen G8-Lehrpläne sehen schon in Unter- und Mittelstufe Einblicke in die Kombinatorik und die Wahrscheinlichkeitsrechnung vor. Schülerinnen und Schüler der Klassen 10 und 11 in G9 werden erst im Grund- oder Leistungskurs Einblicke in diese Thematik erfahren. Die hier vorgestellte Unterrichtseinheit soll eine erste Anwendung derartiger Elemente aufzeigen. Sie lässt sich in Arbeitsgruppen oder Arbeitskreisen außerhalb des Unterrichts realisieren. Die hier angebotenen Materialien bieten eine Möglichkeit, begabte Schülerinnen und Schüler selbstständig arbeiten zu lassen und ihnen immer wieder Aufgaben und Lösungen auszuhändigen. Für Hilfeleistungen und Rückmeldungen sollte ihnen dabei die Lehrperson als Ansprechpartner zur Seite stehen. Lebensweltbezug Als Aufhänger für die Thematik der Aufgabenstellung, Fakultäten und Binomialkoeffizient, können Sport-Events wie Fußball- und Handball-Weltmeisterschaften oder Europameisterschaften genutzt werden. Beim Trikottausch am Ende der Partien spielen sicher vorherige Absprachen eine Rolle und nicht jeder gibt sein Trikot am Ende eines Matches her. Dass der Trikottausch auch etwas mit Mathematik zu tun haben könnte, kann man schnell übersehen... Einstieg in die Thematik Fakultäten und Binomialkoeffizient Am Beispiel einer Mannschaftsstärke von fünf Spielern soll zuerst die Anzahl von Möglichkeiten erarbeitet werden, wie diese fünf Sportler die fünf Trikots der gegnerischen Mannschaft unter sich verteilen können. Das Prinzip ist schnell erkannt. Anschließend soll das Trikottauschen mit einer Bedingung erfolgen: Kein Spieler soll das Trikot mit seiner eigenen Nummer erhalten. Die Bestimmung dieser Anzahl scheint anfangs nur per Suche möglich zu sein. Fortsetzung und Vertiefung Nachdem mithilfe des Computers die Anzahl der Möglichkeiten, wie die Trikots mit der Zusatzbedingung verteilt werden können, bestimmt wurde, wird eine Berechnungsvorschrift vorgestellt. Mit dieser kann dann für beliebige Anzahlen von Spielern die Frage nach der Anzahl der Tauschmöglichkeiten berechnet werden. Da die Wahrscheinlichkeit einer solchen Trikotverteilung gegen 1/e strebt, kann mit einer weiteren Simulation die Zahl der Möglichkeiten für die Verteilung mit dem Computer bestimmt und mit dem exakten Wert verglichen werden.Die Schülerinnen und Schüler lernen die Kombinatorik kennen. lernen ein einfach klingendes und somit leicht verständliches mathematisches Problem kennen, dessen gesamte Lösung aber noch aussteht. lernen mathematische Syntax kennen. lernen Wahrscheinlichkeiten und relative Häufigkeiten kennen. setzen Algorithmen in einfache Programmroutinen um. arbeiten selbstorganisiert.

  • Mathematik / Rechnen & Logik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Die Verwendung der Case-Anweisung

Unterrichtseinheit

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.

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co.
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Anwendung der Zielwertsuche

