Unterrichtsmaterialien → Informationstechnik Berufsbildung

Tipp der Redaktion

Modellierung

Erarbeitung der Grundlagen der Fenstergestaltung mit Java

Tipp der Redaktion

Programmieren

Diese Unterrichtsreihe enthält Materialien zur Einführung in die Mikrocontroller-Programmierung am Beispiel des Arduino.

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Programmieren mit dem Arduino

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtsreihe stellt Berufsschulen Materialien zur Verfügung, die eine Einführung in die Mikrocontroller-Programmierung am Beispiel des Arduino ermöglichen. Dabei kann gänzlich auf Hardware verzichtet werden, denn die Simulation bietet eine vollständige und leicht bedienbare Virtualisierung. Der Beitrag entstand im Rahmen des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Projekts "Berufsschule digital". Der Arduino ist ein Mikrocontroller und Open Source-Projekt von Massimo Banzai und David Cuartielles aus dem Jahr 2005. Hard- und Software sind im Internet unter einer Creative-Commons-Lizenz frei verfügbar. Ein Mikrocontroller besteht aus einem Prozessor und verschiedenen Peripherie-Elementen. In vielen Haushaltsgeräten oder Maschinen werden Mikrocontroller für zahlreiche Aufgaben eingesetzt. So findet man diese in Waschmaschinen, Fernsehgeräten, Fernbedienungen, Druckern, aber auch in Fahrzeugen, zum Beispiel für die Steuerung von Fensterhebern, Airbags oder Klimaanlagen. Dieses Unterrichtsmaterial für die Berufsschulfächer Elektrotechnik und Metalltechnik umfasst eine Einführung für die Lehrkraft sowie die Schülerinnen und Schüler in Form einer PowerPoint-Präsentation. Vorbereitet sind sieben Unterrichtseinheiten , für die lediglich pro Schülerin oder Schüler ein Computer mit Internetverbindung benötigt wird. Die Programmier-Aufgaben lassen sich komplett am Bildschirm bearbeiten. Die Unterrichtseinheiten orientieren sich an einem Pkw, der mit Sensoren und Programmen in seinen Funktionen erweitert wird , zum Beispiel durch ein automatisches Abblendlicht, einen Parksensor und eine automatische Abstandsregelung. Vorkenntnisse Die Lernenden benötigen keine Vorkenntnisse in Programmierung. Sie sollten aber über grundlegende Computerkenntnisse verfügen. Didaktische Analyse Das Thema Programmieren ist generell von Relevanz für alle Schülerinnen und Schüler, denn die Digitalisierung bringt immer mehr Automatisierung und Künstliche Intelligenz (KI) in den Alltag der Menschen. Die Schülerinnen und Schüler von heute sollten im Hinblick auf ihre Zukunft grundlegende Zusammenhänge der Programmierung kennen, um die Möglichkeiten aber auch Beschränkungen von Software zu erfassen. Heutiges Programmieren findet kaum noch auf einem leeren Blatt Papier statt. Programmcode wird heute aus dem Internet geladen, analysiert, wiederverwendet und abgeändert. Wichtig ist es, wiederverwendeten Programmcode vollständig verstanden zu haben, um ihn für eigene Projekte zu benutzen. Die Lehrkraft sollte die Schülerinnen und Schüler zu dieser Vorgehensweise anhalten. Mithilfe einer detaillierten Kommentierung des Programmcodes kann sichergestellt werden, dass bei den Lernenden das notwendige Verständnis vorhanden ist. Methodische Analyse Die Lerneinheiten sowie die Lösungen sind auf tinkercad.com vorbereitet und werden auch dort von den Lernenden bearbeitet. Die Lehrkraft kann die Schülerinnen und Schüler bei TinkerCAD als Klasse einladen oder Einzel-Accounts durch die Schülerinnen und Schüler erstellen lassen, die dann auch zuhause genutzt werden können. Weiterhin ist es möglich, die Aufgaben mit realen Bauteilen und Mikrocontrollern zu bearbeiten, weil sowohl Programmier-Code als auch Hardware identisch in der Simulation abgebildet werden. Entsprechende Hardware-Sets sind kostengünstig frei erhältlich. Für Schülerinnen und Schüler mit Vorkenntnissen enthält jede Unterrichtseinheit eine Aufgabe für "Profis". Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen grundlegende Programmier-Techniken kennen. lernen einen Mikrocontroller (Arduino) kennen. nutzen eine Virtualisierung für Programmierzwecke (tinkercad.com). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen digitale Werkzeuge für die Lösung alltäglicher Aufgaben mithilfe von Elektronik. erkennen Algorithmen und ändern diese für die Lösung der Aufgaben ab. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen selbstorganisiert mit vorbereitetem Material. unterstützen sich gegebenenfalls in Partnerarbeit bei der Lösung der Aufgaben.

