STIU 2013 - 4. Schweizer Tag für Informatikunterricht

Das Smartphone ist bei Jugendlichen mittlerweile ein Kultsymbol geworden. Das grosse Interesse, Smartphones nicht nur zum Telefonieren, sondern wie ein Computer für verschiedenste Anwendungen zu verwenden, kann im Unterricht genutzt werden. Eigene Spiele für Smartphones zu entwickeln ist für Schülerinnen und Schüler höchst motivierend.

Mit unserer Online-Lernplattform und einer Game-Library können sogar Programmieranfänger mit wenig Java-Kenntnissen und ohne Spezialwissen über Android eigene Apps entwickeln und sie anderen zur Verfügung stellen. Die Apps können auf einem PC/Mac oder neuerdings direkt auf einem Tablet erstellt werden.

Es wird auch die von uns entwickelte Turtle-Grafik mit Java für Smartphones und Tablets vorgestellt. Wie bekannt, eignet sich die Turtle-Grafik besonders gut für die Einführung ins Programmieren auf der Sekundarstufe 1.

Für den praktischen Teil des Workshops stellen wir den Teilnehmenden die notwendigen Geräte zur Verfügung. Wir begrüssen es aber selbstverständlich, wenn Sie eigene Android-Smartphones oder -Tablets mitbringen.

Weitere Informationen finden Sie unter www.jdroid.ch und www.aplu.ch/jdroidlib

Leitung: Jarka Arnold, Pädagogische Hochschule Bern

Zielgruppe: Sekundarstufe 1 und 2

Voraussetzungen: Laptop erwünscht

Um verlässlich sagen zu können, wozu Algorithmen in der Lage sind und wozu nicht, muss zunächst eine präzise Definition erarbeitet werden. Es werden also Turing-Maschinen (und andere äquivalente) Modelle für Berechenbarkeit vorgestellt mitsamt einer möglichen Umsetzung im Unterricht. Um die Grenzen der Formalisierbarkeit abstecken zu können, werden Probleme der Informatik und Mathematik thematisiert, die prinzipiell unentscheidbar sind oder aus Gründen der Komplexität scheitern.

Stichworte zum Inhalt: Turing-Maschine, rekursive Funktionen, These von Church, Entscheidbarkeit, busy beaver, Haltproblem und die Methode der Reduktion, NP-Vollständigkeit, Komplexität mathematischer Theorien

Leitung: Armin Barth, Kantonsschule Baden und ETH Zürich

Zielgruppe: 9. - 12. Schuljahr

In this hands-on workshop you will explore ways to use the "CS Unplugged" resources to provide engaging introductions to common Computer Science topics in a high school context. New Zealand has recently introduced Computer Science into its high school curriculum, including topics such as error correction, compression, formal languages, binary representation, graphics and tractability. The Unplugged activities have turned out to be an engaging way to introduce many topics to students. In this workshop we will look at how to introduce such topics, and the kind of follow-up work that students can do to demonstrate their understanding of the material.

Leitung: Tim Bell, University of Canterbury (New Zealand)

Zielgruppe: High School (approx 12 to 17 years old)

Das Unterrichten und Prüfen von Programmiergrundlagen erweist sich in der Praxis als anspruchsvoll. Soll der Unterricht auf das Bearbeiten von Projekten (z.B. Ergänzungsfach oder Maturitätsarbeit) vorbereiten, bedeutet dies mehr als die Wahl einer höheren Programmiersprache. In diesem Workshop sollen folgende Fragen diskutiert werden:

• Wie kann der Unterricht gestaltet werden, damit die Schülerinnen und Schüler möglichst viel Zeit im Computerlabor selber programmieren?
• Wie kann individualisiert werden, damit der Unterricht sowohl Anfänger als auch Freaks anspricht?
• Wie können Basiskonzepte (Variablen, Kontrollstrukturen, Arrays, Methoden) zusammen mit praktischen Skills aufbauend instruiert werden?
• Wie kann die Motivation der Lernenden über die ganze Unterrichtszeit hoch gehalten werden?
• Wie können Programmierkompetenzen valide geprüft werden?

Dieser Workshop zeigt, wie diese anspruchsvollen Anforderungen im Programmierunterricht auf Mittelschulstufe im Rahmen eines ein- bis zweisemestrigen Kurses mit Lernmaterialien der ETH Zürich umgesetzt werden können und welche Empfehlungen sich daraus ableiten lassen. Die Lernmaterialien (Java, Turbo Pascal, VBA) stehen nach dem Workshop für den Einsatz an öffentlichen Bildungsinstitutionen kostenlos online zur Verfügung.

Leitung: Lukas Fässler und Markus Dahinden, ETH Zürich

Zielgruppe: 9. - 12. Schuljahr

Abenteuer Informatik ist als Wanderausstellung im deutschsprachigen Raum unterwegs und schon von über 100.000 Schülerinnen und Schülern "begriffen" worden. In der Compact-Version kann es von Schulen als "Bausatz" zum Selbstkostenpreis erworben werden, die ETH-Zürich wird eine solide hergestellte Version an interessierte Schulen ausleihen. Im Workshop lernen Sie die verschiedenen Exponate kennen, zusammen mit deren Anknüpfungsmöglichkeiten im allgemeinbildenden Informatik- oder Mathematikunterricht der verschiedenen Jahrgangsstufen. Einige Exponate sind dabei auf verschiedenen Niveaus im Sinne eines Spiralcurriculums einsetzbar.

Leitung: Jens Gallenbacher, TU Darmstadt (DE)

Zielgruppe: 4. - 13. Schuljahr

Der Workshop zeigt, wie Schüler in technischen Projektarbeiten mit selbstgebauten Robotern Lösungen entwickeln. Sie erlernen dabei das Zusammenspiel von Roboter (Körper, Sensoren + Aktivatoren) und Steuerprogramm in einer gegebenen Arbeitsumgebung. Ein Schwerpunkt ist die Programmierung mit der graphischen Programmiersprache LabVIEW, welche in der Mess- und Regelungstechnik seit 25 Jahren etabliert ist.

Leitung: Andi Pestalozzi, ETH Zürich

Zielgruppe: Sek I + II (Primar)

The purpose of the highly successful Scalable Game Design initiative is to get computer science into public schools by motivating and educating students to learn about computer science and Science Technology Engineering and Mathematics (STEM) topics through game design starting at the middle school level. Typically, middle school students are not exposed to computer programming. Computer courses are focused on keyboarding, multimedia and programs such as Word, Excel and PowerPoint. The result is that few students become interested in computer programming (if it is offered) at the high school level.

The approach presented is developed at the University of Colorado and is funded by the National Science Foundation is called Scalable Game Design. Scalable Game Design uniquely balances educational and motivational concerns. In their very first lesson, students use state-of-the-art game design software, called AgentSheets and AgentCubes, to make their own simple Frogger-like game which they can publish to the Web. Students then continue gradually to learn about sophisticated topics such as Artificial Intelligence to make complex games and computational science applications.

Participants will be exposed to the notion of computational thinking through the creation of a simple 3D game. They will learn about pedagogical, educational and motivational principles relevant to broaden the participation of women in computing. The workshop will present data collected from a large scale project analyzing learning and motivation in computer science education

Leitung: Alexander Repenning, University of Colorado (USA)

Zielgruppe: Ab 6. Schuljahr

Voraussetzungen: Ein Laptop ist wünschenswert. Auf dem Laptop sollen Sie AgentCubes installieren . Lesen Sie auch diesen Artikel.