Informatisches Grundwissen

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Um problemlos an einer von digitalen Medien geprägten Welt teilhaben zu können, braucht es ein minimales Verständnis für die Funktion der Geräte und des Zusammenspiels der digitalen Medien untereinander. Was für uns im Alltag selbstverständlich und einfach zu bedienen ist, basiert auf enorm komplizierten Technologien. Natürlich können wir diese nicht im Detail begreifen, dennoch sollten wir die wichtigsten Grundprinzipien, Begriffe und Grössen verstehen: Was heisst Megabyte? Welche Audioformate gibt es? Und welches Format verwende ich für welchen Zweck? Was bedeutet eigentlich «Cloud»?

Diese informatischen Konzepte werden idealerweise an einem konkreten Beispiel erklärt und erfahrbar gemacht. Deshalb kann es Sinn machen, die einen oder anderen Technologien fachintegriert zu thematisieren.
Beispiel: Thema “Wie funktionieren Suchmaschinen?” mit Recherche-Projekt in NMG verbinden.

Hier ist die Absprache zwischen den MI-Fachlehrpersonen und dem restlichen Team gefragt: Welche Inhalte werden im Fach thematisiert? Was wird integrativ vermittelt?
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Lehrplanbezug

Im Lehrplan 21 wird verlangt, dass die Schülerinnen und Schüler ein Basiswissen zu gewissen informatischen Konzepten, Begriffen und Grössen aufbauen, um dadurch ein Verständnis für die Technologien zu entwickeln und das Zusammenspiel digitaler Medien im Alltag besser zu verstehen.

MI.2.1d kennen analoge und digitale Darstellungen von Dateien (Text, Zahl, Bild und Ton) und können die entsprechenden Dateitypen zuordnen.
MI.2.1e kennen die Bezeichnungen der von ihnen genutzten Dokumenttypen.
MI.2.2e verstehen, dass ein Computer nur vordefinierte Anweisungen ausführen kann und dass ein Programm eine Abfolge von solchen Anweisungen ist.
MI.2.3e können Betriebssystem und Anwendungssoftware unterscheiden.
MI.2.3f kennen verschiedene Speicherarten (z. B. Festplatten, Flashspeicher, Hauptspeicher) und deren Vor- und Nachteile und verstehen Grösseneinheiten für Daten.
MI.2.3i verstehen die grundsätzliche Funktionsweise von Suchmaschinen.
MI.2.3j können lokale Geräte, lokales Netzwerk und das Internet als Speicherorte für private und öffentliche Daten unterscheiden.
MI.2.3k haben eine Vorstellung von den Leistungseinheiten informationsverarbeitender Systeme und können deren Relevanz für konkrete Anwendungen einschätzen (z. B. Speicherkapazität, Bildauflösung, Rechenkapazität, Datenübertragungsrate).
MI.2.3l kennen die wesentlichen Eingabe-, Verarbeitungs- und Ausgabeelemente von Informatiksystemen und können diese mit den entsprechenden Funktionen von Lebewesen vergleichen (Sensor, Prozessor, Aktor und Speicher).
MI.2.3m können das Internet als Infrastruktur von seinen Diensten unterscheiden (z. B. WWW, E-Mail, Internettelefonie, Soziale Netzwerke).

Zyklus 1

Im Zyklus 1 liegt der Fokus klar auf den Anwendungs- und medienbildnerischen Kompetenzen. Es geht in erster Linie darum, erste Erfahrungen mit der Verwendung von digitalen Medien und deren Bedeutung zu sammeln.
Bezüglich informatischem Grundwissen ist im Lehrplan auf dem Zyklus 1 nichts Konkretes aufgeführt. Dennoch kann es Sinn machen, bereits auf dieser Stufe mit ersten informatischen Grundkonzepten auf spielerische Art und Weise in Berührung zu kommen.

Ziel dabei ist die Entwicklung einer ersten Vorstellung, wie ein Computer funktioniert. Der Aufbau und die Arbeitsweise eines Computers lassen sich anhand von Bildern, Analogien und handelnden Übungen kindgerecht erklären.

Ein hilfreiches Buch ab der 1. Klasse ist “Die Reise ins Innere des Computers” aus der Reihe von “Hello Ruby“. Auf dieser Seite findet man verschiedene aufbereitete Umsetzungsideen, Lektionspläne und Links zu Materialien, um mit einer ganzen Schulklasse oder einer Halbklasse mit den Büchern von Linda Liukas zu arbeiten.


Zyklus 2

Viele Themen aus dem Zyklus 1 werden auch im Zyklus 2 weiter bearbeitet. Insbesondere am Anfang des Zyklus 2 werden diese Inhalte repetiert und nochmals vertieft. Ab der 5. Klasse kommen dann weitere, komplexere Technologien dazu.

Aufbau des Computers: Indem die einzelnen Komponenten des Computers angeschaut werden, lernen die Schülerinnen und Schüler nicht nur deren Funktionen kennen, sondern können auch verschiedene Prozesse, die ein Computer ausführt, besser nachvollziehen. So geht es beispielsweise darum, Betriebssystem und Anwendungsprogramme unterscheiden zu können. Auch das Kennenlernen verschiedener Speicherarten (Festplatte, Hauptspeicher, Flashspeicher) gehört dazu.