Unterrichtseinheit

Einen Kredit aufnehmen und abschätzen können, ob die monatliche Rate nicht die eigenen finanziellen Möglichkeiten übersteigt und die Laufzeit überschaubar ist, sind mittlerweile Fähigkeiten, die zur Selbstständigkeit dazu gehören. Ausgangspunkt des Unterrichts ist das Vorhaben eines Bürokaufmanns, ein Auto zu erwerben, das zum Teil durch einen Kredit finanziert werden soll. Die Schülerinnen und Schüler stellen unter Verwendung grundlegender Formeln zunächst einen Tilgungsplan für diesen Kredit auf. Auf dieser Basis wird die (sehr lange) Laufzeit des Kredits ermittelt. Nach einer kritischen Reflexion des Kreditangebots werden unter Erarbeitung und Einsatz der Zielwertsuche Alternativen erarbeitet, um die Finanzierung des Autos sinnvoller zu gestalten. Mithilfe der Zielwertsuche soll ermittelt werden, auf wie viel Euro sich die monatliche Kreditrate erhöht, wenn die Laufzeit des Kredits auf ein akzeptables Maß reduziert wird. Zur Vertiefung soll mittels der Zielwertsuche weiterhin eruiert werden, welcher Kreditbetrag bei einer geringeren monatlichen Belastung unter der Prämisse aufgenommen wird, dass die verkürzte Kreditlaufzeit beibehalten wird. Die Unterrichtseinheit dient dazu, die vorab erworbenen Kenntnisse im Bereich der Tabellenkalkulation zu erweitern und zu vertiefen sowie auf eine komplexe Lernsituation anzuwenden, die an Inhalte des Betriebswirtschaftslehreunterrichts anknüpft. Einsatz der Materialien Die Unterrichtseinheit dient dazu, die vorab erworbenen Kenntnisse im Bereich der Tabellenkalkulation zu erweitern und zu vertiefen sowie auf eine komplexe Lernsituation anzuwenden, die an Inhalte des Betriebswirtschaftslehreunterrichts anknüpft. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen mittels grundlegender Excel-Formeln einen Kredit-Tilgungsplan in Form eines Annuitätenkredits aufstellen, mithilfe des entworfenen Tilgungsplans die Laufzeit des Kredits ermitteln, den Finanzierungsplan im Hinblick auf die Tilgungsdauer kritisch betrachten, die Methode der Zielwertsuche inklusive vorgeschriebener Syntax im Rahmen der Tabellenkalkulation mit Excel selbstständig erarbeiten, unter Anwendung der Zielwertsuche eine DV-gerechte Problemlösung für die Ausgangssituation entwickeln, die grundsätzliche Vorgehensweise bei der Zielwertsuche (Zielzelle, Zielwert, veränderbare Zelle) analysieren und verbal beschreiben, die Methode auf weitere Problemstellungen übertragen. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen zur Problemstellung erforderliche Informationen selbstständig analysieren. 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. eine Methode erlernen, für sich optimale Bedingungen eines Darlehens errechnen zu können. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen sich in der Teamarbeit gegenseitig unterstützen, sich während der Partnerarbeit und der Präsentation gegenseitig zuhören. Thema Anwendung der Zielwertsuche zur vereinfachten Bewertung von Tilgungsplänen mit dem Tabellenkalkulationsprogramm Excel Autoren Ursula Hahn, Armin Hahn Fach Wirtschaftsinformatik, Organisationslehre, Informationswirtschaft Zielgruppe Kaufmännische Berufsschulklassen, Wirtschaftsgymnasium, Höhere Handelsschule Zeitraum eine Unterrichtsstunde Technische Voraussetzungen ein Computer pro Schüler, MS Excel Planung Zielwertsuche Armin Hahn ist am Berufskolleg des Rhein-Sieg-Kreises in Siegburg tätig. Durch die Vorgehensweise, die Zielwertsuche über ein an ihre Lebenswirklichkeit angelehntes Fallbeispiel - (Wie finanziert man am besten ein Auto?) - einzuführen, soll die Motivation der Schülerinnen und Schüler gesteigert werden. Der Einsatz von Arbeitsblättern, die neben dem Fallbeispiel und Arbeitsaufträgen die zur Lösung der Problemstellung benötigten Informationen enthalten, ermöglicht den Schülerinnen und Schülern eine weitgehend selbstständige Vorgehensweise. Zur Sicherung des Erlernten wird einerseits der gewählte Lösungsweg verbal erläutert, andererseits wird auf den OHP-Folien die Problemlösung schriftlich fixiert.

