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<br />
 
'''Bruno Wenk'''
 
Prof.em. für Multimedia-Kommunikationssysteme
 
Website: [https://brunowenk.info brunowenk.info]
 
<br />
 
<hr />
 
<br />
 
'''Beiträge'''
 
[[Programmieren_für_angehende_Pädagog:innen_(mit_Hilfe_von_Scratch)|Programmieren_für_angehende_Pädagog:innen_(mit_Hilfe_von_Scratch)]]
 
[[Programming for prospective educators (using Scratch)|Programming for prospective educators (using Scratch)]]
 
[[OER Metadaten Editor|OER Metadaten Editor]]
 
[[Netzneutralität|Netzneutralität]]
 
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<br />
 
='''Auf der offenen Landkarte OpenStreetMap gemeinsam eintragen und aktualisieren, was Fahrradfahrer:innen nützlich sein kann'''=
 
 
=='''Einleitung'''==
 
<br />
 
<big>
''Wo findet eine Fahrradfahrer:in unterwegs ...''
 
<br />
 
*eine Ladestation für das E-Bike?
 
*eine Reparaturstation, um das Rad aufzupumpen?
 
*eine Trinkwasser-Stelle?
 
*einen Fahrrad-Parkplatz?
 
*eine Sitzbank, um auszuruhen?
</big>


<br />
<br />


[[Programmieren für angehende Pädagog:innen (mit Hilfe von Scratch)| Deutschsprachige Originalversion: Programmieren für angehende Pädagog:innen (mit Hilfe von Scratch) →]]
<big>''Die Antwort'': Auf der offenen Landkarte OpenStreetMap ([https://www.openstreetmap.org/#map=19/47.45231/9.66139 https://openstreetmap.org])</big>
 
 
[[Datei:OSM POIs 1.png|border]]
 


<br />
<br />


=='''Introduction'''==
<big>
Dieser Text bietet interessierten Lehrkräften, Schüler:innen, Jugendlichen und Eltern Materialien und Unterrichtsideen zum Thema ''Geografie: Orientierung im Realraum'' auf der Basis der offenen Landkarte (Geo-Datenbank) OpenStreetMap.
</big>
 
 
{{box|Kompetenzziele (in Anlehnung an den [https://www.lehrplan21.ch Schweizer Lehrplan 21])|
 
Die Schülerinnen und Schüler ...
 
*können mithilfe von Karten und Orientierungsmitteln den eigenen Standort bestimmen sowie Orte und Objekte im Realraum auffinden (-> ​Koordinaten).
 
*können sich mithilfe von Orientierungsmitteln (z.B. Kompass, GPS, Rallyekarte, Verkehrsnetzplan) im Realraum fortbewegen.
 
*können einfache Kartierungen zu ausgewählten Fragestellungen im Realraum vornehmen.
 
|Hervorhebung1}}
 
 
<big>Die Nutzung von OpenStreetMap für die praktischen Übungen ist nicht nur zielführend in Bezug auf die erwähnten Kompetenzen; am Beispiel OpenStreetMap erleben die Schüler:innen ausserdem, wie sie mit ihrem Wissen und Können Menschen auf der ganzen Welt dienlich sein (und vom Wissen und Können anderer engagierter Menschen profitieren) können.</big>
 
 
<br />


This course has been developed for students of Swiss specialised upper secondary schools in the occupational field of education (=pedagogy), subsequently abbreviated as «SSC-P».
=='''Was ist OpenStreetMap?'''==


The course comprises four units of 2 lessons each. For each unit, instructions are available for the students and a handout for the teacher. In addition, the templates and sample solutions for the programming tasks are published in studio [https://scratch.mit.edu/studios/33643766/|Studio ITBO Programming] on the Scratch portal.
<br />


=='''unit 1'''==
<big>''OpenStreetMap'' ist eine Sammlung von geografischen Daten - in der Fachsprache: eine ''Geo-Datenbank''.</big>


In '''unit 1''', the students will get to know the programming environment of Scratch and the basics of programming by means of a sample project. They will implement a matchstick puzzle (model construction). Without too many theoretical considerations, the students will learn basic concepts of "professional" programming (object and event orientation, process communication). Additionally, the students will get acquainted with a Scratch-extension (text-to-speech).  
<big>Die Geo-Daten von OpenStreetMap beschreiben Ländergrenzen, Städte, Flüsse, Seen, Strassen und Wege, Eisenbahnlinien, Gebäude, usw.</big>


{{Box|Objectives unit 1|* The students get to know the Scratch programming environment and how to use it in order to create and manage their own programming projects.


* They learn the basic elements of the Scratch programming language and use them to "write" their first simple programs.
{{Box|'''Beispiel [https://www.openstreetmap.org/way/45836349 Strasse ↗︎]'''|
[[Datei:Datensatz-Strasse Karte.png|border]]
|Kurzinfo}}


* The students reflect on their experiences with programming.


