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Medienbildung und Informatik
Medienbildung und Informatik
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Cartes-fiches
Was sind Vor- und Nachteile der Personalisierten Suche, wie sie z.B. die Suchmaschine Google, aber auch andere Unternehmen wie z.B. Amazon für Sie anwendet?
Unter Personalisierung im Internet definiert Wikipedia
„die Anpassung von Programmen, Diensten oder Informationen an die persönlichen Vorlieben, Bedürfnisse und Fähigkeiten eines Benutzers.“
Vorteile:
- Personalisierte und gezielte Werbung - Verminderung von Steuerverlusten
- Erhöhte Kundenzufriedenheit
- Datenflut wird vermindert - schnellere Lösungen
Nachteile:
- Software ist Zeit und Geld intensiv
- Personalisierte Werbungen stossen noch auf Abneigung
- keine unabhängige Suche ist mehr möglich
Bots, Index, Page Raking: Wie funktioniert eine Suchmaschine?
Bots:
Unter einem Bot versteht man ein Computerprogramm, das weitgehend automatisch sich wiederholende Aufgaben abarbeitet, ohne dabei auf eine Interaktion mit einem menschlichen Benutzer angewiesen zu sein.
Index:
Ein Register (auch Index) ist die tabellarische Aufzählung möglichst aller wichtigen Einheiten eines Kollektivs mit Hinweis auf ihre Stellung im Kollektiv.
Page Ranking:
Der PageRank-Algorithmus ist ein Verfahren, eine Menge verlinkter Dokumente, wie beispielsweise das World Wide Web, anhand ihrer Struktur zu bewerten bzw. zu gewichten. Dabei wird jedem Element ein Gewicht, der PageRank, aufgrund seiner Verlinkungsstruktur zugeordnet
Wie funktioniert eine Suchmaschine:
Schritt 1: Eingabe der Suchanfrage (für den Nutzer sichtbar)
Schritt 2: Die Suche nach dem richtigen Datenzentrum (für den Nutzer unsichtbar)
Schritt 3: Der Suchlauf durch den Index (für den Nutzer unsichtbar)
Schritt 4: Der Suchlauf nach dem richtigen Dokument (für den Nutzer unsichtbar)
Schritt 5: Ausgabe der Suchergebnisse (für den Nutzer sichtbar)
«Be-greifbare» Informatik
Informatik ist die Wissenschaft der strukturierten und automatischen Informationsverarbeitung
Arbeitsumgebung benutzen und benennen & Arbeitsgeräte untersuchen
Hardware
Prozessor, Arbeitsspeicher, Grafikkarte, permanenter bzw. Sekundärer Speicher, Peripherie (Tastatur, Bildschirm, Maus, Drucker etc.), Motherboard
Software
Betriebssystem, Anwendungssoftware
Betriebssystem
bildet Brücke zwischen Hard- und Software - stellt die Benutzung der Computerhardware sicher
Anwendungssoftware
Unter Anwendungssoftware versteht man Programme, die für Aufgaben wie Textverarbeitung, Präsentationen, Kommunikation, Berechnungen etc. benutzt werden
Informatische Bildung
Vermittlung eines grundlegenden Verständnisses der Grundkonzepte der Informatik
CPU
Gehirn des Computers: Zentrale Recheneinheit, Befehle werden interpretiert und ausgeführt.
Permanent- oder Sekundärspeicher
Festplatte (engl. HDD = hard disc drive) oder SSD (engl. SSD = solid state drive oder solid state disc oder andere externe Speicher)
Haupt- oder Arbeitsspeicher
Verwaltet die Daten, mit denen der Computer gerade arbeitet, bestimmt Schnelligkeit des Computers.
Peripheriegeräte/Eingabe- und Ausgabegeräte
Alle Geräte, die am Computer angeschlossen sind (Tastatur, Maus, Bildschirm, Drucker, Kopfhörer etc.), damit der Computer bedient werden kann
Hauptplatine
Die zentrale Platine eines Computers
Computational Thinking
Verstehen wie ein Computer denkt und arbeitet (Grundkonzepte der Informatik verstehen)
Informatiksystem
Kombination von Hardware (elektronisches Gerät) und Software (Programme)
Informatiksysteme können auch mit anderen Geräten vernetzt oder ins Internet eingebunden sein.
