Interaktive Lernmodule - Beispiel MathePrisma

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Interaktive Lernmodule - Beispiel MathePrisma

Didaktik der

Interaktive Lernmodule

Beispiel MathePrisma

Jasmin Kamlah

Bergische Universität Wuppertal

12. November 2012

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cbea

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Themen des Seminars (Stand 27. Februar 2013)

Kapitel in [Humbert, 2006]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1. Informatik – fachdidaktiktisch denken und arbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2, 4

2. Rollenspiel zum Persönlichkeitsschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3. Lehramt Informatik – Berufswahl und Bildungsgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4. Forschen in der Fachdidaktik Informatik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

5. Interaktive LernmoduleBeispiel MathePrisma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5, 7



6. Technische Informatik im Unterricht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2, 4, 7



7. Informatik in Bewegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2, 7

8. Logik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

9. Paradoxien und Entscheidungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4, 7

10. Magie und Informatik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (7)

11. a) Urheberrecht als Unterrichtsgegenstand

b) Sichere Kommunikation zwischen Informatiksystemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7, 8

12. a) Stationenlernen

b) Auszeichnungssprachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5, 7

13. a) Objektorientiertes Modellieren

b) Datenbanken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7, 8

14. Kryptologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7


Didaktik der Informatik

Ziele

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Themenüberblick

Ziele

Was ist das?

Die TeilnehmerInnen:

◮ können den Begriff E-Learning erklären.

◮ kennen den didaktischen Aufbau eines E-Learning Moduls.

◮ sind in der Lage ein Elemente eines Moduls zu konstruieren.

◮ ordnen ihr gestaltetes Modul richtig der Einstiegs-, Erarbeitungsoder

Ergebnissicherungsphase zu.

◮ sind in der Lage den Einsatz von Lernsoftware und E-Learning

Modulen kritisch zu betrachten.

◮ wissen wie Lernmodule punktuell sinnvoll ins Unterrichtsgeschehen

eingebaut werden.

◮ erkennen, dass die Informatik zuständig für das Erstellen eines

E-Learning Moduls ist.

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 3/32


Didaktik der Informatik

Was ist E-Learning?

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Themenüberblick

Ziele

Was ist das?

E-Learning bezeichnet alle Formen von Lernen, bei denen elektronische

oder digitale Medien für die Präsentation von Lernmaterialien eingesetzt

werden. Sie können aber auch zur Unterstützung zwischenmenschlicher

Kommunikation zum Einsatz kommen.

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 4/32


Didaktik der Informatik

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Was ist das MathePrisma?

Was ist das MathePrisma?

Themen

»MathePrisma ist aus dem Wunsch entstanden, die eigene Begeisterung

für Mathematik an Schüler und Studenten und sonstige Interessierte

weiterzugeben. [?, S.xi]«

Inhalt:

◮ mathematische und . . .

◮ . . . informatische Themen

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 5/32


Didaktik der Informatik

Themen

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Was ist das MathePrisma?

Themen

◮ Ableitung

◮ Backtracking

◮ bedingte Wahrscheinlichkeit

◮ binäre Suchbäume

◮ Bruchgleichungen

◮ CT und Lineare Gleichungssysteme

◮ dynamisches Programmieren

◮ Geradengleichungen

◮ Hyperbeln

und viele mehr

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 6/32


Didaktik der Informatik

Aufbau eines Moduls

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Aufbau eines Moduls

Einstiegsphase

Erarbeitungsphase

Ergebnissicherung

Erstellung von Lernmodulen

Jedes Modul kann in drei Phasen gegliedert werden:

◮ Einstiegsphase

◮ Erarbeitungsphase

◮ Ergebnissicherung

Quelle: [?, S.29-34]

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 7/32


Didaktik der Informatik

Einstiegsphase

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Aufbau eines Moduls

Einstiegsphase

Erarbeitungsphase

Ergebnissicherung

Erstellung von Lernmodulen

◮ Erklärung von Begriffen

◮ Interesse für das Thema durch Grafiken oder Applets wecken

(Eyecatcher einsetzten)

»Beispiele für experimentelle Einstiege sind:

◮ Verrätseln

◮ Vorkenntnisse abfragen

◮ Widersprüche konstruieren

◮ Verblüffen und Täuschen

◮ Verfremden«

(vgl. [?, S.29])