  • Informationstechnik
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Erstaunliche Entwicklung: Technik früher und heute

Fundstück

Ein Leben ohne Handy, Computer oder Fernseher? Das ist heute kaum noch vorstellbar! Mit unserem Fundstück der Woche gehen wir zu den Ursprüngen dieser technischen Geräte und zeigen Ihnen, welche erstaunlichen Entwicklungen in kurzer Zeit gemacht wurden.

  • Elektrotechnik / Informationstechnik

Präsentationsregeln in Vorträgen

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit zu Präsentationsregeln in Vorträgen vermittelt Regeln zur Präsentation mit PowerPoint. Die Lernenden werden in die Lage versetzt, Arbeitsinhalte ansprechend vorzustellen oder in Diskussionen Meinungsbildungsprozesse zu initiieren - ohne dabei den Sachkern zugunsten von technischen Effekten zu vernachlässigen.Bei manchem Vortrag entsteht der Eindruck, dass PowerPoint exzellent eingesetzt, aber damit im Grunde wenig dargestellt wird. Hauptsache die Verpackung stimmt und die Präsentation ist mit Animationen gespickt. Die Fähigkeit, Fachinhalte oder Ergebnisse zielgruppenorientiert zu strukturieren und zu visualisieren, ist aber eine bedeutende Kompetenz. Unter Verwendung einer Standardanwendungssoftware erwerben die Lernenden in diesem Lernarrangement allgemeine methodische Fähigkeiten, Sachinformationen in einer computergestützten Form aufzubereiten und vorzutragen. Die Methodik des richtigen Präsentierens und Vortragens wird dabei selbst zum Gegenstand der Aufgabenstellung. Die Lerngruppe erarbeitet auf der Basis von Internetrecherchen Präsentationsregeln, die bei einer gelungenen Themendarstellung beachtet werden sollen.Das didaktische Verlaufsmodell der Stunde ist eine handlungsorientierte Lernschleife, in die eine Lernspirale eingebettet ist. Die Lernspirale gliedert das Thema in Arbeitsinseln, welche einzeln in mehrstufigen EVA-Aktivitäten bearbeitet werden. Dabei wird das Thema unter Verwendung unterschiedlicher Zugänge wie Lesen oder freies Vortragen bearbeitet. Die Verwendung der Lernspirale erlaubt die wiederholte Beschäftigung mit dem Lerngegenstand unter Nutzung verschiedener Sozialformen (Einzelarbeit, Partnerarbeit, Plenum) und Sinneskanäle. Das selbstständige Erarbeiten der Inhalte steigert die Akzeptanz und verbessert die Nachhaltigkeit des Lernens. Die Unterrichtseinheit lässt sich problemlos als Übung in die Erarbeitung einer Präsentation zu Fachthemen integrieren. Ferner können die Erkenntnisse fächerübergreifend Verwendung finden, wenn Partnerarbeiten oder Referate zu präsentieren sind. Unterrichtsablauf und Einsatz der Materialien Hier finden Sie detaillierte Hinweise zur Unterrichtseinheit "Präsentationsregeln in Vorträgen" und zum Einsatz der Arbeitsmaterialien. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre kognitive Kompetenz, indem sie Wissen über gelungene Präsentationen erarbeiten und ausgewählte Aspekte softwarebasiert visualisieren. