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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Hauptvorträge

Kapitel 1. Informatik als Schlüsselqualifikation

Der Übergang von mittelalterlichen Agrargesellschaften in Industriegesellschaften wurde im nachhinein als „Industrielle Revolution“ klassifiziert. Wirtschaftsgeschichtliche Untersuchungen haben deutlich gemacht, daß diese Revolution erhebliche Zeiträume erforderte und daß sie in den verschiedenen Ländern zeitverschoben stattfand. Auch heute noch gibt es Gesellschaften, die sich in dieser Umstellungsphase befinden.

Friedrich Buttler, Werner Dostal

Kapitel 2. Informatik als Teil der Allgemeinbildung

Unsere Gesellschaft verändert sich schnell von einer angebotsgesteuerten in eine nachfragegesteuerte. Mit dieser Veränderung änderen sich auch die Organisationsformen: ausgehend von komplexen Hierarchien für Massenproduktion über kleinere, produktorientierte Teamarbeitsorganisationen bis hin zu innovativen, kundengesteuerten Informationsnetzen. Die Entwicklungen in der Informationstechnologie fördern diese Veränderungen. Die Folgen für den Arbeitsplatz sind tiefein-greifend: Man arbeitet nicht mehr verantwortungslos, individuell in starker Tayloristischer Arbeitsteilung, sondern stets verantwortungsvoll, als Teamarbeiter mit kräftiger Computerunterstützung. Es ist klar, daß die von der Gesellschaft erwartete Allgemeinbildung ihrer Bürger dadurch stark beeinflußt wird. Statt nur repetitiver Fähigkeiten im Lesen, Schreiben und Rechnen werden kreative intellektuelle Fähigkeiten wie Analysieren, Abstrahieren und Modellieren verlangt. Eine neue Art von Alphabetismus wird erforderlich.

Tom J. van Weert

Kapitel 3. Computergestützte Kommunikation im Unterricht

In diesem Doppelvortrag gehen wir von der Hypothese aus, daß das Potential der Informationstechnik für das Lehren und Lernen erst voll wirksam wird, wenn man sie kombiniert mit der Kommunikationstechnik: der „Computer“ wird zum „Communicator“! Durch diese Verknüpfung greift die Technik in den Lernprozeß an seiner wichtigsten und empfindlichsten Stelle ein: in die Dialoge zwischen Lehrern und Lernern, zwischen den Lernern untereinander und zwischen Lernern und Außenstehenden.

Peter Gorny, Karl Sarnow

Kapitel 4. Zehn Jahre Bundeswettbewerb Informatik — Eine Bilanz

Der Bundeswettbewerb Informatik besteht, nachdem er im letzten Jahr die Internationale Informatik-Olympiade in Deutschland ausgerichtet hat, nunmehr seit zehn Jahren. Am 18. Juli 1983 wurde der Kooperationsvertrag zwischen der Gesellschaft für Informatik (GI) und der Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung (GMD) zur Durchführung von Bundeswettbewerben für Informatik unterzeichnet.

Peter Heyderhoff

Informatik-Ausbildungsgänge

Kapitel 5. Das Studium der Informatik an Fachhochschulen

Die Hälfte aller Informatiker mit Hochschulabschluß haben an einer Fachhochschule studiert. Diesem Hochschultyp bescheinigen Wirtschaft und Industrie, daß er bei kurzer Studiendauer erfolgreich für die Praxis ausbildet. Für den Ausbildungserfolg gibt es vier Gründe: Erstens der Praxisbezug der Curricula und der Professoren, zweitens die breite Überdeckung der Qualifikation für Studium und Beruf, drittens die Stoffvermittlung in direktem Kontakt zum Professor und viertens das Studium in Gruppen, in denen die Studierenden sich gegenseitig motivieren, kontinuierlich zu arbeiten. — Die verschiedenen Studiengänge Allgemeine Informatik, Technische Informatik und Wirtschaftsinformatik laufen vom ersten Semester an getrennt und können so optimal auf das Studienziel zugeschnitten werden. Dadurch kann in 150 Semesterwochenstunden ein Studium mit ausreichender Breite und Tiefe angeboten werden, das in 8 Semestern studierbar ist.

Jürgen Freytag

Kapitel 6. Der Studiengang Allgemeine Informatik an Fachhochschulen

Informatikstudiengänge an Fachhochschulen (FH) existieren seit der Gründung der Fachhochschulen im Jahr 1971. Der Beginn der Informatik-Ausbildung an diesen Institutionen datiert daher etwa zur gleichen Zeit wie der Beginn der Informatik-Ausbildung an Universitäten und Technischen Hochschulen (Uni-TH).