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co.
  • Sekundarstufe II

Der programmierbare Roboterarm

Unterrichtseinheit

In der vorliegenden Unterrichtseinheit "Der programmierbare Roboterarm" sollen die Schülerinnen und Schüler erste Einblicke in die Automatenprogrammierung und die Strukturierung von Programmen erhalten. Die Materialien können für die Erarbeitung im Unterricht und zur Wiederholung oder Prüfungsvorbereitung - auch am heimischen Rechner - eingesetzt werden.Die Behandlung des Themas "Informationen verarbeiten" wird an vielen Schulen mittels der Programme "Karol - der Roboter" oder "Kara" erledigt. Bei beiden Programmen tun sich die Schülerinnen und Schüler schwer damit, Sensoren zu erkennen und automatisierte Abläufe hineinzuinterpretieren. An diesem Problem soll nun der "Roboterarm" ansetzen und den Lernenden diese wichtigen Begriffe der Informatik praxisnah veranschaulichen. Das in dieser Unterrichtseinheit verwendete dreidimensionale Modell eines Roboterarms wurde durch die objektorientierte Programmiersprache VRML (Virtual Reality Modeling Language) verwirklicht.Der programmierbare Roboterarm setzt jede Eingabe der Schülerinnen und Schüler bildlich um - durch diese Veranschaulichung ist der Lernerfolg "vorprogrammiert". Das VRML-Plugin von blaxxun Contact steht kostenfrei zur Verfügung. Der gesamte Kurs "Der programmierbare Roboterarm" ist in vier Kapitel unterteilt. Während sich die ersten drei Kapitel an die Klassen 7 bis 8 richten, können die Inhalte des vierten Kapitels auch in Klasse 10 beziehungsweise Jahrgangsstufe 11 und 12 zum Einsatz kommen. Ausführliche Hinweise zum Lehrplanbezug (hier Sachsen) finden Sie auf den folgenden Seiten. 1. Einführung in die Automatenprogrammierung - Sensoren und Zustände Schülerinnen und Schüler erkunden den Roboterarm. Sie erstellen das UML-Diagramm und modifizieren es durch Methodenaufrufe. 2. Einführung in die Automatenprogrammierung - Lineare Programmierung Nach dem "Spielen" mit dem Roboterarm über die Programmbuttons geht es nun um die Automatisierung von Abläufen - der eigentlichen Aufgabe von Robotern. 3. Einführung in die Automatenprogrammierung - Programmanalyse Die Lernenden müssen die Zusammenhänge zwischen den Sensorzuständen und den Methodenaufrufen abstrahieren. 4. Strukturiertes Programmieren - Nutzung von Kontrollstrukturen Nach dem linearen Programmieren lernen die Schülerinnen und Schüler Schleifen und Verzweigungen kennen. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen durch die Nutzung des VRML-Modells die Sensoren und ihre verschiedenen Zustände an einem Roboterarm. untersuchen das UML-(Unified Modeling Language-)Diagramm des "Industrieroboters" sowie das Schema der Zustände und ihre Beeinflussung mit verschiedenen Methoden. bestimmen vorprogrammierte Bewegungsabläufe unter Berücksichtigung der Sensorenzustände mittels Programmeingabe und halten diese in Zustandstabellen fest. untersuchen die Kontrollstrukturen Schleifen (Wiederholungen) und bedingte Verzweigungen und wenden diese an. Erkundung des 3D-Modells Durch eine spielerische Beschäftigung mit dem VRML-Modell (Abb. 1) soll den Schülerinnen und Schülern klar werden, über welche Sensoren der Roboterarm verfügen muss und welche Zustände diese Sensoren annehmen können. So können die Lernenden gemeinsam das UML-(Unified Modeling Language-)Diagramm sowie das Schema der Zustände und der Methoden erarbeiten (siehe "roboterarm_1.pdf"). Dabei wird ihnen auch klar, von welchem Zustand man NICHT in einen anderen Zustand kommt. Plugin erforderlich Das dreidimensionale Modell wurde durch die objektorientierte Programmiersprache VRML (Virtual Reality Modeling Language) verwirklicht, die speziell für das Internet entwickelt worden ist. Das zur Darstellung des Modells erforderlich Plugin können Sie kostenlos aus dem Internet herunterladen: blaxxun Contact 5.1 Download des Plugins von der Homepage des Autors der Unterrichtseinheit Cortona3D Viewer Download der Freeware-Version Cortona von Parallel Graphics Methodenaufrufe Nach der Erarbeitung Theorie kann das UML-Diagramm erstellt und durch Methodenaufrufe modifiziert werden (siehe "roboterarm_1.pdf"). Das erworbene Wissen kann simultan am Rechner auf die Probe gestellt werden. Für die Methodenaufrufe stehen im ersten Teil des Programms "Roboterarm.exe" sechs Button zur Verfügung (Abb. 2, Platzhalter bitte anklicken): R - Arm nach rechts drehen L - Arm nach links drehen H - Roboterarm nach oben (hoch) schwenken T - Roboterarm nach unten (tiefer) schwenken A - Greifer öffnen (auf) Z - Greifer schließen (zu). Über diese Buttons wird der Roboterarm gesteuert. Bei einem falschen Methodenaufruf gibt das Programm eine entsprechende Fehlermeldung aus. Wird zum Beispiel der Button "R" gedrückt, wenn der Richtungssensor bereits "rechts" anzeigt, hat dies eine entsprechende Fehlermeldung zur