11. Informatiktag NRW 2012 - Veranstaltungen

In der Mittagspause bietet das Heinz Nixdorf MuseumsForum Führungen durch die Sonderausstellung "Genial & Geheim" zum Alan Turing Jahr 2012 an.

In der Mittagspause bietet das Heinz Nixdorf MuseumsForum Führungen durch die Sonderausstellung "Genial & Geheim" zum Alan Turing Jahr 2012 an.

In der Mittagspause bietet das Heinz Nixdorf MuseumsForum Führungen durch die Sonderausstellung "Genial & Geheim" zum Alan Turing Jahr 2012 an.

Aufgrund der hohen Nachfrage bietet das Heinz Nixdorf MuseumsForum diese zusätzliche Führung durch die Sonderausstellung "Genial & Geheim" zum Alan Turing Jahr 2012 um 16:20 Uhr (nach Abschluss der übrigen Veranstaltungen des Informatiktages NRW) an.

Für viele Schüler ist der Begriff "Informatik" aufgrund ihrer Erfahrungen im privaten, aber auch im schulischen Bereich eng mit dem Einsatz eines Computers verbunden.
Im Rahmen dieses Workshops wird ein Ansatz vorgestellt, informatische Inhalte ohne die Verwendung von Informatiksystemen zu vermitteln. Der Schwerpunkt des Workshops wird dabei auf der Vorstellung und Verwendung einzelner Module aus dem Buch „Computer Science Unplugged“ liegen. Mit Hilfe dieses Materials soll Lernenden die Möglichkeit eröffnet werden, losgelöst von Informatiksystemen, grundlegende informatische Inhalte zu entdecken. Dabei „erleben“ die Lernenden viele Inhalte, indem sie selbst Teil des informatischen Problems werden und in spielerisch angeleiteten Sequenzen in unterschiedlichen Arbeitsformen interagieren. Die Autoren des Buches Computer Science Unplugged, Tim Bell, Ian H. Witten und Mike Fellows möchten mit diesem Material zum einen bereits jungen Lernenden einen Einblick in die Informatik geben und zum anderen die Vorstellung „Informatiker arbeiten nur mit dem Computer“ korrigieren. Neben einer theoretischen Vorstellung der grundsätzlichen Idee, die das Material verfolgt, werden die Teilnehmer in diesem Workshop verschiedene Module ggf. selbst erproben und mögliche Einsatzbereiche diskutieren.

Verschiedene historische Verschlüsselungsverfahren werden an diesen Lernstationen entdeckt. Während der Spaß am Ver- und Entschlüsseln im Vordergrund steht, wird eine kritische Hinterfragung von »Sicherheit« entwickelt. Jedes Verfahren wird durch Ver- und Entschlüsselung begriffen und kann dann in der Rolle als »Angreifer« auf Sicherheit gegen »Knacken« ( = Entschlüsseln ohne im Besitz des Schlüssels zu sein) geprüft werden. Von den frühen Verschlüsselungsverfahren, die lediglich einen sicheren Umgang mit Alphabeten erfordern, bis hin zu modernen Verfahren, die mehr mathematische Grundlagen verwenden, bieten die Lernstationen verschiedenen Schwierigkeitstufen.
In dem Workshop werden das Material, die Art seiner Veröffentlichung und das implizite didaktische Konzept kurz vorgestellt. Vor allem können die Teilnehmer der Workshops verschiedene Lernstationen selbst praktisch erproben.
Stations-, Arbeits- und Lösungsblätter stehen als Kopiervorlagen zum Einsatz im Unterricht zur Verfügung.