Werner Burhenne

Kapitel 7. Wirtschaftsinformatik an Fachhochschulen

Die Wirtschaftsinformatik als anwendungsorientierte Wissenschaft beschäftigt sich mit dem Aufbau, der Arbeitsweise und der Gestaltung rechnergestützter betrieblicher Informations-und Kommunikationssysteme. Für diese Aufgaben werden sowohl wirtschaftswissenschaftliche — speziell betriebswirtschaftliche — als auch Informatikkenntnisse und -fähigkeiten verlangt. Insofern setzt sich — bei allen Unterschieden — die Hochschulausbildung in Wirtschaftsinformatik aus den beiden Kerngebieten Wirtschaftswissenschaften und Informatik zusammen. An einigen Fachhochschulen hat sich die Wirtschaftsinformatik aus Betriebswirtschaftslehre-, an anderen aus Informatikstudiengängen entwickelt. Die heutigen Studienangebote der Fachhochschulen in Wirtschaftsinformatik lassen sich grob wie folgt klassifizieren: Wirtschaftsinformatik im Fachbereich Wirtschaft, typischerweise mit Abschluß als Diplom-Betriebswirt/in, evtl. mit Zusatz „Wirtschaftsinformatik“;Wirtschaftsinformatik im Fachbereich Informatik, typischerweise mit Abschluß als Diplom-Informatiker/in, evtl. mit Zusatz „Wirtschaftsinformatik“;Wirtschaftsinformatik in einem eigenen Fachbereich, typischerweise mit Abschluß als Diplom-Wirtschaftsinformatiker/in.

Klaus Werner Wirtz

Kapitel 8. Technische Informatik an Fachhochschulen

So wie die Mathematik in Naturwissenschaft und Technik traditionell eine unentbehrliche Hilfswissenschaft ist, wirkt auch die Informatik in Wissenschaften hinein, denen sie als Dienstmagd nützen bzw. in denen sie ihre Anwendungsfelder finden kann. Sie tut dies umfassender als die Mathematik, denn sie benötigt die Mathematik bereits ihrerseits als ein Fundament, fügt aber zahlreiche neue wissenschaftliche Erkenntnisse und Methoden hinzu, die heute unter dem Schlagwort Anwendung moderner Technologien unentbehrlich geworden sind und sich mit einer Eigendynamik weiterentwickeln, wie sie intensiver in kaum einer anderen Wissenschaft zu beobachten ist. Die Folgen der Anwendung moderner Technologien rücken immer mehr ins öffentliche und auch ins wissenschaftliche Interesse. Philosophen, Linguisten, Soziologen, Kulturhistoriker und viele andere Wissenschaftler und intellektuelle Meinungsbildner befassen sich mit zunehmendem Interesse, zunehmender Intensität und zunehmender Kompetenz mit diesen Themen. Man spricht statt von einer dritten oder vierten industriellen bereits viel umfassender von einer kulturellen Revolution, die der modernen Gesellschaft durch moderne Technologie, speziell durch die Informations- und Kommunikationstechniken beschert wird.

Friedrich Pieper

Kapitel 9. Die Ausbildung zum Mathematisch-technischen Assistenten. Die Förderung von Schlüsselqualifikationen in der innerbetrieblichen Ausbildung

Seit mehr als 30 Jahren bildet die Hoechst AG (neben anderen Firmen der chemischen Industrie) Mathematisch-technische Assistenten aus. Die Ausbildung existierte also schon vor der Etablierung der Informatik an den Hochschulen. Die Einrichtung des Ausbildungsganges wurde nötig, um eine Gruppe von Fachleuten zur Bedienung der damals aufkommenden Großrechenanlagen heranzubilden.

Stephan Karczewski

Kapitel 10. Die Ausbildung der Computertechnik-Lehrer für Mittelschulen in der ČR

Der Fortschritt im Bereich der Computertechnik hat sich auch im Unterrichtsstoff der Mittelschulen in der ČR geäußert. Vor etwa sieben Jahren wurde ein Pflichtfach „Computertechnik“ in bedeutendem Umfang an allen Mittelschultypen eingeführt.

Zdeněk Botek

Informatik-Unterricht und informationstechnische Grundbildung

Kapitel 11. Informationstechnik — Antizipation — Gestaltung. Ein Handlungsforschungsprojekt zur informationstechnischen Bildung

Für die Aktivitäten von Schulen, Ausbildungsstätten, Hochschulen und Weiterbildungseinrichtungen im Bereich der neuen Informations- und Kommunikationstechnologien hat sich seit Anfang der 80er Jahre der Begriff „informationstechnische Bildung“ (ITB) eingebürgert (Bund-Länder-Kommission 1987). Zu den Lernzielen der meisten Richtlinien, Lehrpläne und Unterrichtsmaterialien gehören neben der Kenntnis elementarer Grundbegriffe und Grundstrukturen der Informationstechnik der Einblick in die Entwicklung der elektronischen Datenverarbeitung sowie das Verständnis für die sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen und Probleme beim Einsatz. Ihre jeweilige Form, Machart oder Gestalt wird indes als gegeben vorausgesetzt. So weist z.B. die Bund-Länder-Kommission für Bildungsplanung und Forschungsförderung (BLK) (1987, S. 9) der Hochschule die Aufgabe zu, „den veränderten technischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen Rechnung zu tragen“, nicht jedoch z.B., gestaltend auf die technischen Rahmenbedingungen einzuwirken.

