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Einführung

  1. Problemanalyse: Untersuchung von Sachverhalten und Abläufen unter informatischer Perspektive mit Blick auf verallgemeinerbare und typische Bestandteile.
  2. Modellbildung: Entwicklung von Ideen zur Problemlösung in einem zweckmäßigen Modell, das formal darstellbar ist und eine Realisierung mit einem Informatiksystem ermöglicht.
  3. Implementierung: Umsetzung des Modells und Verarbeitung der entsprechenden Daten.
  4. Modellkritik: Überprüfung der Angemessenheit der Lösung und Bewertung der erreichten Resultate.

Für die Fachwissenschaft Informatik sind Abstraktion und Reduktion von zentraler Bedeutung, um Sachverhalte und Vorgänge in zweckbezogene Modelle zu überführen. Modellierung und Implementierung durchdringen alle Inhalts- und Prozessbereiche der informatischen Bildung. Das Modellieren weist aus informatischer Sicht die folgenden Teilschritte auf:

Der Prozess der Modellierung ist nicht nur Lerninhalt, sondern auch durchgängige Methode des Informatikunterrichts. Die Schülerinnen und Schüler lernen Methoden und Verfahren der Modellierung kennen, die im inhaltlichen Kontext schrittweise entwickelt werden müssen.Sie wenden ihre Kenntnisse an und hinterfragen die Ergebnisse der Modellbildung. Sie erleben dabei die Zweckbindung von Modellen sowie deren Vielgestaltigkeit und erkennen, dass es das „richtige” Modell nicht gibt. Beim informatischen Modellieren ist die Implementierung unverzichtbar, um das Ergebnis der Modellbildung erlebbar zu machen. Auf dieser Basis können sowohl das Modell als auch die nach der Implementierung erreichten Ergebnisse kritisch hinterfragt werden.

Aus unterschiedlichen Sichtweisen auf Probleme ergeben sich verschiedene Arten der Modellierung. Die jeweilige Sicht führt zum Einsatz entsprechender Hilfsmittel und Werkzeuge. Beim Modellieren und Implementieren bestehen enge Verknüpfungen zu allen anderen Prozesskompetenzen, insbesondere aus den Bereichen „Darstellen und Interpretieren” sowie „Begründen und Bewerten”. Ausgehend von einer konkreten Problemstellung untersuchen Schülerinnen und Schüler zielgerichtet Lösungsmöglichkeiten. Ausgewählte Lösungen werden detailliert aufbereitet, dargestellt und implementiert. Neben der Auswahl der Darstellungsmöglichkeit und der Interpretation von Daten, die nach der Implementierung entstanden sind, sind gewählte Modelle zu begründen und deren Zweckmäßigkeit zu bewerten.