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TRANSCRIPT
Verfasser
Computer und Recht
Mathias Stuth
Sprachen und Sprachkonzept
Automaten
Hans-Jürgen Franke
Ralf Schumacher
Claudia Mailahn
Klasse 9 – Computer und Recht
- (1) Schutz der Persönlichkeitsrechte ➔ rechtliche Grundlagen zum Datenschutz:
Bundesdatenschutzgesetz,Landesdatenschutzgesetz,Informations- und Kommunikations-Dienste-Gesetz
- (2) Computerspezifische (Wirtschafts-)Delikte• Software-Piraterie
➔ Urheber-Gesetz• Wirtschaftssabotage durch Viren, Trojanische Pferde, Wurm-Programme
➔ Straf-Gesetzbuch
Klasse 10
Sprachen und Sprachkonzepte
Vorwort
- selbst keine Erfahrung mit Informatikunterricht Klasse 10
- Rahmenplan und Bildungsstandards in
Klasse10 werden im Regionalschulbereich kaum umgesetzt
- haben uns an den guten Vorlesungen von
Tino Hempel orientiert und teilweise Material von seiner Homepage genutzt
Planungsgrundlagen
- Rahmenplan Klasse 10- Bildungsstandards Informatik
Klasse 10- Sprachen natürliche Sprachen
Grammatiken künstliche Sprachen Informationsverarbeitung Problemlösen
- Automaten
Rahmenplan MV – Informatik 10
Ausgehend von typischen Beispielen für natürliche Sprachen (Muttersprache…) sollen die Schüler handlungsorientiert die Grundbegriffe Zeichen, Zeichenfolge, Alphabet, Wort, Satz, Grammatik, Sprache, Syntax, Semantik und Pragmatik als gemeinsame Elemente aller Sprachen kennenlernen.
Es sollen typische Merkmale (Mehrdeutigkeit…) natürlicher Sprachen herausgearbeitet werden.
Hier schließt sich ein Vergleich zu künstlichen Sprachen an. Dazu gehören Fachsprachen, Welthilfssprachen, Zeichensprachen, Geheimsprachen, fiktive Sprachen.
Rahmenplan MV – Informatik 10
Verarbeitung von Informationen mit Informatik-Systemen:Die Schüler- wiederholen Syntax und Semantik von Anweisungen spezifischer Computeranwendungen- vertiefen ihre Kenntnisse über Darstellungsformen digitaler Daten- lernen speziell die Unterschiede zwischen optischen und magnetischen Speichermedien kennen
An ausgewählten Problemen sollen die Schüler einen Einblick in das Problemlösen mittels imperativer und deklarativer Programmiersprachen erhalten. Der Schwerpunkt liegt deutlich im Benutzen und Analysieren fertiger Programme.
Automaten sind nicht vorgesehen – WARUM?
Bildungsstandards
Die Schüler nutzen formale Sprachen zur Interaktion mit Informatiksystemen und zum Problemlösen.
Im Prozess des Problemlösens mit Informatiksystemen werden Sprachen völlig unterschiedlicher Art verwendet: - die Probleme werden zunächst in der Umgangssprache formuliert, - bei der Modellierung und Strukturierung werden grafische Darstellungsformen (Diagramme, Piktogramme, Ablaufpläne, Struktogramme o. a.) genutzt,- Modelle werden letztlich in einer formalen Sprache (Programmiersprache o. a.) implementiert
Bildungsstandards
Schüler ergründen die Syntax und Semantik von formalenSprachen.
Die Schüler- klären z. B. welche Zeichen erlaubt sind- welche Bedeutung einzelne Zeichen oder Zeichenfolgen für die konkrete Problemlösung haben.
Verletzen die Schüler bei der Arbeit mit einem Informatiksystem dieRegeln, reagiert das System mit einer Fehlermeldung.
