|
|
|
Die folgende zusammenfassende Darstellung stellt die subjektive Sicht einer Besucherin dar. Sie dient primär dazu, im Fachseminarzusammenhang eine Diskussion zu ermöglichen.
In diesem Workshop stellte T. Hempel eine Unterrichtseinheit für die Sekundarstufe I zum Thema »Sprachen und Sprachkonzepte« vor, die i.d.R. in der Jahrgangsstufe 10 durchgeführt wird und mindestens 30 Unterrichtsstunden umfasst. Die Unterrichtseinheit setzt sich aus den drei Sequenzen »Von der natürlichen zu den künstlichen Sprachen«, »Computer und Sprache« und »Problemlösen mit dem Computer« zusammen. Sie wurde von Prof. Breier (Universität Hamburg) entwickelt, der einen Vortrag zu diesem Thema auf der INFOS 2005 gehalten hat.
Zunächst bettete Herr Hempel die Unterrichtsreihe in die Bildungsstandards und den Rahmenplan für das Fach Informatik in Mecklenburg-Vorpommern ein, wo Informatik in den Jahrgangsstufen 5 bis 10 unterrichtet wird, und stellte dann die Unterrichtseinheit vor, die hier kurz dargestellt werden soll.
Im Rahmen der ersten Unterrichtssequenz informieren sich die Schülerinnen und Schüler zunächst über das Thema »Sprache«. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf einer Definition für Sprache, den Grundelementen von Sprache (Alphabet, Syntax, Semantik etc.) und den Gemeinsamkeiten und Unterschieden von verschiedenen Sprachen. Die Schülerinnen und Schüler halten ihre Ergebnisse in Form von Wissensnetzen fest. Im Anschluss erfolgt die Analyse und Festigung der Begriffe. Hempel stellte interessante Einstiege vor, die genutzt werden können, um die Schülerinnen und Schüler zur Auseinsandersetzung mit dem Thema zu motivieren. Die Sprachen der Welt können z.B. auf der Internetseite www3.germanistik.uni-halle.de/prinz/index.htm erforscht werden, auf der in verschiedenen Sprachen ein Auszug aus dem Buch »Der kleine Prinz« vorgelesen wird. Einen humorvollen Einstieg in Dialekte und Slangs bzw. in Grammatiken bieten die Beiträge »Lerne Ostdeutsch« und »Imbissdeutsch« der Sendung »Extra 3« des NDR-Fernsehens. Mithilfe von PROLOG kann eine einfache Grammatik festgelegt werden, sodass man überprüfen kann, ob ein Satz gemäß der Grammatik gebildet wurde, und Sätze ausgegeben werden können. Danach erfolgt der Übergang zu den künstlichen Sprachen. Die Schülerinnen und Schüler erstellen arbeitsteilig Präsentationen z.B. zur Blindenschrift, zu Esperanto oder zur Gebärdensprache. Zum Abschluss der Sequenz erfolgt eine Zusammenfassung der Ergebnisse, die zum Grundschema der Verarbeitung und Vermittlung von Information führt.
Als Grundlagen bringen die Schülerinnen und Schüler aus den anderen Schuljahren das Wissen über die Codierung von Information, über Informationsträger und über das EVA-Prinzip mit. Daher steht in dieser Sequenz zunächst die Verarbeitung binärer Daten durch den Computer im Mittelpunkt. Zu Beginn wird der von-Neumann-Rechner und der Aufbau des Prozessors mit Registern behandelt. Zur Analyse der Arbeitsweise eines Computers wird ein Minimalrechner verwendet, auf dem die Schülerinnen und Schüler Programme ablaufen lassen. Da die Maschinensprache, aber auch Assembler für den Menschen nur schwer verständlich sind, erleben die Schülerinnen und Schüler die höheren Programmiersprachen als klare Verbesserung. Mithilfe eines Stammbaums der Programmiersprachen wird schnell deutlich, dass eine programmiersprachenunabhängige Darstellung, das Struktogramm, notwendig ist, um Algorithmen zu beschreiben.
In der letzten Unterrichtssequenz erlernen die Schülerinnen und Schüler ein Problem mithilfe des Computers zu lösen, indem sie die Problemstellung analysieren, ein Modell in Form eines Struktogramms erstellen und dann zur Implementation übergehen. Zunächst erhalten sie ein Java-Programm, das das Nimm-Spiel umsetzt, aber noch Fehler enthält. Die Schülerinnen und Schüler nutzen und analysieren das Programm, indem sie den Ablauf protokollieren. Dem in der Umgangssprache festgehaltene Programmablauf wird das Java-Programm gegenübergestellt. Zudem erhalten die Schülerinnen und Schüler ein Arbeitsblatt mit einem Algorithmen-Baukasten, der erläutert, wie ein Struktogramm in Java-Code übersetzt wird. Aufbauend auf dieser Grundlage verbessern sie das Programm, sodass es fehlerfrei abläuft. Im Anschluss daran können weitere Aufgaben von den Schülerinnen und Schülern bearbeitet und in Programme überführt werden.
Die Schülerinnen und Schüler sollen im Rahmen dieser Unterrichtssequenz auch erfahren, dass das imperative Problemlösen nicht immer der optimale Weg ist und dass es Alternativen gibt. Dazu wird das deklarative Problemlösen betrachtet, indem eine Aufgabenstellung durch die Verwendung von PROLOG gelöst wird.
Die Unterrichtsreihe wird durch eine Zusammenfassung abgeschlossen, in der hervorgehoben wird, dass die Schülerinnen und Schüler von einem Problem ausgegangen sind, das in natürlicher Sprache formuliert ist, und mithilfe des imperativen oder des deklarativen Wegs zu einem Programm auf dem Computer gelangen.
Die Unterrichtsreihe holt die Schülerinnen und Schüler in der eigenen Lebenswelt beim täglichen Umgang mit der natürlichen Sprache ab und führt sie zu den Programmiersprachen. Zudem verdeutlicht sie den Weg von der Problemstellung über die Problemlösung zum Programm auf dem Computer. Durch die Betrachtung des imperativen und deklarativen Problemlösens erfahren die Schülerinnen und Schüler, dass es verschiedene Wege gibt. Welcher Weg geeigneter ist, hängt dabei vom Problem ab.
T. Hempel stellte in seinem Workshop eine Unterrichtsreihe vor, die den Schülerinnen und Schülern viel Raum zur Selbsttätigkeit und zum Entdecken bietet. Seine Präsentation umfasste konkrete praktische Hinweise und Vorschläge, die man gut in den eigenen Unterricht einbauen kann, wenn man ein ähnliches Thema behandelt. Der Workshop wurde ergänzt durch kleine Übungen, die auch Teil der Unterrichtsreihe sind. Die praktische Tätigkeit lockerte den Workshop auf und verdeutlichte die vorgestellten Ideen.
Auf der Homepage von Tino Hempel unter www.tinohempel.de befinden sich die Unterlagen und die Präsentation zum Workshop auf der INFOS 2007 und viele weitere Materialien.