Klaus-Henning Hansen

Kapitel 12. Neue Methoden der Software-Entwicklung im Unterricht

Nach dem bislang gültigen Rahmenplan für das Fach Informatik in der Berliner Schule [11, S. 40ff.] war in den abschließenden Kursen die Durchführung eines Softwareprojektes vorgesehen. In der heutigen, revidierten Fassung des Rahmenplans sind Softwareprojekte in der seinerzeit vorgesehen Form nicht mehr eingeplant: Vielmehr setzten die Autoren den Schwerpunkt auf die die Analyse und die Wieder- oder Weiterbearbeitung schon bestehender Software-Systeme. Dies geschah offensichtlich aus der Erkenntnis, daß vollständige Softwareprojekte in der Schule nur schwer durchführbar sind.

Bernhard Husch

Kapitel 13. Informatikunterricht und informationstechnische Grundbildung — ausgrenzen, abgrenzen oder integrieren?

Der Informatikunterricht befindet sich in einer Krise: Der allgemeinbildende Sinn und die allgemeinbildenden Ziele sind undeutlich geworden. Diese Krise wird zum einen an der zurückgehenden Zahl der am Informatikunterricht interessierten Schülerinnen und Schüler und zum anderen an bildungspolitschen Maßnahmen deutlich, die den Stellenwert der Informatik in der Schule indirekt drastisch reduzieren. Darüber hinaus weckt eine — wie auch immer angebotene — „informations-technische Grundbildung“ den Streit über einen „technisierten Sozialkundeunterricht“ als Gegensatz zu einem — wie auch immer gemeinten — „eigentlichen Informatikunterricht“.Ein möglicher Ansatz zur Lösung dieser Krise liegt vor allem darin, den allgemeinbildenden Wert der Informatik in der Schule nochmals einer eingehenden Überprüfung zu unterziehen und daraus curriculare und didaktisch-methodische Schlußfolgerungen zu ziehen, die zu einer Weiterentwicklung des Gesamtbildes der Informatik in der Schule führen können. Das bedeutet vor allem, daß die bisherige Betonung des Trennenden von informationstechnischer Grundbildung einerseits und dem „eigentlichen“ Informatikunterricht andererseits revidiert und ein für die Unterrichtspraxis in den verschiedenen Schulstufen gültiges Gesamtkonzept entwickelt werden muß, so daß eine bereits seit langem geforderte „informatische Gesamtbildung“ für alle Schülerinnen und Schüler angeboten werden kann. Anhand eines konkreten Unterrichtsbeispiels sollen die Grundsätze, die bei einem solchen Konzept zu beachten sind, im folgenden vorgestellt werden.

Bernhard Koerber, Ingo Rüdiger Peters

Kapitel 14. Einstieg in die Informatik mit PROLOG

Verfolgt man die Berichte in der Fachpresse und den Softwaremarkt, so gewinnt man den Eindruck, daß PROLOG als Sprache der künstlichen Intelligenz nur für eine kurze Zeit von Bedeutung war. Liest man dagegen Berichte zur Schulinformatik, trifft man immer wieder auf die Forderung, eine weitere, möglichst deklarative Sprache wie z. B. PROLOG in der Schule zu behandeln. Was ist also dran an der Sprache PROLOG, welche für die Schule von so großer Bedeutung sein soll?

Friedrich Gasper

Kapitel 15. Informatik-Grundbildung für Berufsschulen. Methoden — Inhalte — Beispiele

Anlaß für diesen Beitrag1 bildete ein Lehrerweiterbildungskurs „Handlungsorientierter Informatikunterricht“ für Berufsschullehrkräfte im Sommer 1992. Es wird darin nachgewiesen, daß die Berufsschulen eine neugestaltete Informatik-Grundbildung brauchen. Ausgehend von der Entwicklung seit 1985 wird im ersten Teil untersucht, weshalb sich maschinenorientierte Inhalte und überlieferte Unterrichtsmethoden bis heute halten konnten.Im zweiten Teil werden einige der im genannten Kurs gemachten Erfahrungen festgehalten und die dabei verwendeten Unterrichtsmethoden skizziert.Im anschließenden dritten Teil kommen grundsätzliche Aspekte zu neuen Unterrichtsinhalten der Informatik zur Sprache. Dazu wird vor allem die ausführliche Arbeit der Expertengruppe Informatik des BIGA (Bundesamt für Industrie, Gewerbe und Arbeit): „Informatik-Grundbildung, zukünftige Inhalte für die Berufsschulen“, erschienen im Mai 1993 verwendet.Der Beitrag soll dazu anregen, selbst ähnliche Erfahrungen zu machen und sich mit neuen Inhalten und neuen Unterrichtsformen in der Informatik auseinanderzusetzen.

Peter Kradolfer

Kapitel 16. Software-Wartung. Ein neuartiger Einstieg in den Informatik-Anfangsunterricht

Der Anfangsunterricht im Fach Informatik ist noch immer häufig bestimmt durch die Bearbeitung vieler kleiner Aufgaben, die das grundlegende Rüstzeug für die verwendete Programmiersprache bereitstellen sollen. Diese Aufgaben haben in der Regel keine praktische Relevanz und werden, nachdem sie den obigen Zweck erfüllt haben, schnell wieder beiseitegelegt. Auch die Qualität dieser Programme muß gering bleiben, da z.B. schon falsche Eingaben zum Absturz des Programms führen.