* They also learn (without too many theoretical considerations) basic concepts of "professional" programming (object and event orientation, process communication).|Kurzinfo }}
<big>OpenStreetMap umfasst aber auch Angaben zu speziellen Orten und Objekten (sogenannte ''Points Of Interest, POIs''), z.B. öffentliche Toiletten, Parkplätze, Trinkwasser-Brunnen und Fahrrad-Reparaturstellen.</big>


[[ITBO-Programming-part-1|jump to unit 1]] [[Datei:Icon_Noun-internal-link-4974682.svg|verweis=ITBO-Programming-part-1|30x30px]]


{{Box|'''Beispiel [https://www.openstreetmap.org/node/6589753089#map=18/47.47017/9.70982 oeffentliche Toilette ↗︎]'''|
[[Datei:OSM POIdata.png|border]]
|Kurzinfo}}


=='''unit 2'''==


'''Unit 2''' focuses on the concept of turtle graphics and the use of Scratch in primary school. Using the example of "properties of regular polygons", the students can experience exploratory learning with turtle graphics for themselves. In addition, the students learn about and apply the essential "basic building blocks" of programs (sequence, repetition, conditional execution, variables).  
<big>Tausende von ''Webseiten'' nutzen die Geodaten von OpenStreetMap.</big>


{{Box|Objectives unit 2|* The students get more familiar with Scratch.


* They learn about and apply the "basic building blocks" of programs (sequence, repetition, conditional execution, variables).
{{Box|'''Beispiele'''|


* The students understand the concept of turtle graphics for the exploratory learning in primary school.
<gallery mode="packed" heights="180" class="center">
  Datei:OSM Landkarte.png|<br/><big>[https://www.openstreetmap.org/#map=7/47.606/13.365 Landkarte ↗︎]</big>
  Datei:OSM Stadtplan.png|<br/><big>[https://www.openstreetmap.org/#map=16/47.5460/9.6840 Stadtplan ↗︎]</big>
  Datei:OSM Lageplan.png|<br/><big>[https://st.gallen-bodensee.ch/de/poi/kulturmuseum-st-gallen-59ac3e65-d20e-4f94-b178-2aa2a91884ef.html Lageplan ↗︎]</big>
</gallery>


* They deal with the programming of turtle graphics by means of a concrete example.|Kurzinfo }}  
|Kurzinfo}}


[[ITBO-Programming-part-2|jump to unit 2]] [[Datei:Icon_Noun-internal-link-4974682.svg|verweis=ITBO-Programming-part-2|30x30px]]


<big>Die Geodaten von OpenStreetMap werden auch von zahlreichen ''Apps'' genutzt.</big>


=='''unit 3'''==


Das Teilmodul 3 dient dazu, die SuS mit dem Entwurf und der Programmierung von multimedialen Geschichten / Animationen in Scratch vertraut zu machen.  
{{Box|'''Beispiel [https://osmand.net OsmAnd ↗︎]'''|


{{Box|Ziele Teilmodul 3|* Die SuS analysieren eine einfache interaktive, multimediale «Geschichte». Sie ergänzen die «Geschichte» mit einer zusätzlichen Szene.
<gallery mode="packed" heights="360" class="center">
  Datei:OsmAnd Route.png|Routenplanung
  Datei:OsmAnd Navigation.png|Navigation
</gallery>


Die SuS lernen, wie sie «Szenen» und «Szenenwechsel» entwerfen und umsetzen können.
|Kurzinfo}}


Sie erfahren, wie Animationen entworfen und realisiert werden können.|Kurzinfo }}


[[ProgrammierenITBO-Teilmodul-3|zum Teilmodul 3]] [[Datei:Icon_Noun-internal-link-4974682.svg|verweis=ProgrammierenITBO-Teilmodul-3|30x30px]]
===Points Of Interest (POIs) finden===


<big>Auf der Karte von [https://www.openstreetmap.org openstreetmap.org] dient die Funktion "Objektabfrage" zum Finden von POIs (z.B. Trinkwasser-Brunnen, Fahrrad-Reparaturstellen, usw.) im angezeigten Kartenausschnitt.</big>


=='''unit 4'''==
[[Datei:OSM Objektabfrage.png|mini]]


Im Teilmodul 4 setzen sich die SuS mit der Simulation eines Rasenmähroboters auseinander. Dabei stützen sie sich auf das Block-Konzept, das ihre Arbeit wesentlich erleichtert und das Programm übersichtlicher macht. Anhand dieses Beispiels reflektieren die SuS die Problematik der Determiniertheit und Korrektheit von programmierten Problemlösungen.  
<big>Die Geodaten von OpenStreetMap sind ''offen'',d.h. sie sind ''frei zugänglich'' und stehen für die Nutzung auf Webseiten und in Apps ''kostenlos'' zur Verfügung.
Die Daten können auch heruntergeladen und ''offline'' (ohne aktiven Internetzugang) genutzt werden.</big>


{{Box|Ziele Teilmodul 4|* Die SuS verstehen eine Simulation als Möglichkeit für das Suchen nach einer Problemlösung.