Für alle Fächer, die in der Sekundarstufe I unterrichtet werden, wurden bzw. werden für alle Schulformen Kernlehrpläne erstellt. Für das Fach Informatik ist bisher noch für keine Schulform ein Kernlehrplan erstellt worden.
Aus diesem Grund hat sich eine Arbeitsgruppe innerhalb der Fachgruppe Informatiklehrerinnen und -lehrer in NRW konstituiert, die eine schulformübergreifende Ausgestaltung der GIBildungsstandards für die SI im Hinblick auf ein Pflichtfach Informatik in der Sekundarstufe I erarbeiten wird.
Im Rahmen des Workshops wird das von der Arbeitsgruppe bisher erarbeitete Konzept vorgestellt.
Der Workshop hat das Ziel dieses Konzept zur Diskussion zu stellen und aus der Diskussion Aspekte herauszuarbeiten, die in die Weiterentwicklung des Konzepts einfließen. Die Teilnehmer dieses Workshops haben somit die Möglichkeit aktiv an der Entwicklung des Konzepts mitzuwirken und sind gerne dazu eingeladen, sich im Anschluss an den Workshop der Arbeitsgruppe anzuschließen, um am gesamten Entwicklungsprozess aktiv mitzuwirken.
Vielleicht gelingt es das Konzept an die zünftigen Ersteller des Kernlehrplans Informatik SI weiterzureichen, sobald diese feststehen, sodass möglichst viele Elemente des Konzepts in den Kernlehrplan einfließen.

In dem Rollenspiel zum Thema Datenschutz können die Schülerinnen und Schüler auf spielerische Art und Weise erfahren, wie ihre Daten in Umlauf geraten. Hierbei können Erfahrungen in den Bereichen soziale Netzwerke, Abos und Gewinnspiele gesammelt werden.
Darüber hinaus steht die Weitergabe personenbezogener Daten über Gespräche mit Freunden und Bekannten im Vordergrund, sodass verschiedene Situationen, in welchen es wichtig ist, seine Daten zu schützen, thematisiert werden. Gleichzeitig bietet dieses Unterrichtseinheit den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, zu erkennen, dass Firmen, die an ihre persönlichen Daten gelangt sind, mit diesen Geld verdienen können, ohne dass sie selber etwas davon bemerken. Auf dieses Weise wird die Notwendigkeit des Datenschutzes im Spiel deutlich und die Schülerinnen und Schüler werden somit sensibilisiert, in ihrem alltäglichen Leben auf wichtige Datenschutzaspekte zu achten und verantwortungsvoll mit ihren Daten umzugehen.
Das Spiel wurde hauptsächlich für den Einsatz in der Sekundarstufe I konzipiert, da bereits junge Schülerinnen und Schüler immer wieder mit Situationen, in denen ein gewissenhafter Umgang mit persönlichen Daten notwendig ist, konfrontiert werden. Allerdings ist ein Einsatz der Materialien in der Sekundarstufe II ebenfalls denkbar.
In dem Workshop wird das Rollenspiel mit seinem didaktischen Hintergrund und den benötigten Materialien, sowie der Art der Veröffentlichung kurz vorgestellt. Das Hauptaugenmerk soll jedoch auf einer exemplarischen Durchführung des Spiels liegen, sodass die Teilnehmer aktiv das Rollenspiel erleben können.

Seit 2007 besteht das Zentralabitur in NRW und gibt seitdem die Möglichkeit, die Thematik "Endliche Automaten und formale Sprachen" als einen Vertiefungsschwerpunkt im Informatikunterricht sowohl im Grundkurs- als auch im Leistungskursbereich zu wählen. Dabei ist die Entwicklung eines Parsers für eine einfache formale Sprache im Leistungskurs obligatorisch.

Die in diesem Workshop vorgestellte Unterrichtsreihe ist bestimmt von dem Ziel, einen Compiler für eine einfache künstliche Sprache zu erstellen und kann sowohl im Leistungskurs als auch im Grundkurs eingesetzt werden. Die zentralabiturrelevanten Inhalte (Automaten, Grammatiken und Sprachen) fließen dabei untereinander vernetzt und stets auf das Gesamtziel "Compiler" ausgerichtet ein.

