Ausgabe Nr. 8 - 2008-2010
Zu Möglichkeiten der externen Unterstützung von Informatiklehrerinnen und -lehrern in der gymnasialen Oberstufe
Michael Fothe
Casio-Stiftungsprofessur
Fakultät für Mathematik und Informatik
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Ernst-Abbe-Platz 2
07743 Jena
fothe AT minet.uni-jena.de
Heidrun Ludwig
UPGradE: Graduiertenschule Unterrichtsprozesse
Universität Koblenz-Landau
Marktstr. 40
76829 Landau
ludwigh AT uni-landau.de
Zusammenfassung:
In diesem Aufsatz wird über Möglichkeiten der externen Unterstützung von Informatiklehrern in der gymnasialen Oberstufe am Beispiel von Rekursion und Iteration berichtet. Die explorative Studie liefert Hinweise darauf, dass extern bereitgestellte Tests sowie Schülerinterviews eine Chance haben, in der Schulpraxis gewinnbringend eingesetzt zu werden.
Abstract:
This paper informs about opportunities of external support for IT-teachers within A-level-Education (age 17-18); exemplified by recursion and iteration. The results of this explorative study suggest that tests and students’ interviews that are provided by extern experts may posses the potential to improve teaching practice.
To CNF or not to CNF? An Efficient Yet Presentable Version of the CYK Algorithm
Martin Lange, Institut für Informatik
Hans Leiß, Centrum für Informations- und Sprachverarbeitung
Ludwig-Maximilians-Universität München, Germany
martin.lange AT ifi.lmu.de
leiss AT cis.uni-muenchen.de
Zusammenfassung:
Der bekannteste Algorithmus für das Wortproblem bei kontextfreien Grammatiken stammt von Cocke, Younger and Kasami (CYK) und verwendet Grammatiken in Chomsky Normalform (CNF). Wir schlagen vor, statt des bekannten Algorithmus einen leicht modifizierten CYK-Algorithmus zu lehren, der Grammatiken in der weniger eingeschränkten binären Normalform (2NF) mit zwei Preprocessing-Schritten verwendet: die Menge der löschbaren Nichtterminalsysmbole und das Inverse der Einheitsrelation zwischen Symbolen.
Der modifizierte Algorithmus ist genauso einfach wie das Original, betont aber, daß die höchstens binären Verzweigungsregeln allein für die Zeitkomplität von O(n3) verantwortlich sind. Darüber hinaus sorgt die einfache Transformation nach 2NF für eine nur lineare Vergrößerung der Grammatik, wohingegen einige Transformationen nach CNF, die man in den meisten bekannten Lehrbüchern über Formale Sprachen findet, für ein exponentielles Wachstum sorgen.
Abstract:
The most familiar algorithm to decide the membership problem for context-free grammars is the one by Cocke, Younger and Kasami (CYK) using grammars in Chomsky normal form (CNF). We propose to teach a simple modification of the CYK algorithm that uses grammars in a much less restrictive binary normal form (2NF) and two precomputations: the set of nullable nonterminals and the inverse of the unit relation between symbols.
The modified algorithm is equally simple as the original one, but highlights that the at most binary branching rules alone are responsible for the O(n3) time complexity. Moreover, the simple transformation to 2NF comes with a linear increase in grammar size, whereas some transformations to CNF found in most prominent textbooks on formal languages may lead to an exponential increase.
Gesellschaftliche Dimensionen der Informatik im Schulunterricht
Jochen Koubek, Constanze Kurz
Humboldt-Universität zu Berlin
Institut für Informatik
Unter den Linden 6
10099 Berlin
jochen.koubek AT hu-berlin.de
frau AT informatik.hu-berlin.de
Zusammenfassung:
Ein selbstbestimmter, verantwortungsvoller und sicherer Umgang mit Informatiksystemen bedingt neben technischem Sachverstand auch Kenntnisse über gesellschaftliche Wechselwirkungen dieser Techniken. In einem mehrstufigen Forschungsprogramm werden an der Humboldt-Universität zu Berlin die fachlichen Grundlagen zusammen mit didaktischer Begleitung in Form von Unterrichtsentwürfen und Lehrmaterial entwickelt und veröffentlicht.
Abstract:
Besides mere technical competencies, the responsible use of computer systems should take care of the socio-cultural interdependencies of information technology. The fundamentals of these dimen-sions are currently developed at the Humboldt-University of Berlin and will be published in form of course concepts and teaching material.
Systematisches Programmieren in der Anfängerausbildung
Department of Computing Science
Umeå University, Schweden
Michael Sperber
DeinProgramm
Tübingen
Die didaktische Behandlung der Konstruktion von Programmen ist von zentraler Bedeutung in der Anfängerausbildung im Programmieren: Die meisten Anfänger brauchen Anleitung, um Programmierprobleme erfolgreich eigenständig lösen zu können. Dieses Papier beschreibt zwei solcher Ansätze entlang eines Beispielproblems:
- objektorientierte Analyse und objektorientiertes Design unter Verwendung von linguistischer Analyse, CRC-Karten und Szenario-Rollenspielen,
- die design recipes (Konstruktionsanleitungen) des TeachScheme!-Projects.
The didactic treatment of program construction is of central importance when teaching beginners how to program: Most beginners need explicit instruction to solve programming problems successfully on their own. This paper describes two approaches to such explicit instruction, using a common example problem:
- object-oriented analysis and object-oriented design using linguistic analysis, CRC cards and scenario roleplay
- the design recipes of the TeachScheme! project