Sie analysieren und testen das zur Verfügung gestellte Beispiel der Simulation eines Rasenmäher-Roboters.


Die SuS ergänzen das Simulationsbeispiel mit einem selbst entwickelten Algorithmus.


Sie verstehen das Blockkonzept zur übersichtlichen Gliederung von Programmen.|Kurzinfo }}
<gallery mode="traditional" widths="320" heights="240" class="center">
  Datei:OSM Screenshot Locarno.png|<br/><big>Anzeige von Flüssen, Seen, Strassen und Wegen, usw. </big>
  Datei:OSM POI Trinkwasser.png|<br/><big>Anzeige von points of interest (POIs), z.B. "Trinkwasser"</big>
</gallery>


[[ProgrammierenITBO-Teilmodul-4|zum Teilmodul 4]] [[Datei:Icon_Noun-internal-link-4974682.svg|verweis=ProgrammierenITBO-Teilmodul-4|30x30px]]


=='''Unterrichtsverlauf'''==
Unzählige Menschen auf der ganzen Welt erfassen und pflegen freiwillig die Geo-Daten von OpenStreetMap, z.B. engagierte ortskundige Personen oder humanitäre Helfer, die von Katastrophen betroffene Gebiete kartieren, und viele mehr. Es gibt auch Ämter, die ihre Geo-Daten für die Integration in OpenStreetMap zur Verfügung stellen (z.B. das Schweizer Bundesamt für Landestopografie swisstopo).


Die SuS werden für den Unterricht ganz unterschiedliche Vorkenntnisse mitbringen und unterschiedliches Interesse am Programmieren zeigen. Einige Schüler:innen werden erklären, dass sie schon programmieren können. Andere werden skeptisch sein, ob sie das je lernen werden und ob sie das überhaupt brauchen.
[https://learnosm.org/de/]
----


Wenn die hohen Erwartungen an das Programmieren in der Schule (… logisches und kritisches Denken, Kreativität, Teamarbeit, ...) erfüllt werden sollen, müssen sich die SuS auf ihre je eigene Art mit den Inhalten des Moduls Programmieren auseinander setzen können.
='''Das Internet - Struktur und Funktionsweise'''=


Zu jedem Teilmodul gibt es eine Anleitung, mit der die SuS in Gruppen (idealerweise Zweier-, nötigenfalls Dreiergruppen) selbständig arbeiten können (student edition). Die Lehrpersonen finden so Zeit, sich intensiver mit den Schülerinnen und Schülern zu befassen, die schon Erfahrung mitbringen oder dem Programmieren skeptisch gegenüber stehen. Dazu steht den Lehrpersonen zu jedem Teilmodul ein Begleitdokument zur Verfügung (teacher edition). Die skeptischen Schüler:innen so zu unterstützen, dass sie ihre Vorbehalte als Ansporn empfinden, und die erfahrenen Schüler:innen zur (selbst-) kritischen Auseinandersetzung mit den Inhalten der Teilmodule (oder wenigstens der Teilmodule 2 und 3) zu motivieren, wären erstrebenswerte Ziele.
<big>Das '''Internet''' ist ein weltumspannendes Computernetzwerk (eine Infrastruktur) zur Übertragung von Daten zwischen den angeschlossenen Rechnern.</big>


Eine formative Lernkontrolle macht unter diesen Umständen keinen Sinn. Hingegen würde ein kollaborativer Texteditor (z.B. https://edupad.ch) den SuS ermöglichen, ihre Fragen und Kommentare zu den Aufgaben und Reflexionen laufend zu notieren und untereinander zu diskutieren. Bei Bedarf könnte die Lehrperson verlangen, dass alle SuS mindestens drei relevante Fragen und/oder Kommentare einbringen müssen.
<big>Wie muss man sich das vorstellen? Auf der Strasse angesprochene Personen antworten sehr unterschiedlich auf diese Frage (Video 3 Min. 44 Sekunden, bei Bedarf Untertitel Deutsch auswählen).</big>


=='''Zeitbedarf'''==


Für die vier Teilmodule ist ein Zeitbedarf von je 2 Lektionen vorgesehen. Die Teile 1 und 2 bilden eine Einheit; deren Bearbeitung nimmt je nach Klasse vielleicht doch etwas mehr Zeit in Anspruch. In diesem Fall müsste eventuell auf Teilmodul 4 verzichtet werden.
{{#ev:youtube|Dxcc6ycZ73M|400|center}}


=='''Disposition'''==


<big>Umgangssprachlich (und mittlerweile auch häufig in den Medien und sogar in Fachpublikationen) wird der Begriff "Internet" (fälschlicherweise) stellvertretend für alle Dienste und Anwendungen verwendet, die das Internet als Datenübertragungs-Infrastruktur nutzen. Siehe auch: [[Internet_und_Web_sind_nicht_das_Gleiche]].</big>