Die während des Workshop verwendete Software (JFlap) sowie die verwendeten Materialien sind kostenfrei im Internet erhältlich. Die Teilnehmer des Workshops sollten über fundierte Programmierkenntnisse in Java verfügen.

Die Teilnehmer werden gebeten, nach Möglichkeit jeweils ein Laptop mitzubringen!

In der „Government Code & Cipher School“ in Blechtley Park arbeiteten bis zu 10.000 Menschen, um deutsche Funksprüche zu dechiffrieren. Menschliche Rechenkraft reichte hier nicht mehr aus. Alan Turing war einer der führenden Köpfe. Er hat einen effektiven Ansatz gefunden und eine elektromechanische Maschine entwickelt: Die Turing-Bombe. Mit diesem Equipment konnten in Bletchley Park die täglich wechselnden Enigma-Schlüssel innerhalb weniger Stunden aus abgefangenen Funknachrichten ermittelt werden. Die Inhalte der Nachrichten blieben militärisch relevant.

Der Workshop führt die Teilnehmer durch die Sonderausstellung „Genial&Geheim“ und gewährt Einblicke in das wissenschaftliche Lebenswerk und das tragische Leben Alan Turings.

Im praktischen Teil steht ein Original-Nachbau der „Checking Machine“ aus Bletchley Park zur Verfügung für eine konkrete Entschlüsselung. Mit dieser Maschine kann jeder Teilnehmer einen wichtigen Schritt bei der Schlüsselfindung selber interaktiv ausprobieren. Mit der korrekten Schlüsselstellung wird schließlich auf einer Simulation der Enigma für iPhone/Android der Klartext wiederhergestellt. Ergänzend zur praktischen Arbeit werden historische Hintergründe mit Fotografien von den Originalschauplätzen illustriert.

Scratch wird häufig nur als Werkzeug zur Einführung in die Programmierung für sehr junge Schülerinnen und Schüler gesehen. Es eignet sich aber auch zur Behandlung komplexerer Fragestellungen der Informatik im Differenzierungsbereich der Sek I. Vor allem das Zusammenspiel mehrerer Objekte zur Lösung von Problemstellungen ist eine Stärke von Scratch. Am Beispiel des Memory-Spiels werden zuerst zwei verschiedene Scratch-Memory-Lösungen vorgestellt, die sich vor allem in der Verteilung der Intelligenz unterscheiden. Die - eher klassische - zentrale Lösung arbeitet dabei mit Listen zur Verwaltung der Memory-Karten, die dezentrale Lösung kommt völlig ohne eine zentrale Intelligenz aus, selbst das Mischen und Auslegen der Karten zu Beginn des Spiels regeln die Karten selber. Nach Vorstellen der Lösungen sollen Wege zu einer Umsetzung der dezentralen Lösung im Unterricht vorgestellt und diskutiert werden.
Grundlegende Kenntnisse von Scratch sind für den Workshop hilfreich, die grundsätzlich verschiedenen Ansätze in der Modellierung einer Problemlösung sind aber - hoffentlich - auch ohne Kenntnisse von Scratch verständlich.

In diesem Workshop soll die Idee des kooperativen Arbeitens mit einer Lernplattform im Informatikunterricht vorgestellt werden. Dabei wird die didaktisch/methodische Konzeption, die dem Informatikunterricht mit dem Learn Management System moodle zugrunde liegt, vorgestellt.
Die Teilnehmenden erlernen das Arbeiten mit der Lernplattform und die erste eigene Umsetzung einer praxisnahen Projektidee in einer kleinen „hands-on“-Einstiegsphase.

Ziel des Workshops ist es, die Teilnehmenden zu befähigen das Lernmanagementsystem moodle unterrichtsbegleitend zu nutzen und selbst Lernaktivitäten für den eigenen Informatikunterricht damit zu gestalten.