Eberhard Lehmann

Kapitel 17. SQL im Informatik-Unterricht? Erfahrungen mit einer Programmiersprache der 4. Generation in der unterrichtlichen Praxis

In der Diskussion um neue Konzepte für den Informatik-Unterricht jenseits von (Turbo)-Pascal-Kursen finden sich häufig Vorschläge, PROLOG als deklarative Programmiersprache in den Unterricht einzubeziehen. Mit unserem Beitrag möchten wir das Augenmerk auf relationale Datenbanken mit der Standard-Datenbanksprache SQL (Structured Query Language) lenken; eine Alternative, die u. E. bisher zu wenig beachtet wurde.

Helmut Witten, Johann Penon

Hypermedia im Unterricht

Kapitel 18. Gestaltung und Erprobung von Hypermedia-Arbeitsumgebungen zum Lernen und Üben

Über die Gestaltung und Erprobung dieser Neuen Medien kann nur im Kontext von unterrichtlichen Nutzungen sinnvoll und verantwortungsbewußt gesprochen werden. Dies geschieht in der Folge am Grünen Klassenzimmer und deshalb wird hier auch zunächst vorausgesetzt, daß gewußt ist, was eine themenorientierte Hypermedia-Arbeitsumgebungen ist (siehe Kapitel 18.3 und ausführlicher in [Lu91, Lu93a, Lu93b] und daß ebenso bekannt ist, daß für ihre Nutzung in Unterricht und Freiarbeit in der Medienecke der Klasse ein Rechner mit CD-ROM Lesegerät und Drucker verfügbar sein muß.

Willi van Lück

Kapitel 19. Die Elektronische Wandtafel — ein didaktisches Konzept zum computerunterstützten Unterricht am Beispiel des Faches Deutsch

Die „Elektronische Wandtafel“ ist ein Projekt von Elin-Birgit Berndt und Dr. Günter Ihmels unter Begleitung von Prof. Knut Barthel, Hochschule für Künste in Bremen, das derzeit von den beiden Lehrkräften im Mathematik- und Deutschunterricht an der Waldschule in Hagen i. Br., einem Gymnasium in freier Trägerschaft, in den Klassen 7–10 erprobt wird.

Elin-Birgit Berndt, Günter Ihmels

Kapitel 20. Hypertext in den Geisteswissenschaften: Die Arbeitsumgebung TERESA (TExtual RESearch Assistant)

Das Programm TERESA ist eine auf Hypertext basierende Arbeitsumgebung zur Unterstützung vornehmlich geisteswissenschaftlicher Aufgabenstellungen. Es wurde für die Arbeitsbedürfnisse von Literaturwissenschaftlern entwickelt, wobei von vornherein auf größtmögliche Offenheit Wert gelegt wurde, die es erlaubt, das System auch für andere Gebiete einzusetzen. Anlaß für die Entwicklung war die Unzufriedenheit mit den bisherigen Nutzungsmöglichkeiten des PCs in den Geisteswissenschaften. Es handelt sich dabei vorwiegend um Textverarbeitung und (bibliographische) Datenbanken. So sinnvoll und unverzichtbar diese inzwischen sicherlich sind, stellen sie dennoch für die in vielfältiger Weise aufeinander bezogenen Tätigkeiten des Literaturwissenschaftlers noch keine adäquate Arbeitsumgebung dar.

Herbert G. Klein

Informatik und politische Bildung

Kapitel 21. Dynamische Modellbildung als politische Bildungsaufgabe?

„Systemwissen“, so der Bildungsforscher Hans-Günter Rolff in seinem Aufsatz Schule und gesellschaftlicher Wandel, „ist der künftig vorherrschende Wissentypus. Er muß fraglos zentraler Gegenstand von Unterricht in der Schule sein, und zwar nicht nur im Sinne des technischen Systems‘, sondern ebenso des sozialen‘ bzw. ,absichtsvollen’ Systems“1.

Rainer Stieglitz

Kapitel 22. Simulationsprogramme zur Sensibilisierung für den Datenschutz

Wer die Prinzipien des Datenschutzes in der Erwachsenenbildung oder in der Technologieberatung der Gewerkschaften vermitteln will, sieht sich einem dreifachen Defizit ausgesetzt: Von der Aufgabe des Datenschutzes fehlt fast überall ein positiv erkennbares Bild — bereits das Lernziel ist unklar. Zweitens wird die Verdeutlichung des Datenschutzgedankens durch die „Sichtbarkeitslücke“ (das Defizit an Vorstellbarkeit), die komplexer Datenverarbeitung prinzipiell zueigen ist, erschwert. Das Forschungs- und Entwicklungsdefizit, das in Bezug auf eine datenschutzfreundliche Gestaltung von Informationssystemen herrscht, läßt schließlich Empfehlungen zur Verwirklichung des Datenschutzes problematisch bleiben.