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwickeln die Fähigkeit, Informationen im Internet zu recherchieren, eine Auswahl von Quellen vorzunehmen und die zentralen Aspekte zusammenzufassen. erarbeiten Präsentationsregeln und üben sich darin, die erworbenen Einsichten in einem Vortrag an Dritte weiterzugeben. erweitern ihre Visualisierungskompetenz und IT-Methodenkompetenz im dosierten und gezielten Einsatz von PowerPoint zur Darstellung von Sachinformationen. In einem problematisierenden, hinführenden Einstieg wird eine Präsentation gezeigt, die in mancherlei Hinsicht gegen die Regeln einer guten Präsentation verstößt. Die Eindrücke der Schülerinnen und Schüler dienen als Einstieg, um sie in der Analyse dafür zu sensibilisieren, was eine gute von einer schlechten Präsentation unterscheidet. Im Folgenden erhält die Klasse den Arbeitsauftrag. Dieser enthält unterschiedliche Arbeitsphasen, die sukzessive durchlaufen werden. Es empfiehlt sich deshalb, das Arbeitsblatt so zu falten, dass jeweils nur der aktuelle Arbeitsauftrag zu lesen ist, oder die Arbeitsphasen einzeln in die Lerngruppe zu geben. Die Schülerinnen und Schüler recherchieren zunächst im Internet zum Thema Präsentationsregeln. Alternativ können Links oder Dokumente vorgegeben werden. Sie sichten gefundene Informationen und wählen Dateien aus, mit denen sie im Folgenden weiterarbeiten möchten. Danach halten die Lernenden in dieser Einzelarbeitsphase fünf Regeln fest, die aus ihrer Sicht für eine gelungene Präsentation wesentlich sind. Zum Abschluss bereiten sie einen Kurzvortrag für die zweite Arbeitsphase vor. Dazu können sie sich anhand der Methodenkarte über wichtige Aspekte eines Kurzvortrags informieren. In der zweiten Phase wird in Tandems gearbeitet. Die Lernenden setzen sich im wechselseitigen Vortrag mit den Inhalten des Unterrichts aktiv auseinander. Sie bearbeiten den Lerninhalt in einem sinnstiftenden Unterrichtsgespräch, in dem Fachinhalte in eigenen Worten zusammengefasst und vorgetragen werden. Falls ein Tandem mit den bisher gefundenen Ergebnissen nicht zufrieden ist, können die verwendeten Informationsquellen erneut bearbeitet oder weitere Informationen recherchiert werden. Im Anschluss erstellen die Teams eine Kurzpräsentation mit fünf Regeln. Dabei besteht die Möglichkeit, zusätzlich auf die Methodenkarte zum Thema Präsentation zurückzugreifen. Die Teams präsentieren im Anschluss ihre fünf Regeln zur gelungenen Präsentation. Die Lernenden sind aufgefordert, dabei die Hinweise für einen Vortrag sowie die von ihnen angeführten Regeln zu beachten. In dieser Unterrichtsphase können die ausgewählten Regeln miteinander verglichen und der Auswahlprozess thematisiert werden. Mit den auftretenden Fragen bieten sich Anknüpfungspunkte zur Stundenreflexion, in der die Stärken und Schwächen der PowerPoint-Präsentationen thematisiert und daran Impulse zur Verbesserung von softwarebasierten Präsentationen erarbeitet werden. Die Ergebnisse der Stunde werden darüber gesichert, dass jeder Schüler die Methodenkarte sowie die Präsentation mit den Präsentationsregeln zur Verfügung hat. TIM Techniken Ideen Materialien, Heft 1 2006, Leitfaden für eine gute Präsentation Klippert, H., Kommunikationstraining, Beltz: Weinheim und Basel Mattes, W., Methoden für den Unterricht, 75 kompakte Übersichten für Lehrende und Lernende, Schöningh: Braunschweig, Paderborn und Darmstadt

  • Informationstechnik
  • Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Safety Engineering