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 8/32


Didaktik der Informatik

Erarbeitungsphase

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Aufbau eines Moduls

Einstiegsphase

Erarbeitungsphase

Ergebnissicherung

Erstellung von Lernmodulen

◮ Werkzeuge und Techniken zum Thema vermitteln

◮ Interesse trotzdem hoch halten

Beispiele

◮ Hinweise geben

(vgl. [?, S.31-34])

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 9/32


Didaktik der Informatik

Ergebnissicherung

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Aufbau eines Moduls

Einstiegsphase

Erarbeitungsphase

Ergebnissicherung

Erstellung von Lernmodulen

◮ Zusammenfassungen

◮ Anwendungen

◮ Übungen

◮ Transferaufgaben

(vgl. [?, S.34-36])

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 10/32


Didaktik der Informatik

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Aufbau eines Moduls

Einstiegsphase

Erarbeitungsphase

Ergebnissicherung

Erstellung von Lernmodulen

Müssen Lernmodule thematisiert werden?

◮ Informatiksysteme können angewendet werden

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 11/32


Didaktik der Informatik

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Aufbau eines Moduls

Einstiegsphase

Erarbeitungsphase

Ergebnissicherung

Erstellung von Lernmodulen

Müssen Lernmodule thematisiert werden?

◮ Informatiksysteme können angewendet werden

◮ Schüler und Schülerinnen erstellen Module im Informatikunterricht

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 12/32


Didaktik der Informatik

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Sortierverfahren - Vorteile

Sortierverfahren

Binäre Suchbäume

BWT

Eigene Beispiele

◮ enthält viele Fakten (Einleitung)

◮ führt inhaltlich gut in das Thema ein (Einleitung)

◮ vorhandene Beispiele und Simulationen sind sehr intuitiv

(Bubblesort)

◮ die didaktischen Phasen sind gut zu erkennen (Bubblesort)

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Didaktik der Informatik

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Sortierverfahren - Nachteile

Sortierverfahren

Binäre Suchbäume

BWT

Eigene Beispiele

◮ weckt wenig Interesse, da die Schülerinnen und Schüler nicht viel

ausprobieren können (Einleitung)

◮ regt nicht zum weiterlesen an (Einleitung + Bubblesort)

◮ kommt einem Arbeitsauftrag »Recherchiert im Internet« gleich

(Einleitung)

◮ viele Algorithmen sind abgebildet (Bubblesort)

◮ wenig zum Ausprobieren vorhanden (Bubblesort)

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 14/32


Didaktik der Informatik

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Binäre Suchbäume - Vorteile

Sortierverfahren

Binäre Suchbäume

BWT

Eigene Beispiele

◮ didaktische Phasen sind gut umgesetzt (Einleitung)

◮ sehr anschaulich und viel zum ausprobieren (Einleitung)

◮ gute Erklärungen (Einleitung)

◮ in der Einstiegsphase wird das Interesse durch Applets und Fragen

geweckt (Suchbaum)

◮ in der Erarbeitungsphase gibt es gut Texte zur Unterstützung

(Suchbaum)

◮ in der Ergebnissicherungsphase sind viele Applets und Fragen zum

üben vorhanden (Suchbaum)

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 15/32


Didaktik der Informatik

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Sortierverfahren

Binäre Suchbäume

BWT

Eigene Beispiele

Burrows-Wheeler-Transformation - Vorteile

◮ Interesse wird durch Puzzle, Bilder und Aufgaben geweckt

(Einleitung)

◮ didaktischen Phasen sind zu erkennen

◮ Diashows und Applets helfen beim Verstehen (BWT)

◮ Selbstüberprüfung am Ende (BWT)

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 16/32


Didaktik der Informatik

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Sortierverfahren

Binäre Suchbäume

BWT

Eigene Beispiele

Burrows-Wheeler-Transformation - Nachteile

◮ relativ lange Texte, die dem Verständnis dienen, aber das Interesse

nicht hoch halten (BWT)

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 17/32


Didaktik der Informatik

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Eigenes Modul erstellen

Sortierverfahren

Binäre Suchbäume

BWT

Eigene Beispiele

Aufgabe:

Entwickelt Ideen zum Einstieg in das Thema Bubblesort.