Rupert Röder

Informatik und Frauen

Kapitel 23. Informatik-Qualifikation gleich Schlüsselqualifikation? Für Frauen ein Trugschluß

Mit unserem Beitrag wollen wir das Thema der Tagung „Informatik als Schlüssel zur Qualifikation“ aus Frauensicht relativieren. Selbst wenn grundsätzlich Qualifikationen im Informations- und Kommunikationssektor eine wichtige Rolle spielen, stellt sich die Frage nach dem Begriff der Schlüsselqualifikation zusätzlich noch auf anderen Ebenen. Es muß hinterfragt werden, ob formale Qualifikationen, um die es sich hier handelt, die Rolle einer Schlüsselqualifikation einnehmen können. Unter Schlüsselqualifikation verstehen wir, daß diese unabdingbare und gleichermaßen hinreichende Voraussetzung zum Erreichen der versprochenen Beschäftigungsfelder ist. Wir stellen im Folgenden dar, warum formale Qualifikationen, auch im Bereich Informations- und Kommunikationstechnologien, für Frauen nicht der Schlüsselfaktor für den Erfolg in Beruf und Alltag sind. Dabei werden traditionelle Erklärungsmuster überprüft.

Claudia Gembe, Martina Hammel

Kapitel 24. Mädchenförderung im Informatikunterricht der Sekundarstufe II

Die Entwicklung der Neuen Informations- und Kommunikationstechniken und ihr Vordringen in alle gesellschaftlichen Bereiche stellt eine große bildungspolitische Herausforderung dar, die unter anderem mit der Aufnahme des Informatikunterrichts in der Sekundarstufe II des Gymnasiums angenommen wird.

Josef Schöpper

Neuere Lehrpläne Informatik in der Diskussion

Kapitel 25. Der Lehrplanentwurf für das Fach Informatik in der Oberstufe des Gymnasiums in Rheinland-Pfalz

Es wird knapp die Entwicklung des Lehrplanentwurfs Informatik in Rheinland-Pfalz beschrieben. Allgemeinbildende und fachspezifische Aspekte des Informatikunterrichts an der Schule werden aus Sicht der Lehrplankommission dargestellt. Die Stellung des Faches Informatik in schulischer und gesellschaftlicher Umgebung werden angerissen. Die Inhalte des Lehrplanentwurfs werden vorgestellt.

Hermann Stimm

Kapitel 26. Veränderte Sichtweisen für den Informatikunterricht

GI-Empfehlungen für das Fach Informatik in der Sekundarstufe II allgemeinbildender Schulen

Die Empfehlungen sollen eine längerfristige Leitlinie für die Lehrplanentwicklung geben. Sie tragen den veränderten Bedingungen des Informatikunterrichts Rechnung, greifen insofern neue Inhalte und Methoden auf und verdeutlichen den eigenständigen Beitrag dieses Faches zur Allgemeinbildung. Angesichts der zu erwartenden ständigen Weiterentwicklung der Systeme wird auf detaillierte Konkretisierungen mit der Angabe über Umfang und Reihenfolge von Bildungsinhalten verzichtet. Exemplarische unterrichtliche Anwendungen sind im Anhang aufgeführt.

Renate Schulz-Zander, W. Brauer, J. Burkert, U. Heinrichs, L. Hilty, I. Hölz, K. Keidel, A. Klages, B. Koerber, M. Meyer, R. Peschke, J. Pflüger, V. Reineke, S. Schubert

Kapitel 27. Informatische Grundbildung in Sachsen-Anhalt — Inhalt, Konzept, Fortbildung

Bis zum Turmbau zu Babel mag die Welt der Sprache noch in Ordnung gewesen sein. Dem größenwahnsinnigen Turmbau folgte laut biblischem Bericht die Strafe auf dem Fuße: „…, lasset uns herniederfahren und ihre Sprache daselbst verwirren, daß keiner des andern Sprache verstehe!“ (1. Buch Mose, Kapitel 11, Vers 7). Heute machen uns nicht nur Computer-Fachbegriffe wie Informatik, Programmierung, Algorithmen und Anwendersoftware zu schaffen. Deren inhaltliche Klärung füllen die Kassen einer Vielzahl privater Bildungsträger, besonders im Osten Deutschlands. Solcherart Probleme kannte die römische Regierung zu Christi Zeiten nicht, als sie anordnete, den Abakus in allen Behörden und Banken, aber auch in den Schulen einzuführen. Dies war mit dem Abakus wohl auch leichter zu bewerkstelligen, als mit der heutigen Vielfalt elektronischer Rechenhilfsmittel, angefangen vom nichtprogrammierbaren Taschenrechner, über programmierbare und grafikfähige Taschenrechner bis hin zu Personalcomputern und Workstations.