Computer Science unplugged
Prinzipien der Informatik erleben können, ohne am Computer zu sitzen (Bsp: Kinder stellen das Binäre Zahlensystem, mit dem der Computer rechnet, mit Karten dar)
EVA Prinzip
Was gehört zu den klassischen Computer:
- Ausgabegeräte: Drucker, Monitor
- Computer (Rechner, Verarbeitung)
- Eingabegeräte: Maus, Tastatur
Welche Speicherorte gibt es in der Schulumgebung?
- auf einem externen Datenträger: USB-Stick, externe Harddisc etc.
- lokal auf dem eigenen Gerät (Festplatte des Einzelgeräts/Schülercompis)
- bei Client-Server-Systemen (LAN): a. auf persönlichem Speicherplatz auf Server b. in Ablage/Ordner, die von mehreren Personen (SuS, LP, SL) geteilt wird
- speichern von Daten im Internet, z.B. Sozialen Netzwerken
- Speichern von Daten in einer Cloud
Mind. 3 Kriterien, um Speicherorte mit SuS zusammen zu beurteilen?
Zugänglichkeit, Sicherheit, Kosten, Fassungsmöglichkeiten, Schutzmöglichkeiten
Was ist ein Algorithmus? (Sie sollten die Definition unter anderen erkennen)
Ein Algorithmus besteht aus einer Folge von eindeutigen, endlichen und ausführbaren Anweisungen, Wiederholungen und Entscheidungen.
Nennen Sie Beispiele von Algorithmen im Kinderalltag
Kranich falten, Macarena tanzen, telefonieren, am Morgen aufstehen, Spaghetti kochen, Gummitwist, …
Beschreiben Sie ein Unterrichtsbeispiel, wie Kinder ohne Computer («Computer Science unplugged») ins Thema «Algorithmen» eingeführt werden könnten.
Die LP gibt den SuS sehr genaue (sprachliche) Anweisungen, «Robotermensch» programmieren
Was können Kinder beim Programmieren lernen bzw. schulen?
In der Informatik geht es darum, dass Kinder und Jugendliche selber Algorithmen formulieren und somit ihr Algorithmisches Denken schulen. Algorithmisches Denken wird als lösungsorientiertes Denken beschrieben.
- Problemlösendes Denken
In der Informatik geht es darum, dass Kinder und Jugendliche selber Algorithmen formulieren und somit ihr Algorithmisches Denken schulen. Algorithmisches Denken wird als lösungsorientiertes Denken beschrieben.
- Problemlösendes Denken
Es gibt im Wesentlichen zwei Arten von Programmiersprachen für Kinder. Wie heissen sie?
- Zyklus 1: «Robotermensch» oder BeeBot
- Zyklus 2: «LegoMindstorms» oder Thymio
- Visuelle/grafische bzw. blockbasierte Programmiersprache
- Textbasierte Programmiersprache
Zwei Merkmale von blockbasierten, visuellen/grafischen Programmiersprachen aus einer Liste erkennen können
- Der Schwerpunkt liegt auf dem Programmablauf und dessen Logik
- Bestehen aus definierten Programmbausteinen, welche durch Drag&Drop zusammengefügt werden.
- Syntaxfehler von textbasierten Programmierumgebungen entfallen.
Zwei Merkmale von textbasierten Programmiersprachen aus einer Liste erkennen können
- Erlernen einer formalen Sprache nötig
- genaue Eingabe mit der Tastatur - Sie eignen sich ab der 5. Primar mit dem Vorteil, da sie gut auf weiterführende Programmiersprachen vorbereiten.
Was wird unter dem Begriff «Codieren/Codierung» verstanden und warum ist er in der Informatik ein (zentrales) Thema?
Codierung wird die Umwandlung in ein anderes Format genannt. Ein Code kann eine Abbildungsvorschrift (bzw. Regel) sein, die jedem Zeichen ein anderes Zeichen (bzw. eine Zahl) zuordnet (vgl. Waldvogel, 2017, S. 13).
