Überblick

Disziplinen:

In diesem Modul werden die Themen kognitive Aktivierung aus erziehungswissenschaftlicher Sicht, Unterrichtsplanung aus fachdidaktischer Sicht sowie Graphen und Bäume aus Sicht der Fachwissenschaft behandelt.

Im erziehungswissenschaftlichen Bereich werden im Anschluss an die Definition relevanter Begriffe, der Kognitivismus sowie der konstruktivistische Lernbegriff als grundlegende Theorien der kognitiven Aktivierung erläutert. Darauffolgend wird näher auf Merkmale, die bei der Aufgabengestaltung und -auswahl im Sinne der kognitiven Aktivierung zu beachten sind, eingegangen. Parallel dazu beschäftigt sich das Modul anschließend mit Maßnahmen und Impulsen, die von Lehrenden während des Unterrichts zur kognitiven Aktivierung der Lernenden verwendet werden können. In den Praxistipps finden Lehrende verschiedene Checklisten zur Überprüfung der kognitiven Aktivierung im Unterricht. Abgerundet wird die Thematik mit dem Realitätscheck, der zwei weisungsgebende Untersuchungen zur kognitiven Aktivierung vorstellt.

Der fachdidaktische Teil folgt der klassischen Unterrichtsplanung. Nach einigen Grundlagen zeigt das Modul den Ablauf einer Planung, nämlich die Bedingungsanalyse, die Sachanalyse und die didaktische Analyse. Diese drei Elemente führen am Ende zu einem Unterrichtsentwurf. Des Weiteren werden verschiedene Unterrichtsformen und Sozialformen vorgestellt, die, situationsgerecht ausgewählt, als Elemente der Unterrichtsplanung maßgeblich zu einem gelungenen Unterricht beitragen. Zum Schluss werden die Unterrichtsqualität und die Unterrichtsreflexion vorgestellt. Beide Bereiche spielen in die Unterrichtsplanung mit ein und vervollständigen somit das Modul.

Der fachwissenschaftliche Teil beschäftigt sich mit (Binär-)Bäumen in der Informatik. Diese werden genutzt, um sortierte Listen effizient durchsuchen zu können, indem eine Folge von Ja-Nein-Fragen gestellt wird, welche die Liste sukzessive halbiert. Zuvor werden Bäume im allgemeineren Kontext von Graphen eingeführt und Graphen selbst als Methode zur Modellierung von Beziehungen zwischen Objekten. Diese finden weitreichenden Einsatz in der (Hochschul-)Mathematik um sowohl sehr konkrete als auch sehr abstrakte Netzwerke zu beschreiben. In diesem Modul werden die Anwendungen auf alltägliche Beispiele beschränkt, um zügig zu Bäumen übergehen zu können. Allerdings gibt der Ausblick am Ende einen Einblick in allgemeinere Modellierungssituationen.

Unterrichtsvideo:

Das Unterrichtsvideo stellt den Informatikunterricht einer 11. Jahrgangsstufe am Gymnasium dar. In drei Unterrichtseinheiten wird das Thema Graphen und Bäume behandelt. Der Lehrer erklärt zunächst anhand eines Alltagsbeispiels die Thematik Graphen. In der darauffolgenden Unterrichtsstunde werden die Lernenden mithilfe eines Kartenspiels an das Thema Bäume herangeführt. In der dritten Unterrichtseinheit vertiefen die Schülerinnen und Schüler die Datenstruktur Bäume anhand eines Englischwörterbuchs. Das Video ist in insgesamt sechs Szenen unterteilt. Die einzelnen Szenen mit jeweiliger Kurzbeschreibung finden Sie in der linken Navigationsleiste unter dem Reiter Unterrichtsvideo.