Mit Hilfe des Raspberry Pi lernen die SuS verschiedene Komponenten des Computers kennen und verstehen wo mögliche Einsätze des Computer als Server sind. Auch werden sie mit dem Raspberry Pi eine Datenbank erstellen, was mit einer Cloud vergleichbar ist.
Link zur erstellen Webseite inklusive Passwort
https://ph-raspberry.weebly.com
Fokussierte SuS-Aktivität
Die SuS lernen den Raspberry Pi kennen. Neben dem Raspberrry Pi lernen die SuS verschiedene Komponenten des Computers kennen (Hardware) und mögliche Einsätze des Computer als Server (Webserver / Cloud). In Verbindung mit dem Raspberry Pi als Datenbank, was mit einer Cloud vergleichbar ist, haben die SuS einen Bezug dazu. Auch werden die SuS mit aktuellen Themen wie Youtube oder Spotify konfrontiert und lernen deren Funktionsweise kennen.
Die SuS werden mit Hilfe einer Anleitung, die wir als Gruppe erstellen, den Raspberry Pi so programmieren, dass ein Webserver als Resultat entsteht.
Zielstufe / Zielgruppe
9. Klasse
Anzahl Lektionen
4 - 6 -> Kann aber beliebig erweitert werden.
Unterrichtsformen
Projektarbeit, Gruppenarbeit
Anzahl benötigte Betreuer/Innen bzw. Lehrpersonen
Eine Lehrperson pro Klasse, die über genügend Vorkenntnisse verfügt.
Benötigte Infrastruktur
1 Raspberry Pi pro Gruppe plus Bildschirm.
Tags/Schlagwörter
#informatikunterricht#programmieren#hardware#pi
Das Projekt wird als gesamtes Modul geplant und umfasst demnach mehrere Lektionen. Als Ausgangslage werden keine Vorkenntnisse der SuS vorausgesetzt.
Lektion 1: Die SuS werden in Gruppen eingeteilt und erhalten einen Raspberry PI. Das Ziel der Lektion ist es, die einzelnen Komponenten des PIs kennenzulernen und dabei auf die Komponenten des eigentlichen Desktopcomputers zu schliessen (Je nach Möglichkeit einen Desktopcomputer als Vergleich gegenüberstellen und auseinanderbauen). Dazu erhalten die SuS Theorieblätter wo die Funktionen der wichtigsten Komponente einfach definiert werden.
Lektion 2: Nachdem die SuS in der vorhergehenden Lektion die Funktionsweise des Raspberry PIs kennengelernt haben folgt dessen Konfiguration. Die SuS installieren ein vorgegebenes Betriebssystem auf dem PI. Als Theorieteil erhalten sie Inputs zu Betriebssystemen und deren Funktionsweise. Unterschiede Linux, OSX, Windows, etc.. Auf dem Raspberry PI arbeitet man mit einen Linuxsystem mit graphischer Oberfläche.
Lektion 3: Nachdem die SuS ein funktionsfähiges Betriebssystem installiert habe und sich mit den Funktionen vertraut gemacht haben, folgen als erstes Theorieinputs zu Webservern, Clouds und wie diese funktionieren. Als Alltagsbezug werden Themen wie «Wie Funktioniert YouTube, Spotify, etc.». Damit soll sichergestellt werden, dass die SuS verstehen mit was sie in ihrem Lebensalltag zu tun haben und ein Basiswissen über Webserver erhalten. (nicht tiefgründig, sondern mehr das sie nicht glauben das eine Cloud wirklich in den Wolken liegt ;) )
Lektion 4: Die SuS lernen die Theorie über die Datenbanken kennen. Anhand von spielerischen Beispielen wird deren Funktion und Nutzen bewusst. Bei genügend Zeit kann schon mit den Aufgaben der Lektionen 5 + 6 begonnen werden.