Findet Ideen zu . . .

◮ . . . Applets

◮ . . . Grafiken

◮ . . . Puzzle

◮ . . . Fragen

◮ . . . Texten

◮ . . . Merksätzen

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 18/32


Didaktik der Informatik

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Eigenes Modul erstellen

Sortierverfahren

Binäre Suchbäume

BWT

Eigene Beispiele

Aufgabe:

Entwickelt Ideen zum Einstieg in das Thema Bubblesort.

Findet Ideen zu . . .

◮ . . . Applets

◮ . . . Grafiken

◮ . . . Puzzle

◮ . . . Fragen

◮ . . . Texten

◮ . . . Merksätzen

Findet ihr bessere Beispiele, ohne ein Informatiksystem einzusetzen?

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 19/32


Didaktik der Informatik

Vorteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ kann eine gute Unterstützung sein

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 20/32


Didaktik der Informatik

Vorteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ kann eine gute Unterstützung sein

◮ interessante Beispiele

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 21/32


Didaktik der Informatik

Vorteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ kann eine gute Unterstützung sein

◮ interessante Beispiele

◮ oft gute Visualisierung

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 22/32


Didaktik der Informatik

Vorteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ kann eine gute Unterstützung sein

◮ interessante Beispiele

◮ oft gute Visualisierung

◮ der Informatikunterricht kann nicht nur E-Module benutzen, sondern

sie auch erstellen

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 23/32


Didaktik der Informatik

Nachteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ Rückfragen können nicht gestellt werden

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 24/32


Didaktik der Informatik

Nachteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ Rückfragen können nicht gestellt werden

◮ Ablenkung durch das Medium

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 25/32


Didaktik der Informatik

Nachteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ Rückfragen können nicht gestellt werden

◮ Ablenkung durch das Medium

◮ Langeweile kann schnell entstehen

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 26/32


Didaktik der Informatik

Nachteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ Rückfragen können nicht gestellt werden

◮ Ablenkung durch das Medium

◮ Langeweile kann schnell entstehen

◮ oft viel zu lesen, wodurch die Konzentration sinken kann

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 27/32


Didaktik der Informatik

Nachteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ Rückfragen können nicht gestellt werden

◮ Ablenkung durch das Medium

◮ Langeweile kann schnell entstehen

◮ oft viel zu lesen, wodurch die Konzentration sinken kann

◮ keine direkte Rückmeldung, ob alles verstanden wurde

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 28/32


Didaktik der Informatik

Nachteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ Rückfragen können nicht gestellt werden

◮ Ablenkung durch das Medium

◮ Langeweile kann schnell entstehen

◮ oft viel zu lesen, wodurch die Konzentration sinken kann

◮ keine direkte Rückmeldung, ob alles verstanden wurde

◮ Lehrer neigen dazu, ihren Lehrauftrag an ein E-Modul abzugeben

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 29/32


Didaktik der Informatik

Nachteile

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

◮ Rückfragen können nicht gestellt werden

◮ Ablenkung durch das Medium

◮ Langeweile kann schnell entstehen

◮ oft viel zu lesen, wodurch die Konzentration sinken kann

◮ keine direkte Rückmeldung, ob alles verstanden wurde

◮ Lehrer neigen dazu, ihren Lehrauftrag an ein E-Modul abzugeben

◮ die Module sind formal festgelegt, was eventuell nicht mit dem

Unterricht übereinstimmt

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Didaktik der Informatik

Diskussion

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

Kritische Betrachtung

Diskussion

Zeit für eure Meinung zum Thema E-Learning

Interaktive Lernmodule, J.Kamlah 31/32


Didaktik der Informatik

Literatur I

E-Learning

MathePrisma

E-Learning Modul

Beispiele im MathePrisma

Diskussion

Literatur

[Humbert 2006] Humbert, Ludger: Didaktik der Informatik – mit praxiserprobtem

Unterrichtsmaterial. 2., überarbeitete und erweiterte Aufl. Wiesbaden : B.G. Teubner

Verlag, 2006 (Leitfäden der Informatik). http://humbert.in.hagen.de/ddi/. – ISBN

3–8351–0112–9

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