- damit der Computer etwas «lesen» kann, muss es codiert werden
Was meint der Begriff «Dateityp» bzw. «Dokumenttyp» und warum sollen SuS diese (er-)kennen?
Grundsätzlich: Dateiformat = Dateityp = Dokumenttyp
Im Computer werden gleichartige Daten in Dateien zusammengefasst. Das Dateiformat legt fest, wie die Daten in einer Datei interpretiert werden müssen, damit sie «gelesen» bzw. geöffnet werden können. Dateiformate werden durch Softwarehersteller oder Standardisierungsgremien kreiert. Der User sollte wissen, welche Dateien mit welchem Programm geöffnet werden können.
Gemäss LP Medien und Informatik SuS sollen sich mit «Geheimschriften» auseinandersetzen und selber solche erstellen. Was sollen Sie dabei (spielerisch) lernen bzw. nachvollziehen?
- Die SuS sollen erfahren, wie sie selber Geheimcodes erstellen können. Dafür müssen sie untereinander gewisse Regeln (Schlüssel) abmachen. Es gibt verschieden Möglichkeiten, damit die SuS Geheimcodes erstellen können:
- SuS sollen nachvollziehen können, das Codes allgegenwärtig sind und wir sie in vielen Lebensbereichen finden. Nicht nur in der Informatik. Auch ermöglichen Geheimcodes, dass sich die SuS untereinander «geheim» verständigen können.
Es gibt Codes in unserer «analogen» Lebenswelt und «digitale Codes». a) Suchen Sie mit Ihren SuS zusammen Beispiele für beide Kategorien. b) Was sind Merkmale von «digitalen» Codes?
analog = smily
disketiert = smily gerastert
digitalisiert = 2 Werte pro Bildpunkt, Pixel = 1Bit
Merkmale von digitalen Codes: Digitale Codes brauchen Maschinen (Computer, …) um «lesen» zu können. Diese digitalen Codes muss man auf den Maschinen installieren. Oft sind es Strichcodes, der ASCII-Code oder QR-Codes
Was ist der Unterschied zwischen «Codierung» und «Verschlüsselung»?
Codierung ist die Umwandlung in ein anderes Format, wenn die Umwandlungsforschrift (Schlüssel) bekannt ist.
Der Begriff Verschlüsselung wird verwendet, wenn der Schlüssel bzw. die Umwandlungsvorschrift geheim ist
Warum hat sich die Digitalisierung, z.B. im Medienbereich, durchgesetzt?
- Digitale Daten sind platzsparend speicherbar
- können beliebig oft und nahezu ohne Qualitätsverlust kopiert werden
- und lassen sich über Datennetze weltweit einfach übermitteln.
- Sie können maschinell sortiert, gefiltert und nach weiteren Regeln (Algorithmen) verarbeitet werden (vgl. Döbeli Honegger, 2016, S. 161).
- Dank der einheitlichen Darstellung mittel 0 und 1 lassen sich alle Daten auf gleichen Speichermedien speichern, mit dem gleichen Gerät verarbeiten und über die gleichen Kommunikationskanäle übermitteln («Konvergenz», S. nächste Folie).
Was verstehen Informatiker unter einem «fehlerkorrigierenden Code» und was ist dessen Funktion? (Sie sollten Definition erkennen können)
Datenspeicherung und -übertragung ist grundsätzlich unzuverlässig. Bei der Datenspeicherung und -übertragung müssen daher Mechanismen eingebaut werden, die erkennen, wann ein Fehler aufgetreten ist. So kann eine fehlerhafte Einheit nochmals gesendet werden.