{{Box|Download|[[Datei:ProgrammingCourseDispositionV1.odt|ProgrammingCourseDispositionV1.odt|mini]]|Download }}


<br/>
==Struktur des Internets==


==='''Warum programmieren?'''===


Programmieren ist eine Tätigkeit, deren Ergebnis ein Computer-Programm ist. Das Faszinierende daran ist die Vielfalt an unterschiedlichen Aufgaben, die mit solchen Programmen gelöst werden können.
{{box|Hinweis|Lernende (und teilweise auch Lehrpersonen) haben oftmals eine von den tatsächlichen Gegebenheiten abweichende Vorstellung vom Aufbau des Internets (siehe z.B. [https://dl.gi.de/bitstream/handle/20.500.12116/4365/paper.pdf Aufbau des Internets - Vorstellungsbilder angehender Lehrkräfte]). Es ist deshalb sinnvoll, solche (falschen) Vorstellungen als Einstieg in das Thema zu formulieren (formulieren zu lassen) und danach schrittweise zu korrigieren.|Hervorhebung2}}


Warum sollen die angehenden ''Lehrpersonen'' programmieren lernen? Es gibt zahlreiche Quellen, die Antworten auf diese Frage liefern, zum Beispiel:


{{Box|Zitat|Programmieren [ist] so wichtig wie schreiben und lesen. Quelle: https://www.fritzundfraenzi.ch/gesellschaft/programmieren-so-wichtig-wie-schreiben-und-lesen/|Zitat }}
===Teilnetze (Autonomous Systems, AS)===


Beat Döbeli Honegger (Fachkern Medien und Informatik an der Pädagogischen Hochschule Luzern) gibt im Beitrag «[https://mia.phsz.ch/Informatikdidaktik/WarumInformatik Warum Informatik in der Schule?]» eine differenziertere Antwort, indem er Informatik mit neun Argumenten zur Allgemeinbildung zählt:
<big>Das Internet umfasst Zehntausende von Teilnetzen (Autonomous Systems, AS), die untereinander verbunden sind. Das Internet wird deshalb auch als das "Netz der Netze" bezeichnet.</big>


{{Box|Zitat|* Konstruktionismus-Argument ("Der Computer als Schüler:in")


Wissenschaftsargument ("Informatik gehört zur Allgemeinbildung, weil Informatik mit Simulation ein drittes Standbein in die Wissenschaft gebracht hat.")
[[Datei:InternetSystemarchitekturOhneRouter.svg|mini|center]]


Denkobjektargument ("Der Computer als Denkobjekt")


Problemlöseargument ("Informatikkenntnisse helfen auch beim Lösen von Problemen ausserhalb der Informatik.")
<big>Die einzelnen Teilnetze (AS) sind unterschiedlich gross, und ihre Anzahl ist von Land zu Land verschieden.</big>


Welterklärungsargument ("Um die heutige Informationsgesellschaft verstehen und erklären zu können, sind Informatikkenntnisse notwendig.")
{{box|Info|
  Regionale Registrierungsstelle                                          Anzahl Teilnetze (AS)
                                                                            Stand März 2019


Konzeptwissenargument ("Informatikkenntnisse helfen, die Nutzung von ICT besser zu verstehen.")
  Réseaux IP Européens Network Coordination Center RIPE NCC                      35'017
 
  American Registry for Internet Numbers ARIN                                    23'366
 
  Asia-Pacific Network Coordination Center APNIC                                15'876
 
  Latin American and Caribbean Internet Addresses Registry LACNIC                9'390
 
  African Network Coordination Center AFRINIC                                    1'796
 


Arbeitstechnikargument ("Mit Informatik lässt sich das präzise Planen, Arbeiten und Kommunizieren im Team üben.")
Die Schweiz ist Mitglied des Réseaux IP Européens RIPE. In der Schweiz sind rund 900 Teilnetze registriert.


Motivations-/Interesseargument ("Mit Informatik lassen sich Schülerinnen und Schüler mit technischem Interesse ansprechen.")
<small>Quellen: [https://www.nro.net/about/ Number Resource Organization NRO], [https://ipinfo.io/countries/ch ipinfo.io]</small>
|Kurzinfo}}


Berufswahl-Argument.|Zitat }}
<big>Die Teilnetze gehören den jeweiligen Betreiberinnen: Unternehmen, Banken, Versicherungen, Elektrizitätswerke, Industriebetriebe, Forschungseinrichtungen, Verwaltungseinheiten, usw.</big>


''Programmieren ist ein Teilaspekt der Informatik''. Das Modul «Programmieren» an der FMS Berufsfeld Pädagogik beschränkt sich auf folgende Ziele:
{{box|Info|
[https://ipinfo.io/countries/ch Liste der Schweizer AS]|Info}}