Fachartikel

Das Projekt Sicherheitstechnik hat zum Ziel, Standards in chemischen Laboratorien und industriellen Produktionsprozessen aufzuzeigen und gemäß den europäischen Richtlinien zur Sicherheit am Arbeitsplatz in den Mitglieds- und Beitrittsländern zu vergleichen.Die hieraus resultierenden Auswirkungen auf das Gefahrstoffrecht bilden die Grundlage eines gemeinsamen Unterrichtsprojekts zwischen dem Pálfy János Müszeripari és Vegyipari Szakközépiskola Kolleg in Szolnok (Ungarn), dem Leyton Sixth Form College in London (Großbritannien) und dem Berufskolleg der Technischen Beruflichen Schule 1 in Bochum. Die Schülerinnen und Schüler der einzelnen Schulen recherchieren einerseits Ursachen und Folgen bekannter Chemieunfälle und bereiten hierzu selbstständig Versuchsreihen vor, die mögliche Ursachen von Chemieunfällen in eindrucksvollen Experimenten darstellen. Bei regelmäßigen Treffen tauschen die Lernenden der drei Partnerschulen die Ergebnisse ihrer Recherchen und Experimente in selbst erstellten digitalen Präsentationen aus. Dazu nutzen sie sämtliche medialen Möglichkeiten, wie digitale Fotografie, Filmbearbeitung, Umgang mit Präsentationssoftware und der Kommunikation via Internet und Foren.

  • Informationstechnik
  • Primarstufe, Sekundarstufe II

Die Grundlagen der Typografie

Unterrichtseinheit

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

  • Informationstechnik
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Raus aus dem Klassenzimmer

Fachartikel

Ein Beispiel zur Öffnung des Softwareunterrichts präsentierte jüngst die Höhere Technikschule des Berufskollegs Uerdingen: Die Projektgruppe rekonstruierte eine abgebrannte Synagoge.Zahlreiche Gäste waren erschienen, als die sechs Schüler der Höheren Technikschule des Berufskollegs Uerdingen selbstbewusst und nicht ohne Stolz das Ergebnis ihrer wochenlangen Arbeit vorstellten: die virtuelle Synagoge. Mithilfe alter Zeichnungen, Radierungen und wenigen stark verwitterten Fotos machten sich die Schüler an die Arbeit ein virtuelles dreidimensionales Modell der alten Synagoge aus der Krefelder Petersstraße am PC zu entwerfen, was ihnen auch erfolgreich gelungen ist (Abb.1 und Abb.2).

  • Informationstechnik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Aktuelle News für das Fach Informationstechnik

  • Raus mit der Sprache – auch im Handwerk

    Neues Material für den Unterricht und ein zusätzlicher Themenkreis rund um Kfz und Mobilität lassen das Lehr- und Lernportal "Handwerk macht Schule" weiterwachsen. Seit Mai 2022 bietet es kostenfreie Unterrichtsmaterialien an. Diese sind an den zentralen Inhalten der Lehr- und Bildungspläne sowie an den Themen des Handwerks ausgerichtet und zielen auf den Fachunterricht an allgemeinbildenden Schulen ab. So geht es in ausgewählten neuen Materialien unter anderem um Leseverstehen oder Karikaturanalyse und können damit auch im Fach Deutsch eingesetzt werden.

  • Tonis Escape – dem Hacker auf der Spur

    Spielerisch mehr über das Thema IT-Sicherheitsforschung erfahren? Kein Problem: Das neue Online-Spiel des Bundesministeriums für Bildung und Forschung nimmt Schülerinnen und Schüler der Klassenstufen 7 bis 9 mit auf ein spannendes Abenteuer in die Welt der IT-Sicherheit.

  • Unterrichtseinheit zum Bau eines Elektronik-Gadgets

    Mithilfe dieser Unterrichtseinheit bauen die Schülerinnen und Schüler selbst einen LED-Stripe mit Fernbedienung und entwickeln so ein smartes Gadget. So wenden sie praktisch und lebensnah Kenntnisse zum Thema Elektronik im Zusammenhang mit intelligenter Gebäudetechnik an. Eine detaillierte Anleitung bietet den Lernenden Unterstützung beim Bau.

Unterrichtsmaterial und Arbeitsblätter Informationstechnik

Hier finden Sie unser Unterrichtsmaterial für den Unterricht in Informationstechnik an beruflichen Schulen. Weitere Unterrichtseinheiten und Arbeitsblätter für den Informationstechnik-Unterricht finden Sie in unserem Fachportal Informatik für die Sekundarstufen an allgemeinbildenden Schulen. 

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