Lektion 5+6: Die SuS konfigurieren ihren eigenen simplen Webserver. Dazu erhalten sie eine vorangefertigte Anleitung. Da sie die Theorie dahinter verstanden haben sollte (in Lektion 3 bearbeitet) ist es nicht mehr von Nöten, dass sie jeden einzelnen durchzuführenden Schritt verstehen müssen, da das Wichtigste bereits bearbeitet worden ist. Dabei installieren Sie den Webserver an sich, eine Datenbank in welcher die Daten abgelegt werden, eine graphische Oberfläche für die Handhabung der Datenbank, einen FTP-Server (damit werden die Daten vom Server zum Client geladen und umgekehrt (Beispiel YouTube verwenden))
Ziel dieses Projektes ist es, dass die SuS lernen, wie ein Computer funktioniert und dass sie die Grundsätze einer Cloud verstehen. Letzteres ist uns vor allem deswegen wichtig, weil ihnen Clouds im alltäglichen Leben immer wieder begegnen, ohne dass sie davon Kenntnis tragen. Sie werden also lernen, wie Applikationen wie Youtube oder Spotify aufgebaut sind. Dieses Verstehen soll dazu führen, dass SuS einen bewussteren Umgang mit alltäglichen Medien erlernen.
Zielgruppe stellen SuS der 9. Klasse dar. Das Projekt ist als Modul aufgebaut und kann beliebig verkürzt oder auch verlängert werden. Grundsätzlich gehen wir aber von circa 6 Lektionen aus. Die SuS werden in Gruppen eingeteilt und arbeiten so auch an ihren überfachlichen Kompetenzen. Betreut werden sie von einer Lehrperson, die bestenfalls Raspberry PI schon kennt. Als Infrastruktur benötigt man pro Gruppe einen Raspberry PI, einen Bildschirm, Maus und Tastatur, sowie Internetzugang (WLAN oder Ethernet).
[Wie wird die Unterrichtssequenz konkret umgesetzt (Unterrichtsvorbereitungsraster - 'Lektions - Präp')? Wie sieht der zeitliche Ablauf aus? Machen Sie sichtbar, wann welches Medium wie eingesetzt wird und welche Unterrichtsformen jeweils verwendet werden. Vergessen Sie nicht darauf hinzuweisen, worauf bei der Umsetzung besonders geachtet werden muss. Oder Deeplink zur Seite, auf dem der Konkrete Ablauf des Medienprojektes geschildert wird; inklusive Passwort]
[Wie wird evaluiert (formativ und summativ) welche Kompetenzen die Schülerinnen und Schüler erworben haben; - Kompetenzraster- Performanz - Bewertung; Oder Deeplink zur Seite, auf dem die Evaluation des des Medienprojektes geschildert wird; inklusive Passwort]
Die Schülerinnen und Schüler:
Medien
können Chancen und Risiken der zunehmenden Durchdringung des Alltags durch Medien und Informatik beschreiben (z.B. Globalisierung, Automatisierung, veränderte Berufswelt, ungleiche Möglichkeiten zum Zugang zu Information und Technologie).
können mit eigenen und fremden Inhalten Medienbeiträge herstellen und berücksichtigen dabei die rechtlichen Rahmenbedingungen sowie Sicherheits- und Verhaltensregeln.
können allein und in Arbeitsteams mit medialen Möglichkeiten experimentieren und sich darüber austauschen.
können kooperative Werkzeuge anpassen und für gemeinsames Arbeiten, Meinungsaustausch, Kommunikation sowie zum Publizieren einsetzen (z.B. Blog, Wiki).
Informatik
erkennen und verwenden Baum- und Netzstrukturen (z.B. Ordnerstruktur auf dem Computer, Stammbaum, Mindmap, Website).
können Methoden zur Datenreplikation unterscheiden und anwenden (Backup, Synchronisation, Versionierung).
können Geräte ein- und ausschalten, Programme starten, bedienen und beenden sowie einfache Funktionen nutzen.
können Betriebssystem und Anwendungssoftware unterscheiden.
kennen verschiedene Speicherarten (z.B. Festplatten, Flashspeicher, Hauptspeicher) und deren Vor- und Nachteile und verstehen Grösseneinheiten für Daten.
können lokale Geräte, lokales Netzwerk und das Internet als Speicherorte für private und öffentliche Daten unterscheiden.
Unser Theoriebezug stützt sich auf zwei wesentliche Merkmale von gutem Unterricht ab. Es sind dies einerseits die Merkmale von gutem Unterricht und andererseits kompetenzorientierter Unterricht.