Um zu erkennen, ob beim Übertragen ein Fehler passiert ist, wird zusätzlich zu den eigentlichen Daten eine «Hilfsinformation» mitgeschickt. Wenn diese korrekt ankommt, ist alles gut. Wenn diese fehlerhaft ankommt, weiss das System, dass ein Fehler passiert ist
Was sind «Daten», was ist Information? (Definition erkennen können)
Aus Daten kann durch kognitive Tätigkeiten des Empfängers 'Information' werden, zweckbezogenes Wissen, das man beim Handeln im Hinblick auf gesetzte Ziele benötigt (nach Schulze 1988, S. 267). Dies geschieht, indem wahrgenommene Daten ‚intraindividuell‘ (vom jeweiligen Individuum) semantisiert und weitere Operationen (wie z. B. Schlussfolgerungen) ausgeführt werden. Anhand gleicher Daten können Menschen unterschiedliche Informationen gewinnen.
Unter Daten versteht man im Allgemeinen Angaben, (Zahlen-)Werte oder formulierbare Befunde, die durch Messung, Beobachtung u. a. gewonnen wurden. Im Datenschutzrecht sind im Wesentlichen die personenbezogenen Daten gemeint, d. h. Angaben über natürliche Personen, z. B. das Geburtsdatum oder der Wohnort.
Eltern fragen, warum bereits im Zyklus 1 und 2 Informatik vermittelt wird. Sie nennen mind. 2 verschiedene Gründe.
SuS sollen mit Blick aufs Leben in einer digital geprägten Welt...
- Medien verstehen und verantwortungsvoll nutzen lernen,
- Grundkonzepte der automatisierten Informationsverarbeitung verstehen,
- Anwendungskompetenzen erwerben oder vertiefen können
Wie kann der Begriff «Datenstrukturen» beschrieben/definiert werden?
Es geht darum, (logische) Ordnungssysteme bilden und (eigene) Daten nach einem bestimmten System und einem bestimmten Zweck (z.B. rasches Finden) ordnen und verwenden zu können.
Und: Warum ist es relevant, dass Schülerinnen und Schüler sich (stufenspezifisch) mit verschiedenen Arten, Daten zu strukturieren oder zu ordnen, auseinandersetzen können. Nennen Sie mind. 2 verschiedene Gründe.
- In der Informatik und Softwaretechnik ist eine Datenstruktur eine Massnahme zur Speicherung und Organisation von Daten. Es handelt sich um eine Struktur, weil die Daten in einer bestimmten Art und Weise angeordnet und verknüpft werden, um den Zugriff auf sie und ihre Verwaltung effizient zu ermöglichen.
- Bei der Programmentwicklung versteht man unter Datenstrukturen die „Zusammenfassung“ von Datenelementen, die in einem logischen Zusammenhang stehen, zu einer grösseren Einheit unter einem gemeinsamen Namen.
Beschreiben Sie ein Unterrichtsbeispiel zum Bereich «Datenstrukturen» für Zyklus 1 od. 2
Zyklus 1: DAten selber nach übergeordneten Kategorien ordnen
- Jede Art von Aufräumen - Kleidier Spielzeug, LEgoteile, Kindergarten, Turnhalle
- Quartett- und Tierkarten
- Jasskarten ordnen
Zyklus 2:
- Verschiedene Arten, Daten zu strukturieren, kennenlernen und anwenden - Stammbäume oder Mindmaps erstellen
- Ordnerstrukturen erstellen
- Selber Daten erheben und darstellen (Mediennutzung erheben und tabellarisch erfassen, Daten grafisch darstellen und grafische Darstellungen (kritisch) lesen lernen)
Unterrichtsbeispiel zum Bereich «Datenstrukturen» und Ziel
- Daten ordnen: einfache Sortiermaschine: Daten automatisch ordnen
- Stammbäume: Baum- und Netzstrukturen erarbeiten (Computernetzwerke und Ordnerstrukturen sind als Baumstrukturen aufgebaut)
- Mindmaps zeigen synoptisch die Bezüge verschiedener Kategorien von Begriffen und Assoziationen zu einem bestimmten Oberbegriff
Welches Potential fürs Lernen bieten die digitalen Medien? (vgl. Döbeli Honegger, 2016, «Warum gehört das Digitale in die Schule», S. 64ff) (s. auch VL 1).
Wenn SuS sich mit Oberbegriffen, Begriffshierarchien und Taxonomien auseinandersetzen könne, wird ein wertvoller Grundstein für das Verständnis von der Arbeit eines Computers mit Daten gelegt.