Folge. Lernumgebung "Programmierbarer Roboterarm" Die Lernumgebung ist - wie alle weiteren Materialien zur Unterrichtseinheit - in dem Downloadpaket programm_roboterarm.zip enthalten (siehe Startseite des Artikels). Das Programm wird per Klick auf die Datei "Roboterarm.exe" gestartet. Die EXE-Datei ruft die Bilddateien der Unterordner "mit_kugel" und "ohne_kugel" sowie die PDF-Arbeitsblätter auf und muss daher mit diesen Ordnern und Dateien auf einer Ebene liegen. Lernbereich 1, Computer verstehen: Daten und Strukturen Übertragen des Prinzips "Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe" auf Vorgänge im Alltag, Bedienen technischer Geräte Lernbereich 2, Computer nutzen und anwenden: Objekte - Attribute - Methoden Zuordnung von konkreten Objekten zum Modell: Objekt - Attribut - Attributwert, UML-Notation (Unified Modeling Language) Lernbereich 1, Informationen repräsentieren: Klassen und Objekte Klassen aus der Erfahrungswelt: Name, Attribut, Attributwertebereich, Methode Einfache Programmierung Zur Automatisierung von Abläufen muss ein Weg gefunden werden, wie man der Maschine mitteilen kann, was man von ihr will. Das geschieht im Allgemeinen über die Programmierung. Die Schülerinnen und Schüler sollen an dieser Stelle jedoch keine Programmierprofis werden, sondern sich mit den Strukturen einer Programmiersprache vertraut machen. Die vorliegende Programmiersprache besteht im Wesentlichen aus einer Aneinanderreihung der Großbuchstaben R, L, H, T, A und Z, wobei jeder Buchstabe eine Methode aufruft und somit einen Sensorzustand verändert: R - Arm nach rechts drehen L - Arm nach links drehen H - Roboterarm nach oben (hoch) schwenken T - Roboterarm nach unten (tiefer) schwenken A - Greifer öffnen (auf) Z - Greifer schließen (zu). "Sehen", was man programmiert Die Eingabe falscher Buchstaben wird durch den Parser herausgefiltert - es erfolgt keine Fehlermeldung. Dies kann man übrigens später nutzen, um zum Beispiel im Rahmen der Binnendifferenzierung Wörter zu finden, die den Roboterarm sinnvoll programmieren. Die in Frage kommenden Buchstaben mit ihrem dazugehörigen Methodenaufruf sind während der Eingabephase immer auf dem Bildschirm präsent (Abb. 3, Platzhalter bitte anklicken). Durch die signifikante Bedeutung der Programmierbefehle dieser rudimentären Programmiersprache sollte jede Schülerin und jeder Schüler binnen kürzester Zeit Erfolgserlebnisse in Form von gewünschten Bewegungsabläufen erringen. Lernbereich 1, Computer verstehen: Daten und Strukturen Übertragen des Prinzips "Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe" auf Vorgänge im Alltag: Bedienen technischer Geräte Lernbereich 1, Informationen repräsentieren: Klassen und Objekte Klassen aus der Erfahrungswelt: Name, Attribut, Attributwertebereich, Methode Lernbereich 2, Informationen verarbeiten: Modell - Algorithmus - Lösung Begriff: Algorithmus (Endlichkeit, Eindeutigkeit, Ausführbarkeit, Allgemeingültigkeit), Kennen des Problemlöseprozesses (Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test, Dokumentation), selbstständiges Lösen einfacher Probleme, einfache Automaten, Aufgaben in einfachen grafischen Programmierumgebungen (kritische Bewertung der Resultate) Nennung der Methodenaufrufe Im dritten Abschnitt des Programms zeigt sich, ob die Lernenden die Theorie zur linearen Programmierung verstanden haben. Die Schülerinnen und Schüler haben nun die Aufgabe, vorgegebene Bewegungsabläufe in Programme umzusetzen. Dazu können sie Bewegungsabläufe betrachten, indem sie den entsprechenden Button anklicken (Beispiel 1-4; Abb. 4, Platzhalter bitte anklicken). Die Lernenden können sich die Sequenzen beliebig oft vorspielen lassen. Dann muss ein Programm aus einer Aneinanderreihung der Großbuchstaben R, L, H, T, A und Z formuliert und in die entsprechende Eingabemaske eingetragen werden. Nach einem Klick auf den "ok"-Button wird die Eingabe analysiert und bewertet. Ausfüllen der Zustandstabellen Die eigentliche Schwierigkeit besteht dabei nicht in der konkreten Auflistung der Methodenaufrufe in Form eines Programms, sondern vielmehr im Ausfüllen der Zustandstabellen. Dazu müssen die Schülerinnen und Schüler die Zusammenhänge zwischen den Sensorzuständen und den Methodenaufrufen abstrahieren. Die Sensorenzustände werden nicht mehr angezeigt. Lernbereich 1, Computer verstehen: Daten und Strukturen Übertragen des Prinzips "Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe" auf Vorgänge im Alltag: Bedienen technischer Geräte Lernbereich 1, Informationen repräsentieren: Klassen und Objekte Klassen aus der Erfahrungswelt: Name, Attribut, Attributwertebereich, Methode Lernbereich 2, Informationen verarbeiten: Modell - Algorithmus - Lösung Begriff: Algorithmus (Endlichkeit, Eindeutigkeit, Ausführbarkeit, Allgemeingültigkeit); Kennen des Problemlöseprozesses: Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test