#Die Schülerinnen und Schüler der FMS Berufsfeld Pädagogik (kurz «SuS») werden später als Primarlehrpersonen eigene Ideen für den Unterricht entwickeln, wie Computerprogramme ihre Schülerinnen und Schüler beim Lernen unterstützen könnten. Sie sollen deshalb entsprechende Apps auch selbst programmieren können (z.B. ein mit der Zeit wachsendes Verzeichnis der Wörter, welche die Kinder in ihren eigenen Texten verwenden; das Verzeichnis fördert die Erweiterung des Wortschatzes der ganzen Klasse und die schwächere Primarschüler:innen können die korrekte Schreibweise der Wörter leicht «nachschlagen»). #Primarschülerinnen und Primarschüler sollen den Computer als Werkzeug für das entdeckende Lernen in «traditionellen» Fächern wie Mathematik, Geometrie oder Geografie nutzen können. Dazu eignet sich der [https://www.worldcat.org/de/title/74666394 Turtle-Grafik-Ansatz von Seymour Papert] ([https://www.worldcat.org/de/title/877077313 weiterentwickelt und aktualisiert von Yasmin B. Kafai / Quinn Burke]). Die SuS der FMS sollen sich deshalb das Konzept von Turtle-Grafiken aneignen, damit sie es später den Primarschüler:innen erklären können. Als angehende Lehrpersonen werden sie dann auch in der Lage sein, selbst Aufgaben zu stellen, die Primarschüler:innen mit Turtle-Grafiken lösen können. #Die SuS sollen auch verstehen, wie Programme und andere Unterrichtsmaterialien in Form von offenen Bildungsressourcen (Open Educational Resources, OER) veröffentlicht werden können, um Lehrkräften die Vorbereitung und Durchführung des Unterrichts zu erleichtern. Damit nützen sie Informatikanwendungen für zeitgemässe Formen der Kooperation.


==='''«Passende» Programmierumgebungen'''===
===Verbindung der Teilnetze (Glasfaserkabel, Internet Exchange Points, IX)===


<big>Die Betreiberinnen verbinden ihre Teilnetze mit anderen Teilnetzen direkt über Glasfaserkabel oder indirekt über Internet Exchange Points (IX). Ein Internet Exchange Point (Internetknoten) ist ein Rechenzentrum (Data Center) mit Computern zur zentralen Verbindung mehrerer Teilnetze.</big>


Welche Programmierumgebung eignet sich, um die genannten Ziele zu erreichen? Dazu seien einige Auswahlkriterien angeführt.
{{box|Info|
[https://www.pch.net/ixp/dir Verzeichnis der Internet Exchange Points weltweit]|Info}}


Die Programmierumgebung muss benutzerfreundlich sein, damit sich die SuS in der kurzen für das Modul «Programmieren» zur Verfügung stehenden Zeit mit den Grundlagen des Programmierens vertraut machen können.


Sie muss moderne Programmier-Konzepte unterstützen (z.B. Objekt- und Ereignisorientierung), damit die SuS damit auch anspruchsvolle Programmiervorhaben bewältigen können.
[[Datei:GlobalInternetMap2018.png|mini|center|Grafische Darstellung der interkontinentalen Internetverbindungen (Quelle:https://global-internet-map-2018.telegeography.com)]]


Die Programmierumgebung muss von Primarschüler:innen genutzt werden können. Und sie muss «Turtle-Grafiken» unterstützen ([https://news.elearninginside.com/seymour-papert-logo-turtles-and-the-origin-of-educational-robots/ gemäss dem Konzept von Seymour Papert, 1967], damals realisiert mit der Programmiersprache Logo und Schildkröten – engl. turtles – als sich bewegende Objekte).


Die Programmierumgebung muss die blockbasierte Programmierung unterstützen. Die textbasierte Programmierung eignet sich für den Unterricht in der Primarschule nicht.
<big>Teilnetze in verschiedenen Kontinenten sind teilweise sogar mit Glasfaserkabeln verbunden, die auf dem Meeresgrund verlegt sind.</big>


Idealerweise unterstützt die Programmierumgebung das kooperative (Weiter-) Entwickeln von Programmen.


Die Programmierumgebung sollte schon recht verbreitet sein. Mit einer grossen Nutzerschar («community») ist eher sichergestellt, dass die Umgebung laufend weiterentwickelt und auch an sich ändernde schulische Bedürfnisse angepasst wird.
{{#ev:youtube|H9R4tznCNB0|400|center|Das Video "A Journey To The Bottom Of The Internet" (mit deutschen Untertiteln) zeigt anschaulich, dass viele der Glasfaserkabel zur Verbindung der Teil-Netze auf dem Meeresgrund liegen und wie sie verlegt werden.}}


Schulisch eingesetzte Software sollte möglichst allgemein verfügbar sein und es auch bleiben, damit Bildung für alle zugänglich ist. Idealerweise wird sie von personenunabhängigen Stiftungen oder auch Institutionen der öffentlichen Hand getragen. Damit sie nicht monopolisiert werden kann, sollte sie quelloffen programmiert sein.


