Computational Thinking ohne Programmieren

Bruchrechnen wie ein Computerprogramm

Ein Beitrag von Klaus Zanetti (NMS Hard Mittelweiherburg):

Klaus Zanetti

Im vergangenen Semester habe ich gemeinsam mit meinen Schülerinnen und Schülern der 2b an der NMS Hard Mittelweiherburg das Bruchrechnen neben der klassischen Methode mit Füller auf Papier zusätzlich am Tabellenkalkulationsprogramm NUMBERS am iPad erarbeitet. Meine Klasse hat in einer 1×1 Ausstattung ständig Zugriff auf die Tablets, was einen schnellen und sehr spontanen Wechsel zwischen der analogen und digitalen Welt erlaubt. Wir haben immer, wenn wir neue Rechenschritte gelernt hatten, als Festigung versucht in kleinen Tabellen das Tablet nach den gerade gelernten Regeln rechnen zu lassen. Dabei  verwendeten wir nicht nur einfache Berechnungen mit derZeigemethode, sondern machten uns die Vorteile von Funktionen, wie der Restklassenfunktion oder der ggT- Funktion rasch zu Nutze. Über die klassische Anwendung einer Tabellenkalkulation gingen wir dann hinaus, als es um KlaPuStri Aufgaben ging. Da stand schnell die Wiederverwendbarkeit der Aufgaben zur Debatte. Hierbei halfen uns Regeln und Techniken, die bei der objektorientierten Programmierung erfolgreich eingesetzt werden. Wir haben das Layout der einzelnen Tabellen aufeinander abgestimmt und uns auf einen sinnvollen Farbcode geeinigt. So wurden Felder, in die etwas eingegeben werden kann, grün hinterlegt. Jene Felder, deren Inhalt automatisch durch Berechnung entsteht, bekamen eine rote Färbung. So entstand eine Sammlung von Aufgabenblöcken, wie sie auch beim Programmieren unter dem Namen „Framework“ bekannt ist. Um die komplexeren KlaPuStri Aufgaben zu lösen, kopierten wir die jeweils benötigten Module auf eine neue Seite. Die von den Modulen berechneten Werte wurden mittels Zeigemethode jeweils an das nächste Modul übergeben. Mittels einer gezeichneten Linie machten wir diese Übergabe deutlich sichtbar. Zusätzlich färbten wir jene Felder, die ihre Werte von anderen Modulen übergeben bekommen haben, türkis ein. Auf diese Art ähnelte die Seite schnell einem UML Diagramm. So haben wir mit Hilfe des Input/Output Prinzips ganz nebenbei und ohne zu coden in die Denkart von Software Ingenieuren hineingeschnuppert. Wir haben ein Problem in kleinere Teilprobleme zerteilt und Normierungen aufgestellt um die Module anschlussfähig zu machen. Weiters haben wir die zeitlichen und logischen Abläufe durch passende Anordnung der Module grafisch dargestellt und so begreifbarer gemacht.

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Im vorangegangenen Absatz habe ich mich absichtlich einiger Begriffe aus der Programmierung bedient. Das bedeutet aber nicht, dass das Projekt nur von Lehrenden nachvollzogen werden kann, die selbst gut programmieren können. Schritt für Schritt führe ich auf meiner Seite zanettis-lernpool.com in sieben Videolektionen durch die Entstehung der NUMBERS Datei. Auch eine fertige Version der Datei steht auf der Seite zum Download bereit.

Sollten Sie keine iPads für ihren Unterricht zur Verfügung haben, muss ich einschränkend bemerken, dass offenbar weder Excel, Word noch OneNote solche kleinen frei positionierbaren Tabellen erstellen können, die Werte aneinander übergeben. Ganz ist man aber trotzdem nicht auf iPads angewiesen. Wer diese Einheit am PC mit SchülerInnen machen möchte, der muss nur gratis iCloud accounts (appleID´s) für seine SchülerInnen anlegen. Damit können die Apple eigenen Anwendungen wie NUMBERS als Webapplikation genützt werden. Bitte achtet beim Anlegen solcher Accounts darauf anonymisierte Konten zu erstellen, damit keine Datenschutzprobleme auftreten – Stichwort DSGVO.

zanettis-lernpool.com

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