Konzepte der theoretischen Informatik an der AHS: endliche Automaten und Turingmaschinen mit Hilfe von "Brainfuck" verstehen lernen und BYOD in Tabletklassen – Auf dem Weg zu Schule 4.0: Unterschied zwischen den Seiten

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Mit diesem Projekt soll gezeigt werden, dass man Elemente der theoretischen Informatik so in den Informatikunterricht einfließen lassen kann, dass die Jugendlichen erkennen, dass diese Theorie auch jenseits des Einsatzes von Computern relevant ist. Es sollen den Jugendlichen abstrakte Konzepte der Informatik nachvollziehbar veranschaulicht werden, insbesondere endliche Automaten und Turingmaschinen.
Die AHS Heustadelgasse führt derzeit vier Tabletklassen in der Unterstufe. Dabei verwenden die SchülerInnen ihre eigenen Geräte. Der quantitative und qualitative Einsatz der Tablets ist allerdings verbesserungswürdig. Im IMST-Projekt werden die Stolpersteine identifiziert, die den Einsatz der Tablets im Unterricht für SchülerInnen und LehrerInnen erschweren. In weiterer Folge werden einige dieser Hürden aus dem Weg geräumt sowie zielgerichtete Austausch-, Unterstützungs- und Fortbildungsmaßnahmen gesetzt.  
Als Einstiegswerkzeug für das Verständnis von Turingmaschinen wird die Lernumgebung „TuringKara“, eine an Turingmaschinen angepasste Version des Klassikers „Kara“ verwendet. Mit TuringKara lassen sich auf anschauliche Weise die typischen Aufgaben rund um Turing-Maschinen wie Grundrechenarten oder Mustererkennung illustrieren.
Anschließend werden komplexere Programme mit der esoterischen Programmiersprache Brainfuck (BF) implementiert. BF ist zwar für die Erstellung umfangreicher Software zu ineffizient, durch die Turing-Vollständigkeit aber gut geeignet, um wichtige Grundlagen der Programmierung zu erlernen. Besonders praktisch für den Einsatz im Unterricht ist die Tatsache, dass BF-Programme stark der formalen Definition einer Turingmaschine ähneln.


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'''Autor:''' [https://www.imst.ac.at/benutzer/view/1228 Stefan Otti]<br>
'''Autorin:''' [https://www.imst.ac.at/benutzer/view/4247 Margit Stockreiter]<br>
'''Durchführende Institution:'''
'''Durchführende Institution:'''
[https://www.imst.ac.at/institutionen/view/2671 Bundesgymnasium und Bundesrealgymnasium (202016)]
[https://www.imst.ac.at/institutionen/view/2772 AHS Heustadelgasse (922056)]
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'''Fach:''' Informatik<br>
'''Fächer:''' Mathematik, Deutsch, Geografie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Physik, Fremdsprachen, Darstellende Geometrie, Technisches Werken, Latein, eLearning, MuT (=Motivation und Lerntechnik), Lesetraining<br>
'''Schulstufen:'''  
'''Schulstufen:'''  
11. Schulstufe<br>
5. Schulstufe, 6. Schulstufe, 7. Schulstufe<br>
'''Schulart:'''
'''Schulart:'''
AHS<br>
AHS<br>
'''Dateien:'''
'''Dateien:'''
[https://www.imst.ac.at/files/projekte/1454/berichte/1454_Kurzfassung_Otti.pdf Kurzfassung]
[https://www.imst.ac.at/files/projekte/2092/berichte/2092_Kurzfassung_Stockreiter.pdf Kurzfassung]
[https://www.imst.ac.at/files/projekte/1454/berichte/1454_Langfassung_Otti.pdf Langfassung]
[https://www.imst.ac.at/files/projekte/2092/berichte/2092_Langfassung_Stockreiter.pdf Langfassung]
[https://www.imst.ac.at/files/projekte/1454/anhang/Unterrichtsmaterial.zip Unterrichtsmaterial.zip]
[https://www.imst.ac.at/files/projekte/2092/anhang/to-do-liste_tabletklassen.pdf to-do-liste_tabletklassen.pdf]
[https://www.imst.ac.at/files/projekte/2092/anhang/einverstaendniserklaerung_eltern.pdf einverstaendniserklaerung_eltern.pdf]
[https://www.imst.ac.at/files/projekte/2092/anhang/umfrage_tabletklassen_schuelerInnen.pdf umfrage_tabletklassen_schuelerInnen.pdf]
[https://www.imst.ac.at/files/projekte/2092/anhang/umfrage_tabletklassen_lehrerInnen.pdf umfrage_tabletklassen_lehrerInnen.pdf]


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Aktuelle Version vom 10. Juli 2019, 16:38 Uhr


Die AHS Heustadelgasse führt derzeit vier Tabletklassen in der Unterstufe. Dabei verwenden die SchülerInnen ihre eigenen Geräte. Der quantitative und qualitative Einsatz der Tablets ist allerdings verbesserungswürdig. Im IMST-Projekt werden die Stolpersteine identifiziert, die den Einsatz der Tablets im Unterricht für SchülerInnen und LehrerInnen erschweren. In weiterer Folge werden einige dieser Hürden aus dem Weg geräumt sowie zielgerichtete Austausch-, Unterstützungs- und Fortbildungsmaßnahmen gesetzt.

Autorin: Margit Stockreiter
Durchführende Institution: AHS Heustadelgasse (922056)
Fächer: Mathematik, Deutsch, Geografie und Wirtschaftskunde, Biologie und Umweltkunde, Physik, Fremdsprachen, Darstellende Geometrie, Technisches Werken, Latein, eLearning, MuT (=Motivation und Lerntechnik), Lesetraining
Schulstufen: 5. Schulstufe, 6. Schulstufe, 7. Schulstufe
Schulart: AHS
Dateien: Kurzfassung Langfassung to-do-liste_tabletklassen.pdf einverstaendniserklaerung_eltern.pdf umfrage_tabletklassen_schuelerInnen.pdf umfrage_tabletklassen_lehrerInnen.pdf

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