Un­ter­richts­ver­lauf

Die Un­ter­richts­ein­heit ist in zwei Teile ge­glie­dert, die in­ein­an­der grei­fen. Zu­nächst wer­den Al­go­rith­men zur di­gi­ta­len Bild­be­ar­bei­tung be­han­delt. Deren Prin­zi­pi­en wer­den durch Auf­ga­ben be­glei­tet, die die SuS schrift­lich lösen sol­len. Diese sind mit ge­kenn­zeich­net.

Da­nach wer­den die Al­go­rith­men in einer BlueJ-Um­ge­bung im­ple­men­tiert, die es er­laubt, die Ope­ra­tio­nen di­rekt auf Bei­spiel­bil­der an­zu­wen­den und diese an­zu­zei­gen. Dazu ent­hält der Ord­ner IMP ei­ni­ge Klas­sen, die dies er­mög­li­chen. Auf­ga­ben, die in die­ser Um­ge­bung be­ar­bei­tet wer­den sol­len, sind auf den Auf­ga­ben­blät­tern mit ge­kenn­zeich­net. Oft schlie­ßen sich Ex­pe­ri­men­te oder Tests mit den neu im­ple­men­tier­ten Me­tho­den an.

Nun schließt sich die Er­stel­lung einer gra­phi­schen Be­nut­zer­ober­flä­che (GUI) an, mit der diese Bild­be­ar­bei­tungs­al­go­rith­men kom­for­ta­bel aus­ge­führt wer­den kön­nen. Die Ge­stal­tung der Ober­flä­che wird im Gluon Scene Buil­der vor­ge­nom­men. (Kenn­zeich­nung: ). Es ist sinn­voll, das Er­stel­len der Be­nut­zer­ober­flä­che par­al­lel zum ers­ten Teil als Haus­auf­ga­be be­ar­bei­ten zu las­sen, um Zeit wäh­rend des Un­ter­richts zu spa­ren (vgl. 4. Dop­pel­stun­de).

Die Ver­bin­dung der Al­go­rith­men und der Ober­flä­che ge­schieht durch Im­ple­men­tie­rung eines ge­eig­ne­ten Con­trol­lers. Wich­tig ist dabei, dass dies im BlueJ-Pro­jekt "bild­be­ar­bei­tung" er­folgt. (Kenn­zeich­nung: ). Das Un­ter­ver­zeich­nis IMP ent­hält auch hier die glei­chen Klas­sen wie beim ers­ten Pro­jekt, diese sind aber teil­wei­se an­ders im­ple­men­tiert. Der Pic­tu­re­View­er ist hier ein Ja­vaFX-Con­trol-Ele­ment, das in die GUI ein­ge­bun­den wer­den kann. Die Klas­sen aus dem alten Pro­jekt müs­sen mit "Add class from file ..." in BlueJ über­nom­men wer­den.

Da es eine Viel­zahl von in­ter­es­san­ten Al­go­rith­men im Be­reich der Bild­be­ar­bei­tung gibt, lässt sich diese Un­ter­richts­ein­heit bei Be­darf gut er­wei­tern. Es könn­te sich eine um­fang­rei­che­re Haus­auf­ga­be für die Schü­le­rin­nen und Schü­ler (im Fol­gen­den als SuS ab­ge­kürzt) an­schlie­ßen, in der ein wei­te­rer Al­go­rith­mus im­ple­men­tiert wer­den muss. Auch als GFS Thema sind sie gut ge­eig­net. Die Auf­ga­ben­blät­ter zu den Er­wei­te­run­gen sind deut­lich we­ni­ger de­tail­liert als der Pflicht­teil. Sie sind daher schwe­rer zu be­ar­bei­ten. Die Vor­ge­hens­wei­se ist aber ana­log zum Pflicht­teil: In jedem Ar­beits­blatt wer­den die vier Ar­beits­schrit­te durch­lau­fen. Auch hier sind die Auf­ga­ben ent­spre­chend ge­kenn­zeich­net.

Hin­weis zu BlueJ und Ja­vaFX

1. Bei äl­te­ren BlueJ Ver­sio­nen kann es zu fol­gen­der Feh­ler­mel­dung kom­men:

   Feh­ler­mel­dung:

   java.lang.IllegalStateException: Toolkit not initialized

   at com.sun.javafx.application.PlatformImpl.runLater(PlatformImpl.java:273)

   at javafx.application.Platform.runLater(Platform.java:83)

   at bluej.runtime.ExecServer.runOnTargetThread(ExecServer.java:902)

   at bluej.runtime.ExecServer.access$700(ExecServer.java:78)

   at bluej.runtime.ExecServer$3.run(ExecServer.java:787)

   In­stal­lie­ren Sie dann bitte die neus­te Ver­si­on oder wäh­len unter Werk­zeu­ge->Ein­stel­lun­gen->Di­ver­ses->Run user code in this pro­ject on thre­ad die Op­ti­on "De­fault" (BlueJ 4.1.2).

2. Wie­der­her­stel­lung von Ob­jek­ten in BlueJ

   Zum Tes­ten der ei­ge­nen Im­ple­men­tie­rung müs­sen immer wie­der die glei­chen Ob­jek­te er­zeugt wer­den. Mit Rechtsklick auf eine Klas­se (z.B. Geo­me­tr­si­che­Bild­ope­ra­tio­nen) kann man eine "Test­klas­se er­zeu­gen". Dann er­stellt man die be­nö­tig­ten Ob­jek­te und ruft bei der Test­klas­se "Ob­jekt­zu­stand spei­chern" auf. Da­nach kön­nen je­der­zeit mit "Ob­jekt­zu­stand wie­der­her­stel­len" sehr schnell alle Ob­jek­te neu er­zeugt wer­den.

Un­ter­richts­ver­lauf: Her­un­ter­la­den [odt][154 KB]

Un­ter­richts­ver­lauf: Her­un­ter­la­den [pdf][233 KB]

Wei­ter zu Spie­geln und Dre­hen