Im Sinn der Nachhaltigkeit des Workshops soll sich eine Gruppe schulform- und jahrgangsstufenübergreifend etablieren, die kooperativ eigene kleine Lerneinheiten für das Fach Informatik in der Sekundarstufe I und II entwickelt, diskutiert und reflektiert austauscht.

Ein zentraler Aspekt des Informatikunterrichts der Sekundarstufe II ist die objektorientierte Modellierung und Programmierung. In diesem Workshop soll, als Ergänzung zu bereits bekannten Konzepten, ein Weg vorgestellt werden, objektorientierte Zusammenhänge anhand der Entwicklung dreidimensionaler Simulationen zu verdeutlichen.

Dazu wird die Java-Bibliothek GLOOP zum Einsatz kommen, welche die Möglichkeit eines didaktisch vereinfachten und intuitiven, objektorientierten Zugangs zur dreidimensionalen Grafikprogrammierung mit OpenGL bietet. Die Bibliothek wurde speziell für den Einstieg in die Objektorientierung im Unterricht der gymnasialen Einführungsphase entwickelt und soll verwendet werden, um Schülerinnen und Schülern in optisch ansprechender und motivierender Weise objektorientierte Zusammenhänge zu verdeutlichen.

Im Zentrum dieses Workshops sollen Unterrichtsprojekte zu Vermittung objektorientierter Klassenbeziehungen stehen. Dabei werden entsprechende Projekt nicht nur vorgestellt, sondern auch von den Kursteilnehmern praktisch erprobt und zum Teil selbst bearbeitet.

Die Geschichte der Kryptologie geht weit zurück und reicht wohl bis in die ersten Anfänge von zivilisiertem Leben zurück. Wo es Freund und Feind gibt, muss man sicher sein, dass nur der Freund die für ihn bestimmten Informationen erhält. Erste einfache Verschlüsselungsverfahren benutzte man nachweislich schon 600 v.Chr., nämlich den sogenannten ATBASH in Palästina. Der Wettkampf zwischen Verschlüsselnden und Codebrechern hatte also begonnen und bis heute ist kein Ende in Sicht. Diesem Hin und Her folgend sind für die Schülerinnen und Schüler die gängigsten Verschlüsselungs- und Angriffsverfahren in verschiedenster Weise aufbereitet. Den Beginn markiert die Verwendung der Skytale, den Endpunkt setzt das zum sicheren e-mail-Verkehr zu verwendende PGP.

Passend zum Jahr des Alan Turing liegt der Fokus der Reihe auf den Vorkommnissen im Bletchley Park, die wie kein anderes Beispiel zeigen, welche Bedeutung die Kryptologie in der Menschheitsgeschichte besitzt.

In diesem Workshop wird den Teilnehmenden in einem Einstiegsvortrag die Analyse einer »alltäglichen« Situationsbeschreibung mithilfe der Methode von Abbott näher gebracht. Im Anschluss daran schlüpfen die Teilnehmenden in die »Haut der Objekte« und schicken sich in einem Rollenspiel gegenseitig Nachrichten, um so Objektinteraktion zu simulieren. Zum Schluss ist eine Diskussion über Vor- und Nachteile dieses Objects-First-Ansatzes, der nun schon seit mehreren Jahren in Schulen in NRW erprobt und eingesetzt wird, erwünscht.