Nachfolgend sind einige bekannte Programmierumgebungen, die im deutschsprachigen Raum für schulische Zwecke genutzt werden bzw. in Frage kämen, kurz beschrieben. Der Auswahl und der Reihenfolge der Programmierumgebungen liegt keine explizite Systematik zugrunde. Schliesslich wird die Wahl von Scratch als Programmierumgebung für den Unterricht an der Fachmittelschule Berufsfeld Pädagogik begründet.
<big>Die Betreiberinnen verbinden ihre Teilnetze nach Möglichkeit so mit anderen Teilnetzen, dass die Datenpakete beim Ausfall einer Verbindung über eine andere Verbindung weitergeleitet werden können. So können zwar Teile des Internets zeitweise ausfallen, aber ein Ausfall des gesamten Internets ist sehr unwahrscheinlich.</big>


Im Dokument [[Datei:ModulProgrammierenDisposition-v4.odt|mini]] sind einige bekannte Programmierumgebungen, die im deutschsprachigen Raum für schulische Zwecke genutzt werden bzw. in Frage kämen, kurz beschrieben ([https://xlogo.inf.ethz.ch/release/latest/ XlogoOnline], [https://www.swisseduc.ch/informatik/karatojava/kara/ Kara], [https://scratch.mit.edu Scratch], [https://snap.berkeley.edu Snap!], [http://www.boles.de/teaching/pkjava/solist/scratchkara.html ScratchKara], [http://www.python-online.ch WebTigerJython]). Der Auswahl und der Reihenfolge der Programmierumgebungen liegt keine explizite Systematik zugrunde.


==='''Gewählte Programmierumgebung: Scratch'''===
===Zugang zum Internet (Internet Service Providers, ISP)===


<big>Für den Zugang zum Internet müssen Personen, Haushalte und Unternehmen ein (kostenpflichtiges) Abonnement bei einem Internet Service Provider (ISP) ihrer Wahl abschliessen.</big>


Für das Erreichen der Ziele des Moduls «Programmieren» an der FMS Berufsfeld Pädagogik eignet sich dieProgrammierumgebung Scratch sehr gut.
<big>Technisch erfolgt der Zugang zum Internet über Zugangsnetze.</big>


Scratch bietet mit der Unterstützung moderner Programmierkonzepte (Objekt- und Ereignisorientierung, Prozesskommunikation) eine Umgebung, die sich allgemein für das Programmieren an Mittelschulen eignet.


Scratch eignet sich aber auch speziell für das Programmieren mit Kindern, insbesondere für das entdeckende Lernen mit Turtle-Grafiken.
[[Datei:Structure of the Internet.svg|mini|center|Struktur des Internets mit Zugangsnetzen (Quelle:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/90/Structure_of_the_Internet.svg)]]


Scratch wurde 2007 entwickelt und wird mittlerweile an vielen Schulen in verschiedenen Schulstufen eingesetzt. Scratch ist kostenlos und in über 70 Sprachen verfügbar. Die Scratch-Community umfasst 42 Millionen Projektersteller:innen. Die Scratch Foundation, eine Non-Profit-Organisation, gewährleistet die längerfristige Verfügbarkeit und Weiterentwicklung von Scratch.


Zu Scratch gibt es auch eine grosse Auswahl an frei verfügbaren Unterrichtsmaterialien. Scratch ist webbasiert. Die Nutzer:innen von Scratch können deshalb mit irgendwelchen Geräten mit Internetanschluss (auch Tablets) auf ihre Projekte zugreifen. Die Nutzer:innen können Projekte auch austauschen und gemeinsam oder getrennt weiterentwickeln (remix).
<big>Einige ISP sind auch Betreiber eines AS. Die anderen ISP verbinden sich mit einem (oder mehreren) AS, um ihren Kundinnen den Zugang zum Internet zu bieten.</big>


Wer Scratch offline nutzen will, kann die Programmierumgebung lokal auf dem eigenen Gerät installieren. Es gibt die App für MS-Windows, macOS, ChromeOS und Android ([https://scratch.mit.edu/download Download-Seite]). Für iOS und iPadOS (iPhone und iPad) gibt es keine Scratch-App.


Authors: Bruno Wenk, Dieter Burkhard
{{Box|Info|[https://www.providerliste.ch/provider/alle_provider.html Liste der Schweizer Internet Service Provider]|Info}}


Translations: Patricia Berchtel


[[Kategorie:Informatik]]
{{Box|Auftrag|Bei welchem ISP habt Ihr Euer Internet-Abonnement abgeschlossen? Wieviel kostet das Abo monatlich? Welche Leistungen / Dienste erhält Ihr dafür vom ISP? Welche Zugangsnetze nützt Ihr häufig, welche selten oder überhaupt nicht?|Üben}}


{{DEFAULTSORT:Programming for prospective educators (using Scratch) }}


INDEXIEREN
<hr />
[[Kategorie:Programmieren]]
[[Kategorie:Scratch]]
[[Kategorie:Lernpfad]]

Version vom 23. September 2023, 09:39 Uhr


Bruno Wenk

Prof.em. für Multimedia-Kommunikationssysteme

Website: brunowenk.info



Beiträge

Programmieren_für_angehende_Pädagog:innen_(mit_Hilfe_von_Scratch)

Programming for prospective educators (using Scratch)

OER Metadaten Editor

Netzneutralität



Auf der offenen Landkarte OpenStreetMap gemeinsam eintragen und aktualisieren, was Fahrradfahrer:innen nützlich sein kann

Einleitung


Wo findet eine Fahrradfahrer:in unterwegs ...