Hannes Gutzer

Rechnerarchitektur als Unterrichtsgegenstand

Kapitel 28. TLS: Ein Hardware-System für die Ausbildung im Bereich der parallelen Datenverarbeitung

Für die Ausbildung im Bereich der Parallelverarbeitung wurde das Transputer-Lehrsystem (TLS) konzipiert. Erfahrungen mit konventionellen Transputersystemen zeigten, daß diese für die Lehre unzureichend ausgestattet sind. Dieser Beitrag zeigt die Notwendigkeit eines speziellen Systems zu Ausbildungszwecken auf und gibt einen Überblick über die wichtigsten Eigenschaften des TLS.

Jürgen W. Meyer, Volkhard Klinger

Kapitel 29. μCES: Ein integriertes Tutor- und Emulationssystem für die Ausbildung in Mikrorechner-Technik

Endziel von μCES ist ein Baukastensystem für die Entwicklung von integrierten Tutor- und Emulationssystemen für verschiedene Typen von Mikrorechner unterschiedlicher Komplexität. Es soll eine Bibliothek von Mikroprozessoren und Peripheriebausteinen anbieten, aus der der Benutzer einen speziellen Mikrorechner ‚schneidern’ kann und emulieren kann. Die Bibliothek hält für den Rechner ein rudimentäres Betriebssystem (Monitor) bereit, das die Benutzung der Rechnerkomponenten auf niedriger Ebene gestattet.μCES liefert ein Modell des Mikrorechners, das zum Zwecke von Ausbildung und Training alle Aktivitäten, die im Rechner ablaufen, bis hinunter zur Maschinenbefehls- oder Mikrooperations- Ebene nachbildet und in graphischer Form darstellt. Eine ausgefeilte Benutzerführung bietet alle Informationen, die zur Handhabung des Emulators selbst sowie des emulierten Mikrorechners und seiner Peripheriekomponenten benötigt werden. Auf diese Weise wird eine papierlose Benutzung ohne Einsatz eines Lehrenden möglich. In erweiterter Form soll μCES als ,Entwicklungs-System’ für die Konstruktion von Mikrorechnern einsetzbar sein und es ermöglichen, diese Rechner zu testen, bevor sie in Hardware realisiert werden.

Helmut Bähring, Matthias Müller

Kapitel 30. Computergestützte Visualisierung des Fließbandverfahrens bei Rechnerarchitekturen in der Studentenausbildung — Konzeption, Implementierung und Erfahrungen beim Einsatz

Die Leistungsfähigkeit von Computern nimmt laufend zu. Als wesentliches Mittel wird bei heutigen Rechnerarchitekturen das Fließbandverfahren (pipelining) eingesetzt, um Leistungssteigerungen zu erzielen. Aus diesem Grund ist es wichtig das Thema im Rahmen der Studentenausbildung der Informationstechnik im Studium der Elektrotechnik entsprechend zu berücksichtigen. Die Struktur und die Arbeitsweise von Rechnerarchitekturen, die mit dem Fließbandverfahren arbeiten, ist allerdings sehr komplex. Daher bestehen besondere Schwierigkeiten bei der Wissensvermitttlung durch traditionelle Lehrmethoden. Es mußten daher neuartige Wege beschritten werden. Das Ergebnis diesbezüglicher Überlegungen ist eine computergestützte Visualisierung der Funktionsweise und der Leistungsfähigkeit von Rechnerarchitekturen, die sich des Prinzips der Fließbandverarbeitung bedienen. Uber die Konzepte, deren Implementierung und die beim Einsatz in der Ausbildung gemachten Erfahren soll hier berichtet werden.

Jörg Sauerbrey, Nikolaus Schaller

Modellierung, Animation und Analyse

Kapitel 31. SESAM: Zwischen Planspiel und Adventure Game

Software Engineering ist schwer zu unterrichten: Eigentlich bräuchten die Studenten ständige Praxiserfahrungen, um die Lehren und Warnungen des Software Engineering wirklich verstehen und nachvollziehen zu können. Die Universität kann aber Praxiserfahrungen im eigentlich nötigen Umfang nicht bieten: Weil es zu aufwendig für Betreuer und Betreute ist, und weil Projekte ohne vorherige Software Engineering-Kenntnisse oft mißlingen, also nichts bringen. Ein Teufelskreis.Mit SESAM (Software Engineering durch Simulation Animierter Modelle) versuchen wir, Praxis zu simulieren, die Studenten also „synthetischer Praxis“ auszusetzen. Wir simulieren Software-Projekte so, daß ein Spieler“ darin Projektleiterentscheidungen trifft und beobachten kann, was aus seinem Projekt wird. Solche Simulationen sind nicht nur wesentlich billiger und schneller durchzuführen als Praxisprojekte; sie erlauben auch umfangreichere und detailliertere Kritik. Nebenbei stellt die Modellentwicklung für SESAM ein interessantes Forschungsvorhaben dar. Damit die Entscheidungsprozesse und die Zwänge eines Software-Projektleiters möglichst praxisnah umgesetzt werden, geht SESAM einen neuen Weg: Es vereint Elemente eines Planspiels mit denen eines Adventure-Games. In diesem Beitrag wird dieser Weg aus didaktischer Sicht motiviert und diskutiert.