Dieser Workshop entspringt einer Unterrichtsreihe zur Kryptologie in der Jahrgangsstufe 9. Die Lerngruppe dieser Unterrichtsreihe erarbeitet klassische Verfahren der symmetrischen und asymmetrischen Verschlüsselung.
Um eine Grundlage zur Analyse von möglichen Sicherheitsmaßnahmen zu schaffen, werden die Sicherheitsziele Integrität, Vertraulichkeit und Authentizität für die Datenübermittlung identifiziert.
Ausgerichtet nach Vorwissen und Interesse der Workshop-Teilnehmer werden Verschlüsselungskonzepte und Sicherheitsziele gerafft vorgestellt oder detailliert besprochen. Dieser Workshop stellt eine mögliche Umsetzung des Rollenspiels zum Entdecken der Notwendigkeit eines sicheren Kommunikationsprotokolls vor, welches von Schülerinnen und Schülern der Jahrgangsstufe 9 erfolgreich durchgeführt und sehr positiv bewertet wurde. Das Rollenspiel ermöglicht eine handlungsorientierte Analyse der Sicherheitsmaßnahmen symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung im Hinblick auf gewünschte Sicherheitsziele. Im Rahmen des Rollenspiels wird von zugrunde liegenden mathematischen Werkzeugen abstrahiert, die Workshop-Teilnehmer entdecken vielmehr die Kernideen der Konzepte und Anregungen für den eigenen Unterricht.

Ein Aufgabenwettbewerb wie der Bundeswettbewerb Informatik (BwInf): nur etwas für Leistungskurse und Überflieger? In diesem Workshop wollen wir an konkreten Beispielen zeigen, wie die Auseinandersetzung mit Wettbewerbsaufgaben in "ganz normalen" Unterricht auf bereichernde Weise eingebettet werden kann. Da das am besten mit der Aussicht auf eine Wettbewerbsteilnahme zu motivieren ist, wird auch diskutiert, wie Schülerinnen und Schüler bei der Teilnahme am Wettbewerb begleitet und motiviert werden können.
Doch nicht jede Wettbewerbsaufgabe eignet sich gleichermaßen für den Einsatz im Unterricht. Gibt es Kriterien für die "Nützlichkeit" von Wettbewerbsaufgaben? Sind diese altersunabhängig, oder gibt es spezielle Anforderungen, wenn es - wie in der neuen BwInf-Juniorliga - um Jüngere bzw. Anfänger geht? Ziel dieser Diskussion ist eine Checkliste für Lehrende, aber auch eine Wunschliste an Wettbewerbsveranstalter bzw. Aufgabenautoren.
Teilnehmer sind herzlich eingeladen, eigene Beispiele für die Nutzung von Wettbewerbsaufgaben im Unterricht kurz vorzustellen. Nehmen Sie bitte in diesem Fall vorab Kontakt mit den Veranstaltern auf.

Roboter haben im Informatikunterricht der Sekundarstufe I schon eine längere Tradition. Bereits vor über zwanzig Jahren wurden sie eingesetzt, um den Schülern das damals neue Fach näher zu bringen.

Mit der Entwicklung der visuellen Programmierumgebungen in den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts wurden Voraussetzungen geschaffen, um die Programmierung, insbesondere im Informatik-Anfangsunterricht, wesentlich zu vereinfachen.

In diesem Workshop soll nach einem kurzen geschichtlichen Abriss auf die beiden am weitesten verbreiteten Roboter (Fischertechnik und Lego) mit ihren Programmiermöglichkeiten eingegangen werden. Dies kann während einer Praxisphase auch selbst erprobt werden. Im Anschluss daran wird es einige praktische Tips zum unterrichtlichen Einsatz von Robotern sowie den Möglichkeiten der Nutzung in AGs und bei Wettbewerben geben.

Moderne Robotersysteme bieten auch die Möglichkeit der gegenseitigen Nachrichtenübermittlung. Im Rahmen des Workshops soll auch gezeigt werden, wie mit dieser Option eine einfache Verschlüsselung angewendet werden kann.

Die Individualisierung und Kompetenzorientierung von Lernprozessen sind im Bildungsbereich Themen, die momentan intensiv diskutiert werden. Im Workshop soll herausgearbeitet werden, was das für den Unterricht bedeutet. Am Beispiel der Fachinformatikerausbildung an der Oskar-von-Miller-Schule wird gezeigt, wie sich die Lernenden selbst Ziele setzen und die erworbenen Kompetenzen nachweisen.