  • eine Ladestation für das E-Bike?
  • eine Reparaturstation, um das Rad aufzupumpen?
  • eine Trinkwasser-Stelle?
  • einen Fahrrad-Parkplatz?
  • eine Sitzbank, um auszuruhen?


Die Antwort: Auf der offenen Landkarte OpenStreetMap (https://openstreetmap.org)


OSM POIs 1.png



Dieser Text bietet interessierten Lehrkräften, Schüler:innen, Jugendlichen und Eltern Materialien und Unterrichtsideen zum Thema Geografie: Orientierung im Realraum auf der Basis der offenen Landkarte (Geo-Datenbank) OpenStreetMap.


Kompetenzziele (in Anlehnung an den Schweizer Lehrplan 21)


Die Schülerinnen und Schüler ...

  • können mithilfe von Karten und Orientierungsmitteln den eigenen Standort bestimmen sowie Orte und Objekte im Realraum auffinden (-> ​Koordinaten).
  • können sich mithilfe von Orientierungsmitteln (z.B. Kompass, GPS, Rallyekarte, Verkehrsnetzplan) im Realraum fortbewegen.
  • können einfache Kartierungen zu ausgewählten Fragestellungen im Realraum vornehmen.


Die Nutzung von OpenStreetMap für die praktischen Übungen ist nicht nur zielführend in Bezug auf die erwähnten Kompetenzen; am Beispiel OpenStreetMap erleben die Schüler:innen ausserdem, wie sie mit ihrem Wissen und Können Menschen auf der ganzen Welt dienlich sein (und vom Wissen und Können anderer engagierter Menschen profitieren) können.



Was ist OpenStreetMap?


OpenStreetMap ist eine Sammlung von geografischen Daten - in der Fachsprache: eine Geo-Datenbank.

Die Geo-Daten von OpenStreetMap beschreiben Ländergrenzen, Städte, Flüsse, Seen, Strassen und Wege, Eisenbahnlinien, Gebäude, usw.


Beispiel Strasse ↗︎

Datensatz-Strasse Karte.png


OpenStreetMap umfasst aber auch Angaben zu speziellen Orten und Objekten (sogenannte Points Of Interest, POIs), z.B. öffentliche Toiletten, Parkplätze, Trinkwasser-Brunnen und Fahrrad-Reparaturstellen.


OSM POIdata.png

Kurzinfo


Tausende von Webseiten nutzen die Geodaten von OpenStreetMap.


Beispiele



Die Geodaten von OpenStreetMap werden auch von zahlreichen Apps genutzt.


Beispiel OsmAnd ↗︎


  • Routenplanung

    Routenplanung

  • Navigation

    Navigation


Points Of Interest (POIs) finden

Auf der Karte von openstreetmap.org dient die Funktion "Objektabfrage" zum Finden von POIs (z.B. Trinkwasser-Brunnen, Fahrrad-Reparaturstellen, usw.) im angezeigten Kartenausschnitt.

OSM Objektabfrage.png

Die Geodaten von OpenStreetMap sind offen,d.h. sie sind frei zugänglich und stehen für die Nutzung auf Webseiten und in Apps kostenlos zur Verfügung. Die Daten können auch heruntergeladen und offline (ohne aktiven Internetzugang) genutzt werden.



  • Anzeige von Flüssen, Seen, Strassen und Wegen, usw.


    Anzeige von Flüssen, Seen, Strassen und Wegen, usw.

  • Anzeige von points of interest (POIs), z.B. "Trinkwasser"


    Anzeige von points of interest (POIs), z.B. "Trinkwasser"


Unzählige Menschen auf der ganzen Welt erfassen und pflegen freiwillig die Geo-Daten von OpenStreetMap, z.B. engagierte ortskundige Personen oder humanitäre Helfer, die von Katastrophen betroffene Gebiete kartieren, und viele mehr. Es gibt auch Ämter, die ihre Geo-Daten für die Integration in OpenStreetMap zur Verfügung stellen (z.B. das Schweizer Bundesamt für Landestopografie swisstopo).

[1]

Das Internet - Struktur und Funktionsweise

Das Internet ist ein weltumspannendes Computernetzwerk (eine Infrastruktur) zur Übertragung von Daten zwischen den angeschlossenen Rechnern.