und Dokumentation; selbstständiges Lösen einfacher Probleme, einfache Automaten, Aufgaben in einfachen grafischen Programmierumgebungen; kritische Bewertung der Resultate Lernbereich 2, Formeln und Gleichungen Die Schülerinnen und Schüler erfassen komplexere Aufgabentexte und übertragen den lösungsnotwendigen Inhalt in die mathematische Sprache und deren Symbolik. Sie erfassen Strukturen von Termen, Gleichungen und Formeln. Anschauliche Einblicke in die Programmierung Das strukturierte Programmieren - also die Nutzug von Kontrollstrukturen - setzt bei den Schülerinnen und Schülern ein erhöhtes Maß an Abstraktionsvermögen voraus. Durch Anschaulichkeit kann man ihnen jedoch den Weg der Aneignung erster Erfahrungen mit dieser Materie ebnen. Diesen Anspruch versucht das Programm "Roboterarm" gerecht zu werden. Nach den ersten Einblicken in die (lineare) Programmierung des Roboterarms sollen nun Aufgaben programmiertechnisch gelöst werden, bei denen man vorzugsweise Kontrollstrukturen einsetzt. Schleifen und Verzweigungen Beim linearen Programmieren galt bisher: Ein Programm für den programmierbaren Roboterarm besteht aus einer Reihe von Großbuchstaben, die von links nach rechts abgearbeitet werden. Beim strukturierten Programmieren kommen nun jedoch Schleifen und Verzweigungen mit hinzu. Da Schleifen und Verzweigungen dem linearen Ablauf des Programms widersprechen, spricht man nicht mehr von linearer Programmierung, sondern von strukturierter Programmierung. Im vierten Abschnitt des Programms werden nacheinander die folgenden Themen behandelt, die über die jeweiligen Reiter aufgerufen werden können (Abb. 5, Platzhalter bitte anklicken). Über den letzten Karteikartenreiter kommt man zurück zum Hauptmenü. Es empfiehlt sich, die Kapitel der Reihe nach abzuarbeiten: Bedienung des Roboterarms über Buttons Lineares Programmieren mit Kugeltransport Kontrollstruktur "Schleifen" Kontrollstruktur "Bedingte Verzweigungen" Beibehaltung der Befehle Die bereits bekannten Programmierbefehle werden beibehalten. Auch in diesem Programmteil ist während der Bedienung darauf zu achten, dass die Anzeige der Sensoren berücksichtigt wird. Wenn zum Beispiel der Richtungs-Sensor bereits "links" anzeigt, kann der Befehl "L" (Roboterarm nach links schwenken) nicht mehr ausgeführt werden. Das Programm gibt eine Fehlermeldung aus. Neuer Befehl: Kugeltausch Hinzu kommt nun die Last in Form einer Kugel, die durch den Roboterarm vom rechten Lager auf das linke Lager befördert werden soll. Jede der Kugeln hat die Masse 300 Kilogramm. Sobald der Greifer um die Kugel geschlossen wird, zeigt der Last-Sensor die aktuelle Last an. Nachdem die Kugel mittels Roboterarm vom rechten Lager auf das linke Lager befördert wurde, kann der Kugeltausch (neuer Befehl der Programmiersprache: "K") durchgeführt werden. Neue Sensoren: Last- und Lastlage In diesem Zusammenhang sind zwei neue Sensoren hinzugekommen, welche die Last betreffen. Der Roboterarm verfügt nun über einen Last-Sensor, der die Masse der Last in Kilogramm ermittelt. Der zweite Sensor ist der Lastlage-Sensor, der über die aktuelle Lage der Kugel informiert. Für den problemlosen Kugeltausch (Abb. 6) müssen zwei Bedingungen erfüllt sein: Die Kugel muss vom rechten Lager auf das linke Lager befördert worden sein. (Lastlage-Sensor: links ) Die Kugel muss freigegeben sein. (Roboterarm-Sensor: oben ) Kugeltausch Die Programmiersprache bestand bisher aus der Aneinanderreihung der Großbuchstaben R, L, H, T, A und Z. Damit konnte man den Roboterarm durch seine gesamten Bewegungsfreiheiten (Sensor-Zustände) führen. Zum Erfüllen der nun anstehenden Aufgaben benötigt man darüber hinaus noch den Befehl "K", der die Methode Kugeltausch aufruft. Gemäß der unter "4.1 Bedienung des Roboterarms über Buttons" betrachteten Bedingungen kann nun eine nach links transportierte Kugel - die vom Greifer freigegeben wurde - ausgetauscht werden (Abb. 7). "Aufgabe erfüllt" Die Kugel wird von ihrem linken Podest (Sensor-Lastlage = links ) entfernt und die nächste Kugel auf dem rechten Podest bereitgestellt (Sensor-Lastlage = rechts ). Für die Erfüllung der Aufgabe ist zu beachten, dass die Anzahl der bewegten Kugeln erst nach dem Kugeltausch erfasst wird (Abb. 8). "Schleifen" statt Wiederholung von Programmteilen Der Abschnitt "Schleifen" bearbeitet innerhalb des Roboterarm-Programms zum ersten Mal Programmstrukturen, die von der linearen Programmierung abweichen. Wenn zum Beispiel nicht nur eine Kugel bewegt werden soll, sondern eine beliebige Anzahl, so musste man dafür bisher einen bestimmten Programmteil mehrfach wiederholen. Das kann man auch eine Schleife erledigen lassen. Als Schleife wird ein Programmteil bezeichnet, der mehrfach nacheinander ausgeführt werden kann. Syntax der Schleife Der Roboterarm erkennt die Kontrollstruktur einer Schleife an der Syntax "W3(ZA)" (Abb. 9). Das "W" kennzeichnet die Struktur als Wiederholung (Schleife), die darauf folgende Ziffer (1-9) gibt die Anzahl der Wiederholungen an. Für die Bearbeitung der gestellten Aufgaben sind einstellige Zahlen ausreichend - mehrstellige Zahlen werden auf die letzte Stelle reduziert. Die Befehlssequenz in der Klammer stellt den zu wiederholenden Programmteil dar. Beim Programmablauf würde "W3(ZA)" dasselbe ergeben wie "ZAZAZA". Allerdings kann man bei vielen Wiederholungen oder größeren Schleifen Befehle sparen. Bei der Verwendung von Schleifen ist zu beachten, dass mehrere Schleifen nacheinander - aber nicht geschachtelt - eingegeben werden dürfen. Unterschiedliche Beantwortung einer Bedingung mit mehreren Alternativen Mit den "Wiederholungen" kennt man bereits eine Kontrollstruktur, die das Verzweigen eines Programms ermöglicht. Eine echte Verzweigung jedoch - die sich aus der unterschiedlichen Beantwortung einer Bedingung mit mehreren Alternativen ergibt - ist das noch nicht. In dem hier vorgestellten Programmteil werden dem Roboterarm Kugeln mit unterschiedlichen Lasten (null bis 500 Kilogramm) vorgelegt. Die Masse von 300 Kilogramm ist dabei die Obergrenze, die der Roboterarm heben kann, ohne Schaden zu nehmen. Sobald der Roboterarm eine Kugel im Greifer hat (Richtung: links , Arm: unten , Greifer: zu ) wechselt die Lastposition auf den Zustand im Greifer und nun muss der Test erfolgen, ob die Last vom Roboterarm bewegt werden kann oder nicht. Syntax der bedingten Verzweigung Der Roboterarm erkennt die Kontrollstruktur der Verzweigung an der Syntax "I". Der Großbuchstabe "I" steht für das englische "if ... then". Die erste Befehlsfolge wird ausgeführt, wenn die Kugel die erlaubte Masse von höchstens 300 Kilogramm hat. Bei der anderen Alternative (Masse > 300 Kilogramm) wird die zweite Befehlsfolge ausgeführt. Es ist darauf zu achten, dass der Roboterarm am Ende des Tests bei beiden Alternativen dieselben Sensoren-Zustände hat, damit das Programm anschließend fehlerfrei weiter ausgeführt werden kann. Beispiel "Bewege fünf Kugeln" Für die Bearbeitung der zweiten Aufgabe "Bewege fünf Kugeln" kann der Test problemlos in die Schleife eingebaut werden - es darf aber nur ein Test im Programm durchgeführt werden. Wenn die Kugel zu schwer ist, muss sie rechts liegen bleiben, bis der Roboterarm wieder nach oben geschwenkt ist. Nun kann die Kugel auch in der rechten Position getauscht werden und der Kugeltausch wird für die Erfüllung der Aufgabe mitgezählt. Abb. 10 zeigt eine schematische Darstellung der Verzweigung für die Befehlsfolge "RTZI L". Sensoren-Zustände vor der Verzweigung Richtung: rechts , Arm: unten ; Greifer: zu Sensoren-Zustände nach der Verzweigung Richtung: rechts ; Arm: oben ; Greifer: zu Der Unterschied besteht darin, dass sich nach der Verzweigung für den Fall "Masse > 300 Kilogramm" keine Kugel im Greifer befindet, sondern auf dem rechten Podest. Anderenfalls befindet sich die Kugel im Greifer. Wenn alle Aufgaben erfolgreich gelöst worden sind, sollten die Schülerinnen und Schüler die Struktur von Programmen grundlegend beherrschen und für weiterführende Programmieraufgaben gut vorbereitet sein. Lernbereich 1, Computer verstehen: Daten und Strukturen Übertragen des Prinzips "Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe" auf Vorgänge im Alltag: Bedienen technischer Geräte Lernbereich 2, Computer nutzen und anwenden: Objekte - Attribute - Methoden Zuordnung von konkreten Objekten zum Modell: Objekt - Attribut - Attributwert Lernbereich 1, Informationen repräsentieren: Klassen und Objekte Klassen aus der Erfahrungswelt: Name, Attribut, Attributwertebereich, Methode Lernbereich 2, Informationen verarbeiten: Modell - Algorithmus - Lösung Begriff: Algorithmus (Endlichkeit, Eindeutigkeit, Ausführbarkeit, Allgemeingültigkeit); Programmstrukturen, Folge, Wiederholung, Verzweigung: Kennen des Problemlöseprozesses (Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test, Dokumentation, Lösen eines einfachen Problems unter Nutzung der Programmstrukturen, selbstständiges Lösen einfacher Probleme, einfache Automaten), Aufgaben in einfachen grafischen Programmierumgebungen (kritische Bewertung der Resultate) Lernbereich 1, Komplexe Anwendungssysteme Anwenden der Kenntnisse zu Modellen auf ein neues Werkzeug (Erkennen von Objekten, selbstständiges Einarbeiten in die Bedienung), sich positionieren zu Möglichkeiten und Grenzen der gewählten Werkzeuge Lernbereich 2, Informatische Modelle Einblick gewinnen in die Systematik informatischer Modellierung, Klassifizierung von Modellen in der Informatik Lernbereich 2, Formeln und Gleichungen Schülerinnen und Schüler erfassen komplexere Aufgabentexte und übertragen den lösungsnotwendigen Inhalt in die mathematische Sprache und deren Symbolik. Sie erfassen Strukturen von Termen, Gleichungen und Formeln.