Gerade im Fach Medien und Informatik ist es unserer Ansicht nach zentral, sich auf Merkmale des guten Unterrichts abzustützen. Informatik bedeuten nicht nur binomische Formeln, sondern es gibt auch viel zu entdecken, anzufassen, auszuprobieren, zu entdecken. Dazu müssen aber gewissen Kriterien erfüllt sein, damit Schülerinnen und Schüler profitieren köönen
Damit der erstmal abstrakte Begriff der Informatik Form annimmt, die Schülerinnen und Schüler sich etwas darunter vorstellen können, möchten wir uns auf einige Gütekriterien des guten Unterrichts abstützen. (vgl. Meyer 2004. S. 22ff)
Klare Strukturierung des Unterrichts
Durch eine klare Strukturierung einer Unterrichtssequenz und Absprache von Regeln und Ritualen kann ein lernförderliches Klima geschaffen werden.
Wir haben unser Projekt so aufgebaut, dass Theorie und Praxis sich in einer sinnvollen Art abwechseln
Hoher Anteil echter Lernzeit
Guter Unterricht soll einen hohen Anteil an echter Lernzeit haben. Dies wird gefördert indem methodisch abwechslungsreich unterrichtet wird. Indem wir lehrerzentrierten aber auch offenen Unterricht anbieten, ist dieses Merkmal ebenfalls erfüllt.
Methodenvielfalt
Die Vielfalt der Sozialformen fördert das Lernen. Diesem Umstand haben wir Rechnung getragen, indem Frontalunterricht aber auch selbstständiges Lernen eingebunden werden
Zudem gibt es noch weitere Kriterien, die ebenfalls einfliessen wie beispielsweise intelligentes Üben, indem die SuS selber einen einfachen Webserver aufsetzen dürfen.
Daneben erachten wir es als zentral, dass die Unterrichtssequenzen stark kompetenzorientiert sind. Ein kompetenzorientierter Unterricht ist ein offener und schüleraktiver Unterricht, indem sich Lehrpersonen an die Durchführung von fachlichen und überfachlichen Kompetenzen orientieren. So haben die SuS die Möglichkeit, ihr Wissen und Können systematisch zu vernetzen und aufzubauen und realitätsnah aufzubauen. (vgl. Meyer 2011. S. 10)
Genau darauf stützen wir uns in unser Raspberry Projekt. Die SuS und Schüler erhalten auf der einen Seite Theorieinputs durch die Lehrperson, auf der anderen Seite aber dürfen sie geleitet auch selber einen Webserver erstellen, sie dürfen selbstständig Computer entdecken und erfahren, was eine Cloud ist. So haben sie einerseits die Möglichkeit, ihr Wissen durch die Theorie zu festigen, auf der anderen Seite aber auch, das Gelernte praktisch anzuwenden.
Quellen:
Meyer, Hilber. 2011. Kompetenzorientierung allein macht noch keinen guten Unterricht. Hannover. Friedrich Verlag.
Hilbert Meyer. 2004: Was ist guter Unterricht? Berlin. Cornelsen Verlag.
Das Raspberry Projekt kann nicht nur stufenübergreifend, sondern auch fachübergreifend verwendet und angewendet werden. So ist es beispielsweise denkbar, dass die 9. Klase einen Webserver erstellt und gleichzeitig eine Videoumgebung schafft, welche dann von der 7. Klasse zum hochladen von eigens erstellten Videos im Fach TTG oder Musik etc. verwendet wird. Ein grosser Vorteil dabei ist, dass das Projekt somit einen Zugang für die ganze Schüle ermöglicht, was wiederum Zusammenhalt und Zusammenarbeit fördert.
Raspberry ist aber weiter beispielsweise auch als mobile Wetterstation programmierbar, die Anwendungsmöglichkeiten sind beinahe unbegrenzt.
SW4
To Do Liste erstellen
Konzept fertigstellen (Bis Ende SW4)
SW5
Praktikum 2, 08-12 Uhr
Peerfeedback Konzept
SW6
Kolloquium Konzepte
Konzept überarbeiten auf Basis der Peer-Feedbacks aus dem Kolloquium / Alle
SW7
SOL
SW8
AB/AL erster Entwurf
SW9
SOL
SW10
Produkte auf Website
SW11
Poster designen, Website fertig stellen
SW12
Posterdruck
SW13
M8: Abgabe Projekt!
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