Kurt Schneider

Kapitel 32. Animation eines Kommunikationsprotokolls zur Unterstützung von Lehrveranstaltungen

Im Rahmen der Ausbildung der Elektrotechnikstudenten an der TU München bietet der Lehrstuhl für Datenverarbeitung die Vorlesungen „Rechnernetze″ und „Kommunikationsprotokolle″ an. Die Vorlesungen wenden sich an Studierende der Studienrichtung Informationstechnik im 6. bzw. 7. Fachsemester und versuchen unter anderem die Problematik des Entwurfs und der Funktionsweise von Kommunikationsprotokollen bei informationstechnischen Systemen (IT-Systeme) den Lernenden näherzubringen.

A. Rinkel, Jörg Sauerbrey

Kapitel 33. Explorative Datenanalyse und Statistik in Naturwissenschaft, Sozialwissenschaft und Mathematik

Seid gegrüßet, Milliarden! Sprengstoff Mensch! Fruchtbar bis zum Untergang? Am Ende das Chaos?

Helmut Kohorst, Wolfgang Weber

Erfahrungsberichte

Kapitel 34. Gestaltung und Entwicklung von Computerprogrammen für Kinder und Jugendliche mit geistiger Behinderung oder motorischen Einschränkungen

Auf Grund ihrer spezifischen kognitiven Kenntnisse und motorischen Fertigkeiten können geistigbehinderte Kinder und Jugendliche nur bedingt mit handelsüblicher Software umgehen. Obwohl die Empfehlungen der Bund-Länder-Kommission für Bildungsplanung zur informationstechnischen Bildung ausdrücklich auch eine entsprechende Berücksichtigung behinderter Menschen vorsehen, fanden bisher keine BLK-Modellversuche zur Entwicklung und Erprobung von geeigneten Unterrichtsmaterialien und Computerprogrammen statt, die zum einen die Kinder und Jugendlichen auf die „neuen“ veränderten Anforderungen vorbereiten und zum anderen die hohe Motivation zum Lernen mit Computern berücksichtigen. Es werden Einsatzmöglichkeiten und Zielsetzungen des Computereinsatzes an Schulen für Geistigbehinderte genannt. Ein erster Kriterienkatalog zur Gestaltung von Software für Kinder und Jugendliche mit geistiger Behinderung wird skizziert, ohne den Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben. Exemplarisch wird die Entwicklung eines Mal- und Zeichenprogramms für geistig behinderte und motorisch eingeschränkte Kinder und Jugendliche beschrieben. Dabei werden Möglichkeiten der individuellen Gestaltung von Programmen für die standardisierte grafische Benutzeroberfläche MS-Windows mit modernen objektorientierten Entwicklerwerkzeugen erprobt und untersucht.

Helmut Meschenmoser

Kapitel 35. Förderung von Schlüsselqualifikationen im Unterrichtsfach Betriebswirtschaftslehre

Vielfach beschränkt sich der Wirtschaftslehreunterricht an kaufmännischen Schulen auch heute noch auf die Vermittlung von additivem Faktenwissen und die Einübung von linearem Denken. Sowohl von Fachdidaktikern als auch in bildungspolitischen Konzeptionen der Kultusministerien wird demgegenüber immer häufiger das „Denken in Zusammenhängen“ als wesentliches Unterrichtsziel gefordert.

Victor Lüpertz

Kapitel 36. Nutzung elektronischer Fachinformation in Schule und Ausbildung

Die Zahl der Publikationen und Veröffentlichungen nimmt ständig zu. Einige Zahlen zu diesem auch als Informationsflut bezeichneten Phänomen: Jährlich erscheinen weltweit ca. 120 000 Veröffentlichungen in Physik und Technik bzw. 40 000 Veröffentlichungen auf dem Gebiet der Mathematik und ihren Anwendungen. In weltweit geschätzten 80 000 bis 100 000 wissenschaftlichen Zeitschriften werden jährlich etwa 3 000 000 Artikel veröffentlicht. Hinzu kommt eine etwa gleich große Zahl von Patenten,Normen und Daten aus Physik und Chemie. Ungefähr 250 deutschsprachige Zeitschriften beschäftigten sich 1992 mit Anwendungen des Mikrocomputers für Laien und Computer-Freaks sowie professionelle Nutzer.

Gerhard König

Lernsoftware

Kapitel 37. Die Bedeutung von Lernsoftware in einem zeitgemäßen und traditionsgerechten Unterricht

In einem wissenschaftlich begleiteten Schu(modell)versuch1 (CuLaS-Computerunterstütztes Lernen an allgemeinbildenden Schulen, Rheinland-Pfalz) wurde über zweieinhalb Jahre hinweg untersucht, welche Leistungen der Einsatz von Lernsoftware zur Unterstützung eines anspruchsvollen Unterrichts bieten kann und welche Anforderungen dieser Einsatz an die Software selbst, aber auch an die Organisation und Vorbereitung des Unterrichts stellt. Dem Computer als Unterrichtsmedium wird häufig vorgeworfen, daß er die die Tradition der europäischen Pädagogik, von der Wirklichkeit auszugehen und den Schüler zu möglichst umfangreicher Selbsttätigkeit zu führen, aufhebe, ja umkehre. Daß dies nicht so sein muß, daß gute Software gerade dieser Tradition sich verpflichtet weiß, daß es in diesem Zusammenhang allerdings darauf ankommt, den Einsatz exakt zu definieren, versucht dieser Beitrag aufzuzeigen.