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co.
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Ein(-)Blick ins Chaos – nichtlineare dynamische Systeme

Unterrichtseinheit

Warum kann man eine Sonnenfinsternis vorausberechnen, die Lottozahlen aber nicht? Gibt es den Wetterbericht für nächstes Jahr? Wann kommt die nächste Heuschreckenplage? Ist alles schon vorausbestimmt? Gibt es eine Ordnung im Chaos? Was hat das alles mit dem "Apfelmännchen" zu tun? Diese und andere Fragen werden im Kurs "Ein(-)Blick ins Chaos" auf mathematischer Grundlage erforscht. Intention des Kurses ist es, die Schülerinnen und Schüler in das Forschungsgebiet nichtlinearer, dynamischer Systeme einzuführen und verschiedene Aspekte der "Chaos-Theorie" und der damit verbundenen fraktalen Geometrie aufzuzeigen. Dabei werden mithilfe des Computers (Tabellenkalkulationen, Basic- und Pascal-Programme) Populationsdynamiken analysiert und daraus resultierende fraktale Mengen visualisiert. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen anhand repräsentativer Gleichungen Kerninhalte der Chaosforschung und erhalten somit eine Grundlage für weiterführende Studien und eigene Experimente. Besondere Bedeutung kommt dabei auch dem fächerübergreifenden Bildungs- und Erziehungsziel "Entwicklung von Weltbildern und Weltdeutung" zu. Der hier vorgestellte Kurs wurde schon mehrmals im Rahmen einer "Schülerakademie" (ein lehrplanunabhängiges Enrichment-Programm zur Förderung hochbegabter Gymnasiasten) durchgeführt. Hinweise zu den Voraussetzungen und Materialien Das Skript zu dem Kurs soll als Leitfaden dienen. Den Quellcode der im Kurs verwendeten Programme finden Sie hier in Turbo Pascal. Die meisten Programme lassen sich auch per Tabellenkalkulation umsetzen. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Abgrenzung chaotischer Systeme vom schwachen beziehungsweise starken Kausalitätsprinzip erkennen. mit der Herleitung der logistischen Gleichung die Konzeption der Rückkopplung und Iteration verstehen. bereits in der Unter- und Mittelstufe erworbene mathematisch analytische Fertigkeiten auf die Diskussion der logistischen Gleichung anwenden können. verschiedene Darstellungsformen nichtlinearer Iterationen vergleichend interpretieren und selbst einfache Computerprogramme zur Analyse und Visualisierung erstellen können. Sensitivität, Transitivität und dicht liegende periodische Punkte als Kennzeichen chaotischer Systeme begreifen. Zusammenhänge nichtlinearer dynamischer Systeme und fraktaler Strukturen erkennen. über die philosophischen Aspekte des Determinismus beziehungsweise Indeterminismus und der Berechenbarkeit von Systemen nachdenken. Erforderlich beziehungsweise hilfreich für die Durchführung dieses Kurses sind folgende Vorkenntnisse: quadratische Funktionen Differentialrechnung, insbesondere Ableitung als Steigung des Funktionsgraphen Grundkenntnisse und Fertigkeiten in Bedienung und Programmierung von Computern (Tabellenkalkulation, Basic, Pascal oder Java) für eine Weiterführung des Unterrichtsprojekts mit fraktaler Geometrie: komplexe Zahlen "Pluskurse" und vergleichbare Rahmen bieten im Vergleich zum Pflichtunterricht viele Vorteile, welche erfahrungsgemäß die Unterrichtsgestaltung wesentlich vereinfachen und die Lerneffizienz steigern: kleine Kursstärken homogene Lerngruppen spontanes und flexibles Agieren und Reagieren aufgrund fehlender Lehrplananbindung motivierte, leistungsbereite Schülerinnen und Schüler Wegfall von zeitaufwändigen Leistungserhebungen Die genannten Gelegenheiten gestatten der unterrichtenden Lehrperson und ihren Schülerinnen und Schülern erheblich mehr individuellen Freiraum zum experimentellen, entdeckenden Lernen und für fächerübergreifende Betrachtungen. Leitfaden statt exakte Unterrichtsplanung Der Natur der "Pluskurse & Co." entsprechend ist der Aufbau des Skripts zu dem Kurs (einblick_ins_chaos.pdf) gestaltet: Es ist als Leitfaden zu verstehen, von dem bei Bedarf abgewichen werden kann. Der Stoff wird in mehreren Kapiteln schülergerecht aufbereitet dargeboten, jeweils gefolgt von didaktischen Hinweisen, ergänzenden Vertiefungen oder Aufgabenvorschlägen. Eine exakte Unterrichtsplanung entfällt. Software zur Darstellung fraktaler Mengen Das Skript enthält eine Liste begleitender und weiterführender Literatur. Von den zahlreichen zum Thema (meist frei) erhältlichen Programmen sei der Real-Time Fractal-Zoomer "XaoS" erwähnt, der mit seinen ästhetischen Bildern fraktaler Mengen auch den affektiven Lernbereich zur Geltung bringt. Hinweise zu den Materialien Im Download-Material zu diesem Beitrag finden Sie die im Kurs verwendeten Programme samt Quellcode in Turbo Pascal, das aufgrund seiner streng strukturierten Syntax immer noch gut zum Erlernen der Grundkenntnisse des Programmierens eingesetzt werden kann. Die Programmstrukturierung mittels Prozeduren erlaubt aber auch eine Portierung in andere Programmiersprachen (zum Beispiel das frei erhältliche QBasic, das sich bei der Grafikprogrammierung sehr unkompliziert zeigt). Die meisten Programme lassen sich alternativ gut in einem Tabellenkalkulationssystem umsetzen (das Endzustandsdiagramm "Feigenbaum" nur mit Einschränkungen).

