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Konzepte des Anfangsunterrichts Informatik in der 11.1
Modellierung mit BlueJ Implementierung mit dem Java-Editor
Die Situation im Anfängerunterricht
• Modellierung ist ein wesentlicher Aspekt des Anfängerunterrichts Informatik, wird i. d. R. intuitiv und leicht erlernt.
• Implementierung der Funktionalität ist weniger intuitiv erlernbar, Algorithmen haben aber eine große Bedeutung in der Informatik.
• Verbindung zwischen der Modellierung und der Algorithmik muss hergestellt werden.
Zwei denkbare Ansätze:
• Modellierung mit BlueJ– Klassenstruktur modellieren– Objektdiagramme einsehen– Objektinteraktion beobachten
• Java-Programmierkurs mit Java-Editor– GUI-Entwurf– Ereignis-Behandlung– Algorithmen-Implementierung
Ziel meines Unterrichts:
Nutze die Vorteile beider Ansätze:
Programmierungmit
Java-Editor
Modellierungmit
BlueJ
Vorteile des BlueJ nutzen
• Gutes Einführungsbeispiel nach Barnes und Kölling• Klare Darstellung und Unterscheidung von Klassen
und Objekten• Leichte Erzeugung von Objekten einer Klasse• Schnelle Testmöglichkeit eigener Klassen ohne GUI-
Implementierung• Einfache Erlernung des Aufbaus einer
Klassendefinition• Einfache aber ansprechende Bildschirmausgabe für
Anfangsproblemstellungen
Vorteile des Java-Editors nutzen
• Autovervollständigung (gerade für Anfänger wichtig)• Einfache Kontrollstrukturen als Makro• Einfache Herstellung einer GUI für
Benutzerkommunikation (Frames, Applets)• Einfache Ereignisbehandlungsmethoden• UML-Diagramme mit Beziehungen• Übersichtliche Fenstertechnik für Quelltexte• Guter Debugger• Vielfältige Erweiterungsmöglichkeiten
Ein Beispieldas Projekt Spielautomat
Modellierung mit BlueJ Programmierung im Java-Editor
Modellierung mit BlueJ
Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:
• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)
Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:
• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)
• Spieler (Assoziation)
Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:
• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)
• Spieler (Assoziation)
Objekte erzeugen
Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:
• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)
• Spieler (Assoziation)
Objekte verwenden
• Datenfelder inspizieren
Objekte erzeugen
Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:
• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)
• Spieler (Assoziation)
Objekte verwenden
• Datenfelder inspizieren
Objekte erzeugen
Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:
• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)
• Spieler (Assoziation)
Objekte verwenden
• Datenfelder inspizieren
• Methodenaufrufe
Objekte erzeugen
Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:
• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)
• Spieler (Assoziation)
Objekte verwenden
• Datenfelder inspizieren
• Methodenaufrufe
Objekte erzeugen
Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:
• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)
• Spieler (Assoziation)
Objekte verwenden
• Datenfelder inspizieren
• Methodenaufrufe
Objekte erzeugen
Einfache Konsolenausgaben
Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:
• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)
• Spieler (Assoziation)
Objekte verwenden
• Datenfelder inspizieren
• Methodenaufrufe
Objekte erzeugen
Einfache Konsolenausgaben
Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:
• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)
• Spieler (Assoziation)
Objekte verwenden
• Datenfelder inspizieren
• Methodenaufrufe
Objekte erzeugen
Einfache Konsolenausgaben
Übersichtlicher Quelltext!
Programmierung mit dem Java-Editor
Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)
Programmierung mit dem Java-Editor
Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)
Entwurf einer GUI
Programmierung mit dem Java-Editor
Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)
Entwurf einer GUI
Programmierung mit dem Java-Editor
Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)
Entwurf einer GUI
Anbindung der GUI:
• Datenfeld in GUI
Programmierung mit dem Java-Editor
Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)
Entwurf einer GUI
Anbindung der GUI:
• Datenfeld in GUI
Programmierung mit dem Java-Editor
Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)
Entwurf einer GUI
Anbindung der GUI:
• Datenfeld in GUI
• Ereignismethoden
Programmierung mit dem Java-Editor
Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)
Entwurf einer GUI
Anbindung der GUI:
• Datenfeld in GUI
• Ereignismethoden
Programmierung mit dem Java-Editor
Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)
Entwurf einer GUI
Anbindung der GUI:
• Datenfeld in GUI
• Ereignismethoden
Testen der Funktionalität bequem möglich
Unterrichtsreihe: Einstieg mit BlueJ
• Figuren-Beispiel (Barnes und Kölling)• Ticketautomat (Barnes und Kölling)• Kleinere selbständige Projekte
– Waage, Bücherei, Heizungssteuerung
• Koordinatengeometrie– Klassen: Gerade, Punkt, Parabel, Kreis– Vorteil: Objekte aus der Mathematik bekannt
• Taschenrechner– Einführung in Algorithmik
Unterrichtsreihe: Fortsetzung mit Java-Editor
• Spielautomat (wie eben gesehen)• Selbständige Übung: Fahrkartenautomat
– Nutzung von BlueJ zur Modellierung!
• Datenstrukturen am Beispiel Lotto– Modellierung der Klassen auch in BlueJ möglich.– Implementierung und Testrahmen besser im Java-
Editor
Weitere Informationen:
Skript und Beispiellösungen auf
http://projekte.gymnasium-odenthal.de/informatik/
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