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Fundamentale Ideen der Informatik

gehalten:
Daniela Eckardt

Index:


1 Motivation

 

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gefordert von Ist - Zustand Soll - Zustand
Brauer 89, 91 sequentielle Verarbeitung

programmieren als Kunst
parallele Verarbeitung

Programmieren als Ingenieurwissenschaft
Claus 89 strukturierte Programmierung

imperative Programmierung
objektorientiert Programmierung

deklarative Programmierung
Floyd 89, 94 produktorientierte Softwareentwicklung prozessorientierte Softwareentwicklung

 

Ausweg:

• Vermittlung gesicherter Aussagen und langlebiger Grundlagen der Informatik

• Befähigung der Lehrer, neue Inhalte der Informatik in ihre vorhandene kognitive Struktur einzubinden

• Loslösung von aktuellen Strömungen der Wissenschaft

• Befähigung der Lehrer, neue Entwicklungen hinsichtlich zukünftiger Relevanz, Schuladäquatheit und pädagogischer
  Aspekte zu bewerten

• Einbindung anderer Unterrichtsformen (z.B. ITG) in einen einheitlichen didaktischen Ansatz

• Klärung des Wesens der Informatik

=> Betonung der fundamentalen Ideen im Informatikunterricht und in der

Lehreraus- / -fort - / -weiterbildung Informatik nach J.S. Bruner 1960


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2 Das Konzept der fundamentalen Ideen

Non scholae sed vitae discimus. = ( Nicht für die Schule, sondern für das Leben lernen wir)

Spezifischer Transfer

Übertragung früher erworbener Kenntnisse durch Adaption oder Erweiterung auf neue Situationen .

Nichtspezifischer Transfer.

• Relativ langfristiger (i.a. lebenslanger) Effekt

• Lernen von grundlegenden Begriffen, Prinzipien und Denkweisen (sog. fundamentale Ideen)

• Ausbildung von Grundhaltungen und Einstellungen, z.B. zum Lernen selbst, zum Forschen, zur Wissenschaft, zu
  Vermutungen, Heuristiken und Beobachtungen, zur eigenen Leistung usw.

• später auftretende Probleme sind Spezialfälle dieser Grundkonzepte

• Einbeziehung einer Metaebene.

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Beispiel (anhand der Fähigkeit zum logischen Denken):

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Probleme:

• Was sind fundamentale Ideen (der Informatik)?

• Wie sind Curricula und Lehrerbildungsprogramme zu organisieren, um die zugrundeliegenden Ideen sichtbar zu machen?

• Welche Inhalte sind auf den unterschiedlichen Schulstufen besonders geeignet, um fundamentale Ideen sichtbar zu     machen?


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3 Zum Begriff der fundamentalen Ideen

Bruner’s Aussagen zu fundamentalen Ideen sind recht dürftig:

• keine einheitliche Terminologie

• keine Präzisierung des Begriffs

• kaum Kriterien

• keine konkreten Ideen

• kaum Anwendungen, Beispiele

• wissenschaftsübergreifend

 

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Definition:

Eine fundamentale Idee bzgl. eines Gegenstandsbereichs (Wissenschaft,Teilgebiet) ist ein Denk-, Handlungs-, Beschreibungs- oder Erklärungsschema,

das

(1) in verschiedenen Gebieten des Bereichs vielfältig anwendbar oder

erkennbar ist (Horizontalkriterium),

(2) auf jedem intellektuellen Niveau aufgezeigt und vermittelt werden

kann (Vertikalkriterium),

(3) zur Annäherung an eine gewisse idealisierte Zielvorstellung dient, die

jedoch faktisch möglicherweise unerreichbar ist (Zielkriterium),

(4) in der historischen Entwicklung des Bereichs deutlich wahrnehmbar

ist und längerfristig relevant bleibt (Zeitkriterium),

(5) einen Bezug zu Sprache und Denken des Alltags und der Lebenswelt

besitzt (Sinnkriterium).

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4 Fundamentale Ideen der Informatik

Ansatz -  Analyse der konkreten Inhalte einer Wissenschaft:

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Beispiel:

Anwendung

Ist Telekommunikation ein geeignetes Thema für den Informatikunterricht?
(Einschränkung: Elektronisches Bezahlen)

Methode
Bestimme fundamentale Ideen
Algorithmisierung

Kodierungsalgorithmen
Übertragungsprotokolle
Routing-Algorithmen
Nebenläufigkeit
Fairneß
Konsitenz
Authentifizierung
Textsuche

strukturierte Zerlegung

Netzwerktopologie
Protokollhierarchie
Transportstrategien
Plazoerungsproblem

Sprache

Syntax
Dokumentendarstellung
Übersetzung und Interpretation von Skripten

Ergebnis

Elektronisches Bezahlen ist aus Informatiksicht ein strukturreicher Gegenstand. Es trägt wesentlich zur Entwicklung fundamentaler Ideen bei.

Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!!
-?noch Fragen?-


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Quelle: http://www.tedu.ethz.ch/didaktik/id2_docs/schwill.pdf