  • Mathematik / Rechnen & Logik
  • Sekundarstufe II, Sekundarstufe I

Satzgefüge in Deutsch als Fremd- oder Zweitsprache: Temporalsatz,…

Unterrichtseinheit
14,99 €

Diese Unterrichtsmaterialien zum Thema Satzgefüge können in Deutsch als Fremd- oder Zweitsprache, aber auch im muttersprachlichen Deutschunterricht eingesetzt werden, um temporale, finale und modale Nebensätze mit ihren Konjunktionen einzuführen. Viele junge Lernende in DaF und DaZ konzentrieren sich beim Lernen der deutschen Sprache auf die Wortarten Nomen, Verben und Adjektive. Dass aber auch Konjunktionen Bedeutung tragen, ist häufig nicht bewusst. Das führt dazu, dass Texte nur oberflächlich gelesen und nicht vollständig verstanden werden. Bei der eigenen Textproduktion in deutscher Sprache verzichten sie auf der Ebene der Syntax meist auf kompliziertere Satzgefüge, um syntaktische Fehler zu vermeiden. Auch Interferenzen aus der Muttersprache beim Satzbau kommen häufig vor. Mit diesem Material können im Sinne der Textkohärenz verschiedene Nebensatz-Typen der deutschen Sprache nach und nach eingeführt und geübt werden, sodass die Lernenden abschließend dazu in der Lage sind, auch komplexe Hypotaxen zu erschließen und zu bilden. Sie lernen grundsätzliche Gliederungstechniken von Sätzen und Texten zu verstehen und selbstständig anzuwenden. Für ein nachhaltiges Einschleifen der neu gelernten Strukturen sollte das vorliegende Material um weitere Beispiele und Übungen ergänzt werden. Dazu sind Übungsgrammatiken ebenso hilfreich wie die konsequente Korrektur von Schreibaufgaben und Wortbeiträgen in Hinblick auf diesen Aspekt. Eine wichtige Voraussetzung für diese intensive Arbeit an der individuellen sprachlichen Entwicklung der Schülerinnen und Schüler ist natürlich ein guter Betreuungsschlüssel. Falls im DaF- und DaZ-Unterricht Mitarbeiterinnen oder Mitarbeiter assistieren, die nicht aus dem Fachbereich kommen wie zum Beispiel Sozialpädagoginnen und Sozialpädagogen, Schulbegleiterinnen und Schulbegleiter oder Ehrenamtliche können Sie das Thema gemeinsam vorbereiten und sicherstellen, dass die assistierende Person gut auf diese fachlichen Aspekte eingestimmt ist. Ergänzt werden kann das Material durch Übungen aus Nebensätze der deutschen Sprache: Konzessivsatz, Konsekutivsatz und Adversativsatz sowie das Spiel zur Gruppenbildung . Das Thema Satzgefüge im DaF- und DaZ-Unterricht An Regelschulen trainieren Schülerinnen und Schüler in DaF und DaZ häufig ähnliche Fähigkeiten wie Muttersprachlerinnen und Muttersprachler. Dazu gehören beispielsweise strukturiertes Lesen mit unterschiedlichen Lesetechniken oder auch die Textproduktion mit bestimmten Gliederungstechniken und Textmerkmalen. Was häufig zu kurz kommt, ist der systematische Fremdsprachenunterricht mit der entsprechenden Grammatikvermittlung . Das vorliegende Material möchte Impulse geben, Satzgefüge und Konnektoren im Unterricht zu thematisieren und nach und nach gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern zu erarbeiten. Die Lehrkraft benötigt dafür Hintergrundwissen zur Satzgrammatik ebenso wie Vermittlungskompetenzen im Bereich Deutsch als Fremd- oder Zweitsprache. Vorkenntnisse Das Material richtet sich an Lernende auf den Niveaustufen A2 bis B1, denen grundlegende Grammatikstrukturen in Bezug auf Satzgefüge fehlen. Die Verbstellung in Haupt- und Nebensätzen sollte grundsätzlich bekannt sein und wird mit dem vorliegenden Material weiter trainiert. Didaktische Analyse Mit dem vorliegenden Material werden die Schülerinnen und Schüler auf die bedeutungstragende Funktion von Konnektoren aufmerksam gemacht. Die Einheit ist in temporale, finale und modale Nebensätze gegliedert. Die Arbeitsblätter sind dazu gedacht, diese Satztypen nach und nach einzuführen. Optimal ist die Anknüpfung an bereits verwendetes Unterrichtsmaterial. Wenn Sie also im Unterricht einen Text lesen, in dem der betreffende Satztyp vorkommt, können Sie diese Stelle im Anschluss an die Textarbeit als Anker nutzen, um zu den hier vorgestellten Materialien überzuleiten. So erschließt sich den Schülerinnen und Schülern die Notwendigkeit, diese Struktur zu lernen, unmittelbar. Sie erfahren, dass die Struktur in der geschriebenen oder gesprochenen Sprache tatsächlich vorkommt. Auf kausale Sätze (weil, da, denn ) wird in diesem Material nicht gesondert eingegangen, weil sie normalerweise keine besonderen Schwierigkeiten bereiten. Hier kann bei Bedarf die Satzstellung in weil - und da -Sätzen trainiert werden sowie die Satzstellung mit der Konjunktion denn , die einen Hauptsatz einleitet und dabei die Position Null einnimmt. Das bedeutet, es folgt ein vollständiger Hauptsatz mit einem Satzglied an erster Position und dem Verb an zweiter Stelle. Ebenso verzichtet dieses Material auf konditionale Nebensätze mit wenn und falls . Grundsätzlich sind die vorliegenden Materialien für einen ersten Zugang zu den Themen gedacht. Sie sollten daher im Unterricht bearbeitet werden. Als Hausaufgabe kann weiterführendes Material aufgegeben werden. Als Sozialformen sind, je nach pädagogischer Absicht, Einzelarbeit, Partnerarbeit und Gruppenarbeit denkbar. Methodische Analyse Das Material ist grundsätzlich so aufgebaut, dass die Strukturen im Sinne des induktiven Grammatikunterrichts zunächst entdeckt und analysiert und anschließend aktiv verwendet werden. Vertiefen können Sie die Inhalte durch weitere Übungen sowie durch weiterführendes Unterrichtsmaterial mit gemischten Satztypen und Konnektoren. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler schärfen ihr Bewusstsein für die Bedeutung von Konnektoren. lernen die zu den Konjunktionen zugehörigen Satzstrukturen kennen. verknüpfen Sätze selbstständig durch entsprechende Konnektoren.

  • DaF / DaZ
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Erwachsenenbildung, Berufliche Bildung, Spezieller Förderbedarf
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