Die Schüler- lesen und interpretieren Fehlermeldungen- benutzen sie zur Fehlerkorrektur bzw. Fehlerbehebung
Bildungsstandards
Automaten nehmen in den Bildungsstandards einen nicht unbedeutenden Platz ein, da diese in vielen Lebensbereichen eingesetzt werden
Die Schüler - sollen Teilfunktionen realer Automaten analysieren und mithilfe von Zustandsdiagrammen modellieren (z.B. Getränkeautomat) - probieren das Gerät systematisch aus- prüfen alle möglichen Bedienungsabläufe- erfassen die Reaktionen auf verschiedene Eingaben- halten die Ergebnisse dieser Untersuchungen schriftlich fest- beschreiben das Gerät anschließend mithilfe eines Zustandsdiagramms.- schreiben umgekehrt aus einem vorgegebenen Zustandsdiagramm eine Bedienungsanleitung
Bildungsstandards
Der Einsatz von formalen Sprachen ist wesentlich für die Informatik, weil die formalisierte Darstellung von Information Voraussetzung für die maschinelle Verarbeitung durch Automaten ist.
Die Erläuterung des Zusammenhangs zwischen Automat und Sprache erfolgt an einem einfachen Beispiel. Die Schüler erkennen, wie für die Ein- und Ausgabe eine formale Sprache und für deren Verarbeitung ein Automat benutzt wird.
Begriffe
- Zeichenkleinstes Element einer Sprache, ohne Bedeutung
- Zeichenfolgeeine Folge von Zeichen
- Alphabet
Gesamtheit aller Zeichen der Sprache
Begriffe
- Wort
Aneinanderreihung einzelner Zeichen, besitzt
Bedeutung (Semantik), Wortbildung durch Morphologie
- Satzkleinste vollständige Redeeinheit, besitzt Bedeutung (Semantik), Aufbau nach festen Regeln
- Grammatik
Regelwerk zur Wort- (Morphologie) und Satzbildung (Syntax)
Begriffe
- Sprache
beinhaltet als Elemente alle komplexen Systeme der Kommunikation
- Syntaxmehrdeutige Ausdruck kann für
- die Syntax von Zeichensystemen allgemein
oder
-die Syntax sprachlicher Zeichensysteme (natürliche oder künstliche) stehen
Begriffe
- Semantik
Bedeutung der Zeichen, Worte und Sätze
- PragmatikInterpretation auf der Empfängerseite
Klasse 10
Stoffverteilung
Klasse 10
- Sprache
Was ist Sprache? Wie ist Sprache aufgebaut?
Definition, Merkmale, Einteilung
- Natürlicher Sprachen
Muttersprache / Fremdsprache
Erzeugen von Sätzen durch Grammatiken in PROLOG
Begriffe
Nachteile natürlicher Sprachen
Hieroglyphen
Klasse 10
- Künstliche Sprachenvisuelle / akustische HilfssystemeBlindenschriftEsperanto
- Übergang zu ComputersprachenBegriffe: Information, Nachricht, Daten, Bit/BytesAufbau und Funktionsweise von SpeichermedienBinär- und Hexadezimalcode, ASCIIInformationsverarbeitung am RechnerVon-Neumann-Architektur, MOPSMaschinensprache / Computersprache (Grace Hopper)
Klasse 10
- Algorithmen in höheren Programmiersprachen
imperatives Problemlösen
Benutzen und Analysieren eines Nimm-Spieles (Scratch)
Beseitigen von Programmfehlern
Erweiterung Quelltext
Analysieren und Implementieren eines Zahlenrate-Spiels
Verbale Formulierung des Algorithmus
Übersetzung in Quelltext
grafische Darstellung (Struktogramm)
Erweiterung des Quelltextes
Klasse 10
Projekt
Analysieren und Implementieren eines Pasch-Spiels
Problemlösestrategien
Verbale Formulierung des Algorithmus
Übersetzung in Quelltext
grafische Darstellung (Struktogramm)
Erweiterung des Quelltextes
Test
Verbesserung
Übertragung in eine andere Programmiersprache
Klasse 10
deklaratives Problemlösen
verbale Lösung von Knobelaufgaben
Lösung in PROLOG (Fakten und Regeln)
- Zusammenfassung Sprachen und Sprachkonzepte
Klasse 10
- Automaten
Die Schüler
- nennen Beispiele für Automaten
- erkennen schriftlich die Funktionsweise eines Automaten
- nutzen Software (AutoEdit) zur Darstellung der Funktionsweise
von Automaten
Quellen
- Rahmenplan MV
- Bildungsstandards
- Vorlesungen und Homepage von Tino Hempel
- Wikipedia
- ClipArt
- Google Smiley
Ende
Danke für eure Aufmerksamkeit