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Einstieg in den Ansatz Objects first OO als OOM und OOP Der Ansatz im Schnelldurchlauf Alte und neue Grundlagen Die Einstiegsphase im Detail.

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Präsentation zum Thema: "Einstieg in den Ansatz Objects first OO als OOM und OOP Der Ansatz im Schnelldurchlauf Alte und neue Grundlagen Die Einstiegsphase im Detail."—  Präsentation transkript:

1 Einstieg in den Ansatz Objects first OO als OOM und OOP Der Ansatz im Schnelldurchlauf Alte und neue Grundlagen Die Einstiegsphase im Detail

2 2 IBBB 2007 Phase 1 Notationen, Grundkonzepte und Begriffe Real / Obj. mit CRC- Notation Objekte und Klassen in UML Explorationsumgebung Phase 2 Angeleitet Modellieren GUI kennen lernen Üben / GUI-Bibliothek Ereignisbehandlung Darstellungs- und Übungsumgebung Phase 3 Vorgehensmodell eigenständig anwenden Projekt in Gruppenarbeit Softwareentwicklungs- werkzeuge und Bibliotheken Selbstständigkeit der Schüler Die drei Phasen

3 3 Schulte, AG DDI Die Schritte der ersten Phase RealbegegnungObjektspielCRC-Modell Interaktives Objektdiagramm Klassendiagramm Aktivitätsdiagramme Schritt 1 Schritt 3 Schritt 2

4 4 Schulte, AG DDI Alte und Neue Grundlagen 1: Systemorientierung und Cognitive Apprenticeship Modelling Vormachen (modellieren) und erläutern Wissen im Kontext Scaffolding: Hilfestellung, etwa durch Teillösungen Ansteigende Vielfalt Ansteigende Komplexität Arbeits- Aufgaben 1. Automatisierung 2. Interaktion 4. Vernetzung 3. Informations- verarbeitung 5. Normen und Regulierung 6. Gesellschaftliche Wechselwirkungen Hardware Soft- ware Organisations- Strukturen

5 5 IBBB 2007 Alte und Neue Grundlagen 2: Programmieren lernen Novice mistakes: are the folk wisdoms correct? (1986, Spohrer, Soloway) Dimensions of learning programming (du Boulay, 1989) The novice programmers' syndrome of design-by- keyword (2003) McCracken-Study; Lister-Study (2001, 2004) Not seeing the forest for the trees (Lister et.al 2006)

6 6 IBBB 2007 Zusammenfassung Das Beispiel sorgt für den roten Faden Verschiedene Abstraktions- stufen analysieren Werkzeug und Notation als Lernmedium SE-Methoden als U-Methoden Während ein Beispiel auf verschiedenen Niveaus untersucht wird, entsteht Abwechslung für die SuS durch untersch. Medien und Methoden Da diese sich an SE- Medien und Methoden anlehnen, lernen die SuS diese Inhalte gleich mit (Methodenlernen). Durch Situierung nachvollziehbare Progression u. Kumulation

7 7 IBBB 2007 Erste Phase, erster Schritt Realbegegnung Objektspiel CRC-Modell Interaktives Objektdiagramm Klassendiagramm Aktivitätsdiagramme Schritt 1 Schritt 3Schritt 2 1a 1c1b

8 8 IBBB 2007 Schritt 1a: Realbegegnung Mini-Überblick: Programmieren mit Objekten, Zunächst lernen wir ein Einstiegs-Beispiel kennen: Flaschendrehen Freiwillige spielen vor: Papierzettel als Felder, Spieler setzen, Flasche wird gedreht. Frage: wie auswerten?

9 9 IBBB 2007 Realbegegnung: Auswertung Zum Thema: Das Beispiel als objektorientiertes Programm: Welche Objekte könnte es geben? Was hätten die für Aufgaben? Typische Antworten sind… Sammeln, ggf. CRC-ähnlich an Tafel notieren Im nächsten Schritt (1b)… Vergleich mit professionellem Entwurf Etwa: Spieler: setzt auf ein Feld, hat Geld Spielfeld: nimmt Betrag auf Flasche: dreht sich Bank: verwaltet Gewinn Schiedrichter Geld Zufallsgenerator …

10 10 IBBB 2007 Schritte 1b: CRC-Karten

11 11 IBBB 2007 Auswertung CRC-Modell Mit Schülerlösung vergleichen ( ->CRC-Modell untersuchen ) Dabei nebenbei Syntax der CRC-Karten einführen, etwa: wieso haben die Karten zwei Spalten? Schülerlösung loben Ergebnis erster Schritt: Erste Annäherung an objektorientiertes Denken, nur statisch, keine Unterscheidung Klasse-Objekt M.E.: Hier nicht OOA üben Überleitung zum nächsten Schritt: Frage aufnehmen/lenken: Funktioniert diese seltsame vorgegebene Lösung?

