Grund­ge­dan­ken zur Un­ter­richts­ein­heit

Bil­dungs­plan

„Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ler­nen die lo­gi­schen Gat­ter als Grund­bau­stei­ne ken­nen, mit der di­gi­ta­le Logik rea­li­siert wer­den kann. Aus­ge­hend von lo­gi­schen Gat­tern und deren Wahr­heits­ta­feln wer­den meh­re­re Gat­ter zu immer kom­ple­xe­ren Bau­stei­nen (Halb­ad­die­rer, Vol­l­ad­die­rer, Mehr­bi­tad­die­rer) kom­bi­niert. So er­fah­ren die Schü­le­rin­nen und Schü­ler, wie sich prin­zi­pi­ell be­lie­big kom­ple­xe Schalt­net­ze aus den Ba­sis­gat­tern kom­bi­nie­ren las­sen. Bis­ta­bi­le Bau­tei­le als Bitspei­cher stel­len die Grund­la­ge der Da­ten­spei­chern in Chips/Rech­nern dar.

Eben­so wie Ba­sis­gat­ter zu kom­ple­xe­ren Bau­tei­len kom­bi­niert wer­den, las­sen sich auch ganze Rech­ner zu Netz­wer­ken zu­sam­men­schal­ten. Das Grund­pro­blem des Da­ten­trans­ports über meh­re­re Kno­ten (Rou­ting) wird in einer ge­eig­ne­ten Si­mu­la­ti­ons­um­ge­bung nach­ge­stellt und in ver­schie­de­nen Sze­na­ri­en si­mu­liert. Me­cha­nis­men wie Sub­net­ting oder die Na­mens­auf­lö­sung per Do­main Name Sys­tem geben Ein­blick in die Funk­ti­ons­wei­se des In­ter­nets.“

Vor­kennt­nis­se

Im In­for­ma­tik­teil von IMP taucht das erste Mal das Thema „Rech­ner“ (im Rah­men der tech­ni­schen In­for­ma­tik) auf. Al­ler­dings brin­gen hier die Schü­le­rin­nen und Schü­ler aus den bei­den Vor­jah­ren aus allen drei Tei­len schon Kennt­nis­se über lo­gi­sche Ver­knüp­fun­gen, Aus­sa­gen­lo­gik und Schal­tun­gen mit.

Beim Thema „Netz­wer­ke“ haben sich die Schü­le­rin­nen und Schü­ler in Klas­se 8 schon in­ten­siv mit lo­ka­len Net­zen aus­ein­an­der­ge­setzt und die Si­mu­la­ti­ons­soft­ware Fi­li­us ken­nen­ge­lernt. Die Be­grif­fe der Adres­sie­rung und der Na­mens­auf­lö­sung (DNS) wur­den in lo­ka­len Netz­wer­ken er­läu­tert.

Fach­li­cher Hin­ter­grund

Zum ers­ten Teil der Un­ter­richts­ein­heit gibt es ein Hin­ter­grund­do­ku­ment, das für die Ein­heit im Jah­res­kurs ver­fasst wurde:

Für den zwei­ten Teil ist das Hin­ter­grund­do­ku­ment aus Klas­se 8 wei­ter­hin gül­tig. Dort wurde die Er­wei­te­rung von Net­zen auf Wide Area Net­works bzw. das In­ter­net schon mit auf­ge­nom­men.

Si­mu­la­ti­ons­um­ge­bun­gen

m Un­ter­richts­ma­te­ri­al wurde für den ers­ten Teil die Si­mu­la­ti­ons­um­ge­bung Lo­gicSim und im zwei­ten Teil Fi­li­us ver­wen­det. Beide Pro­gram­me sind kos­ten­los und auch für die Schü­le­rin­nen und Schü­ler in der Schu­le ein­setz­bar.

 

Un­ter­richts­ver­lauf: Her­un­ter­la­den [odt][88 KB]

Un­ter­richts­ver­lauf: Her­un­ter­la­den [pdf][210 KB]

 

Wei­ter zu Durch­füh­rung