Rolf Monnerjahn

Kapitel 38. Computerunterstützte Selbstlernumgebung mit EDUCATION ONE: Satzgruppe des Pythagoras

Dieser Beitrag beschreibt einige methodische und didaktische Grundsätze zur Erstellung computerunterstützter Selbstlernumgebungen mit dem Autorensystem EDUCATION ONE und deren Umsetzung am Beispiel einer Lernprogrammentwicklung aus dem Bereich der Mathematik.

Wolfgang Tews

Kapitel 39. Computerunterstütztes Lernen in der Sparkassenorganisation — Wohnungsbaufinanzierung und Aktienhandel einmal anders

„Nichts ist beständiger als der Wandel.“ — Dieses Schlagwort charakterisiert unsere heutige Situation besser denn je.

Sabine Koch

Wissensbasierte Systeme

Kapitel 40. Wissensbasierte Systeme in der Schule

Im Frühjahr 1991 machte die Firma Siemens Nixdorf AG dem Bayerischen Staatsministerium für Unterricht, Kultus, Wissenschaft und Kunst das Angebot, im Rahmen von Lehrerfortbildungsmaßnahmen das Thema,Wissensbasierte Systeme’aufzugreifen. Ausgangspunkt dieses Angebotes war der Wunsch, daß die zukünftigen Wissensingenieure (Knowledge Engineers) bereits während ihrer Schulzeit in allgemeinbildenden Schulen die grundsätzlichen Verfahren und Anwendungen von wissensbasierten Systemen kennenlernen sollten, um besser für das Studium bzw. Berufsleben vorbereitet zu sein.

Richard Sparrer

Kapitel 41. Architektur eines wissensbasierten Lehrsystems für das Lernen aus Beispielen

Die Darstellung und Erläuterung von Fachinhalten anhand von Beispielen ist eine bewährte Lehrmethode, die in nahezu allen Lehrdisziplinen angewendet wird. Der Lernende soll durch die Präsentation von Beispielen befähigt werden, ein gleiches oder ähnliches Problem beim nächsten Mal besser oder leistungsfähiger zu lösen, seine Problemlösefähigkeit soll gesteigert werden [TS89].

Christian Posthoff, Detlef Rätz, Michael Schlosser

Didaktik des Informatikunterrichts

Kapitel 42. Zu einer Didaktik der Informatik. Beitrag der Informatik zur Allgemeinbildung

Es muß erkannt und vermittelt werden, daß informatische Prozesse viel älter und umfassender sind als es das Wissen um den Computer erscheinen lassen will. Informatik ist trotz der gegenwärtig engen Bindung an das Gerät „Computer“von einer „Computer science“abzuheben. Gerade weil die Informatik in Verbindung mit dem Computer in der Problembewältigung als ungeheuer mächtig erscheint, muß in der Allgemeinbildung nicht nur auf die Gefahren des Mißbrauchs verwiesen werden sondern auch auf innewohnende natürliche Einsatzgrenzen. Diese Aufgaben in der Allgemeinbildung und darüber hinaus in verschiedenen Stufen der beruflichen Bildung verlangen nach einer „Didaktik der Informatik“.

Immo O. Kerner

Kapitel 43. Informatik-Didaktik in der Ausbildung — eine Voraussetzung zum Lehren von Informatik?

Betrachtet man die Entwicklung des Schulfaches Informatik, so hat es in seiner jungen Geschichte bereits Höhen und Tiefen erlebt und ist bis heute in der Diskussion um den geeigneten Platz im Rahmen der Allgemeinbildung. Dabei haben unterschiedliche schulpolitische Bedingungen diese Situation sicher beeinflußt, aber keinesfalls allein geprägt. Verdeutlichen wir uns die Wurzeln, die zu einer breiten Zustimmung zur Einführung eines Informatikunterrichts in den Schulen führten, so sind diese in verschiedenen Ebenen zu finden und nicht allein mit der Einordnung von Informationsund Kommunikationstechnologien als Schlüsseltechnologien erklärbar. Die einzelne Entwicklungsphasen wurden bereits verschiedentlich dargestellt und kommentiert und machen deutlich, daß selbst die Einführung dieses Unterrichtsfaches an gewisse Rahmenbedingungen gebunden war und sich folglich zuerst in der Oberstufe der Gymnasien einen relativ festen Platz erworben hatte.

Steffen Friedrich

Kapitel 44. Methoden der Zielbestimmung für die Informatische Bildung

Das Motto der Tagung — Informatik als Schlüssel zur Qualifikation — veranlaßt mit Blick auf die Informatische Bildung an allgemeinbildenden Schulen zu einer Reihe von Fragen, beispielsweise:

Gabriele Lehmann

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