Wie muss man sich das vorstellen? Auf der Strasse angesprochene Personen antworten sehr unterschiedlich auf diese Frage (Video 3 Min. 44 Sekunden, bei Bedarf Untertitel Deutsch auswählen).


Video laden
YouTube


Umgangssprachlich (und mittlerweile auch häufig in den Medien und sogar in Fachpublikationen) wird der Begriff "Internet" (fälschlicherweise) stellvertretend für alle Dienste und Anwendungen verwendet, die das Internet als Datenübertragungs-Infrastruktur nutzen. Siehe auch: Internet_und_Web_sind_nicht_das_Gleiche.


Struktur des Internets

Hinweis
Lernende (und teilweise auch Lehrpersonen) haben oftmals eine von den tatsächlichen Gegebenheiten abweichende Vorstellung vom Aufbau des Internets (siehe z.B. Aufbau des Internets - Vorstellungsbilder angehender Lehrkräfte). Es ist deshalb sinnvoll, solche (falschen) Vorstellungen als Einstieg in das Thema zu formulieren (formulieren zu lassen) und danach schrittweise zu korrigieren.


Teilnetze (Autonomous Systems, AS)

Das Internet umfasst Zehntausende von Teilnetzen (Autonomous Systems, AS), die untereinander verbunden sind. Das Internet wird deshalb auch als das "Netz der Netze" bezeichnet.


InternetSystemarchitekturOhneRouter.svg


Die einzelnen Teilnetze (AS) sind unterschiedlich gross, und ihre Anzahl ist von Land zu Land verschieden.


Info
 Regionale Registrierungsstelle                                          Anzahl Teilnetze (AS)
                                                                           Stand März 2019

 Réseaux IP Européens Network Coordination Center RIPE NCC                      35'017
 
 American Registry for Internet Numbers ARIN                                    23'366
 
 Asia-Pacific Network Coordination Center APNIC                                 15'876
 
 Latin American and Caribbean Internet Addresses Registry LACNIC                 9'390
 
 African Network Coordination Center AFRINIC                                     1'796

Die Schweiz ist Mitglied des Réseaux IP Européens RIPE. In der Schweiz sind rund 900 Teilnetze registriert.

Quellen: Number Resource Organization NRO, ipinfo.io

Die Teilnetze gehören den jeweiligen Betreiberinnen: Unternehmen, Banken, Versicherungen, Elektrizitätswerke, Industriebetriebe, Forschungseinrichtungen, Verwaltungseinheiten, usw.


Info
Liste der Schweizer AS


Verbindung der Teilnetze (Glasfaserkabel, Internet Exchange Points, IX)

Die Betreiberinnen verbinden ihre Teilnetze mit anderen Teilnetzen direkt über Glasfaserkabel oder indirekt über Internet Exchange Points (IX). Ein Internet Exchange Point (Internetknoten) ist ein Rechenzentrum (Data Center) mit Computern zur zentralen Verbindung mehrerer Teilnetze.


Info
Verzeichnis der Internet Exchange Points weltweit


Grafische Darstellung der interkontinentalen Internetverbindungen (Quelle:https://global-internet-map-2018.telegeography.com)


Teilnetze in verschiedenen Kontinenten sind teilweise sogar mit Glasfaserkabeln verbunden, die auf dem Meeresgrund verlegt sind.


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Das Video "A Journey To The Bottom Of The Internet" (mit deutschen Untertiteln) zeigt anschaulich, dass viele der Glasfaserkabel zur Verbindung der Teil-Netze auf dem Meeresgrund liegen und wie sie verlegt werden.


Die Betreiberinnen verbinden ihre Teilnetze nach Möglichkeit so mit anderen Teilnetzen, dass die Datenpakete beim Ausfall einer Verbindung über eine andere Verbindung weitergeleitet werden können. So können zwar Teile des Internets zeitweise ausfallen, aber ein Ausfall des gesamten Internets ist sehr unwahrscheinlich.


Zugang zum Internet (Internet Service Providers, ISP)

Für den Zugang zum Internet müssen Personen, Haushalte und Unternehmen ein (kostenpflichtiges) Abonnement bei einem Internet Service Provider (ISP) ihrer Wahl abschliessen.

Technisch erfolgt der Zugang zum Internet über Zugangsnetze.


Struktur des Internets mit Zugangsnetzen (Quelle:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/90/Structure_of_the_Internet.svg)


Einige ISP sind auch Betreiber eines AS. Die anderen ISP verbinden sich mit einem (oder mehreren) AS, um ihren Kundinnen den Zugang zum Internet zu bieten.


Info
Liste der Schweizer Internet Service Provider


Auftrag
Bei welchem ISP habt Ihr Euer Internet-Abonnement abgeschlossen? Wieviel kostet das Abo monatlich? Welche Leistungen / Dienste erhält Ihr dafür vom ISP? Welche Zugangsnetze nützt Ihr häufig, welche selten oder überhaupt nicht?


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