Im Unterricht könnte dieses Thema in Form eines Theaters besprochen werden. Die Lernenden schlüpfen dabei in die Rollen der einzelnen Komponenten und erfahren so deren Funktion näher.
Beispiel: Szenische Lesung.

Im connected 2 befasst sich ein ganzes Kapitel mit dem Aufbau und den Funktionsweisen des Computers: Kapitel 1: Salz und Pfeffer – Bits und Bytes.

(Netzwerk-)Technologien: Wird der Blickwinkel mit Fokus auf den einzelnen Computer etwas geweitet, geht es darum zu verstehen, wie mehrere Computer miteinander kommunizieren können. Was ist ein lokales Netzwerk? Wie funktioniert das Internet? etc. sind Fragen, die hier beantwortet werden.
Im Zyklus 2 wird dies bewusst sehr oberflächlich besprochen. Es geht noch nicht darum, die Technologien im Detail zu verstehen. Vielmehr soll ein grober Überblick und ein Verständnis aufgebaut werden, wie beispielsweise eine WhatsApp-Nachricht vom Schüler A zur Schülerin B gelangen kann. Damit wird das Ziel verfolgt, die Thematik so gut zu verstehen, dass die Lernenden deren Bedeutung für die Datenverwaltung (z. B. Speicherorte für private und öffentliche Daten) und -übermittlung (z. B. Datenschutz und -sicherheit) abschätzen können.

Ein anschauliches Video zu “Wie funktioniert das Internet?” befindet sich auf SRF mySchool.

Funktionsweise von Suchmaschinen: Zu verstehen, wie Suchmaschinen funktionieren ist insbesondere für das Recherchieren im Internet wichtig. Die Schülerinnen und Schüler sollen verstehen, wie Quellen im world wide web gefunden und nach welchen Kriterien anschliessend aufgelistet werden. Dadurch können sie die Suchergebnisse bzw. deren Quellen besser interpretieren und von Werbeanzeigen unterscheiden.

Dieses Thema anerbietet sich bestens, mit einer Webrecherche zu verbinden. > weitere Infos

Weitere Unterrichtsmaterialien lassen sich in verschiedensten Lehrmitteln finden:
– connected 1 / Kapitel 2: Wie funktionieren Suchmaschinen? (2E): 
die Funktion einer Suchmaschine wird hier erklärt. Die Suchanfragen und den Ablauf lassen sich auch gut nachspielen (connected 1 S. 43)
– connected 1 / Kapitel 2: Index einer Suchmaschine (2F): 
SuS lernen den Begriff Index kennen und erfahren über die Bedeutung im Zusammenhang mit Suchmaschinen.
– inform@21 / So suchen Suchmaschinen: 
SuS lernen wie eine Suchmaschine funktioniert und erhalten Suchstrategien
– Medienkompass 1 / Auf der Suche nach der Nadel im Heuhaufen:
SuS lernen wie Suchmaschinen funktionieren

Grössen, Einheiten & Typen: Damit die Lernenden die Speicherkapazität und Leistungsfähigkeit von digitalen Geräten für ihre Arbeit einschätzen und miteinander vergleichen können, müssen sie gewisse Grössen kennen. Dazu gehören unter anderem die verschiedenen Speichergrössen (z. B. MB, GB, TB) sowie unterschiedliche Dateitypen (z. B. jpg, pdf, mp3, mov) und wofür sie verwendet werden. Auch eine gewisse Kenntnis über die Bildauflösung (z. B. dpi, Megapixel) soll dabei erarbeitet werden.

Die Kenntnis all dieser Begriffe und Grössen hilft den Schülerinnen und Schülern beim effizienten Arbeiten mit digitalen Medien. So verstehen sie mit dem Hintergrundwissen zur Bildauflösung besser, weshalb eine Videodatei mehr Speicherplatz braucht als ein Bild und diese wiederum mehr als eine Textdatei.
Im connected 1 befassen sich zwei Kapitel mit diesem Thema:
– connected 1 / Kapitel 4:
Ein Code für alle Fälle: die SuS erfahren wie der Computer Zahlen und Texte darstellt und speichert.
– connected 1 / Kapitel 5:
Bilder: Punkt für Punkt: die SuS erfahren wie der Computer Bilder speichert.


Zyklus 3

Auf dieser Stufe werden wiederum die Themen aus dem vorangehenden Zyklus repetiert und auf einer komplexeren Ebene vertieft (z. B. Netzwerke).
Es geht auch hier wieder darum, die Technologien und informatischen Grundkonzepte so zu verstehen, dass die Schülerinnen und Schüler die grösseren Zusammenhänge nachvollziehen und die Konsequenzen für ihre Arbeit mit digitalen Geräten abschätzen können. Zum Beispiel verhilft das Wissen über die Funktionsweise des Internets und der Datenübertragung zu verstehen, weshalb und vor allem wo und wie es wichtige ist, vorsichtig mit den eigenen Daten umzugehen.

Dasselbe gilt für das Thema Suchmaschinen. Begreifen die Lernenden deren Funktionsweise, können sie Suchergebnisse und Quellen kompetenter vergleichen und einschätzen.
Zur Informationssuche befindet sich eine Lerneinheit für Schülerinnen und Schüler auf officeschule.ch.


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