12 12 IBBB 2007 Feld: otto Einsatz = 0 3 Nummer = 1 setzenderSpieler = ulli naechstesFeld = marc Schritt 1c: Objektspiel Vorbemerkung: Schülerinnen und Schüler, die die Rolle eines Objektes übernehmen, erhalten eine Klassenkarte (CRC-Karte) sowie zusätzlich eine Objektkarte, auf denen das notwendige Wissen des Objekts zu jedem Zeitpunkt notiert werden kann. Spielregeln ein Akteur startet von Außen das Spiel (Anwendungsfälle) nur verbale Kontaktaufnahmen zu anderen Objekten sind erlaubt, nur mit den Begriffen der Verantwortlichkeiten arbeiten ( "reden" ), nur mit den Beteiligten Kontakt aufnehmen, ausschließlich auf der Objektkarte notwendige Zustände notieren ( "keine Gedächtnisleistung des Rolleninhabers"). Schüler spielen in einer Art Rollenspiel die Objekte eines Programms nach Feld nimmt Einsatz auf Feld gibt Einsatz ab Spieler behalte Einsatz ein kennt setzenden Spieler kennt nächstes Feld kennt seine Nummer

13 13 IBBB 2007 Objektspiel 1. Objekte erzeugen CRC-Karten (per OHP projiziert)Die Objekte des laufende Programms Benutzer Aktive Zuschauer 2. Start des Objektspiels

14 14 IBBB 2007 Objektspiel Flaschendrehen Feld: Gesine Nummer: 3 Einsatz: 0 Feld: Uli Nummer: 2 Einsatz: 0 Feld: Albert Nummer: 5 Einsatz: 0 Feld: Michael Nummer: 6 Einsatz: 0 Flasche: Peter Nummer: 3 Einsatz: 0 Feld: Paul Nummer: 1 Einsatz: 0 NächstesFeld: Uli Feld: Markus Nummer: 4 Einsatz: 0 Spieler: Ira Vermögen: 5 Setze 3 auf Markus

15 15 IBBB 2007 Objektspiel Flaschendrehen Feld: Gesine Nummer: 3 Einsatz: 0 Feld: Albert Nummer: 5 Einsatz: 0 Feld: Michael Nummer: 6 Einsatz: 0 Feld: Paul Nummer: 1 Einsatz: 0 Feld: Markus Nummer: 4 Einsatz: 0 Spieler: Ira Vermögen: 5 Feld: Uli Nummer: 2 Einsatz: 0 Flasche: Peter Nummer: 3 Einsatz: Setze 3 auf Markus drehen auswerten …

16 16 IBBB 2007 Welche Unterschiede gibt es zwischen Objekten und Klassen? Wie funktioniert ein objektorientiertes Programm? Etwa: Zunächst werden Objekte erzeugt und mit Startwerten belegt. Danach warten sie auf Eingaben durch den Benutzer und arbeiten die Aufträge ab. Dabei ändert sich Auswertung Objektspiel Klassen: Struktur eines Objekts Haben keine Werte … Klassen sind Baupläne Objekte: Es kann mehrere geben Haben Werte Kennen einander Objekte sind aktiv Etwa:

17 17 IBBB 2007 Ausblick I: Übergang zum Quelltext Feld: Gesine Nummer: 3 Einsatz: 0 Feld: Albert Nummer: 5 Einsatz: 0 Feld: Michael Nummer: 6 Einsatz: 0 Feld: Paul Nummer: 1 Einsatz: 0 Feld: Markus Nummer: 4 Einsatz: 0 Spieler: Ira Vermögen: 5 Feld: Uli Nummer: 2 Einsatz: 0 Flasche: Peter Nummer: 3 Einsatz: 0 2. Setzen: CRC 1. Setzen: Spiel 3. Setzen: Obj.-Spiel 4. Setzen: Debugger 5. Setzen: UML

18 18 IBBB 2007 Ausblick II: Mit Objektspieldiagrammen zum Quelltext 1: setze Vermögen 2: setze Einsatz Klasse Spieler: public void setzen (int betrag, Feld nFeld) { 1.this.vermoegen=vermoegen-betrag; 2.nFeld.setzeEinsatz(betrag); 3.nFeld.gesetztVon=this; } Kommentare: vorgegebenen Quelltext untersuchen (Puzzle, Lückentext …) vorher Programm mit (grafischem) Debugger ausführen vorher Aufbau einer Klasse besprechen (CRC->UML->Quelltext) später evtl.: if (nFeld.gesetztVon == null && betrag <= vermoegen) Spieler: Ira Vermögen: 5 Setze 3 auf Markus 2 Feld: Markus Nummer: 4 Einsatz: 0 Gesetzt von: 3 Ira 3: setzeSpieler

19 19 IBBB 2007 Literatur Skript (Version 0.01) kassel.de/fileadmin/se/LehrerFortbildung/O OM-Skript pdf Jürgen Börstler: Improving CRC-Card Role- Play with Role-Play Diagrams, OOPSLA'05 Addendum to the Proceedings (Educators' Syposium) Foliensatz Objektspiel bayreuth.de/~matthias/veranstaltungen/ws 2004/ook/ook8_print.pdf Sekundarstufe 1: paderborn.de/didaktik/Veroeffentlichungen/ examensarbeiten/reinsch_thorsten_objektor ientierter_einstieg.pdf


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