Informatik und Schule 1989: Zukunftsperspektiven der Informatik für Schule und Ausbildung: GI-Fachtagung, München, 15.–17. November 1989 Proceedings

368 Pages·1989·15.957 MB·German

by  Gerhard Krüger (auth.), F. Stetter, W. Brauer (eds.)

Informatik-Fachberichte 220
Herausgeber: W. Brauer
im Auftrag der Geseilschaft fOr Informatik (GI)
F. Stetter W. Brauer (Hrsg.)
Informatik und Schule 1989:
Zuku nftsperspektiven
der Informatik
fOr Schule und
Aus~ildung
GI-Fachtagung
MOnchen, 15.-17. November 1989
Proceedings
Springer-Verlag
Berlin Heidelberg New York
London Paris Tokyo Hong Kong
Herausgeber
F. Stetter
Fakultat fOr Mathematik und Informatik, Universitat Mannheim
A 5, 0-6800 Mannheim 1
W. Brauer
Institut fOr Informatik, Technische Universitat MOnchen
Postfach 202420, 0-8000 MOnchen 2
3. Fachtagung "Informatik und Schule", veranstaltet vom Fach
bereich 7 "Ausbildung und Beruf" der GI und dem Institut fOr
Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht (FWU)
CR Subject Classification (1987): K.3
ISBN-13: 978-3-540-51801-3 e-ISBN-13: 978-3-642-75163-9
001: 10.1007/978-3-642-75163-9
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mungen des Urheberrechtsgesetzes.
© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1989
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Vorwort
Die Fachtagung der Gesellschaft fUr Informatik zum Themenbereich Informatik
und Schule wird dieses Mal gemeinsam mit dem FWU, Institut fUr Film und Bild
in Wissenschaft und Unterricht, veranstaltet. Die erste Tagung dieser Art fand
1984 in Berlin unter dem Thema "Informatik als Herausforderung an Schule und
Ausbildung" statt, die zweite 1986 in Kaiserslautem mit dem Thema "Informatik
Grundbildung in Schule und Beruf'. Die jetzige Tagung "Zukunftsperspektiven der
Informatik fUr Schule und Ausbildung" wendet den Blick bewuBt nach vome. In
formatik ist heute fUr Schule, Beruf, Wissenschaft, Wirtschaft, Gesellschaft und
Kultur von unbestrittener Wichtigkeit - es kommt jetzt vor all em darauf an, mit
dem Computer neue Anwendungsfelder zu erschlieBen und seinen Einsatz verant
wortungsbewuBt zu gestalten.
In den Hauptvortragen werden einige wichtige Entwicklungsrichtungen der Infor
matik dargestellt; sie sollen den in der Ausbildung Tatigen Leitlinien fUr die Aus
wahl und Gewichtung von Lem- und Lehrinhalten geben. Denn was he ute in der
Forschung und Entwicklung aktuell ist, kommt innerhalb kurzer Zeit auf den
Markt und zur praktischen Anwendung und wird damit auch fUr die Ausbildung
relevant.
Das Spektrum der akzeptierten Beitrage ist reich gefachert und zeigt, wie vielfal
tig und tief inzwischen die Informatik in unserem Bildungssystem - allgemeinbil
dende Schulen, berufsbildende Schulen, betriebliche Aus- und Weiterbildung - ver
ankert ist.
Der PC ist fUr Lehrende und Lemende ein Werkzeug, das in seiner Leistungsflihig
keit vor kurzer Zeit noch unvorstellbar war und dessen Potential noch lange nicht
erschopft ist. Die absehbare technische Weiterentwicklung des Computers in der
Hardware und der Software offnet der Ausbildung viele Wege in die Zukunft. Dies
belegt eindrucksvoll der Themenkatalog der Tagung: Ausbildung in der Sekundar
stufe I und II, betriebliche Ausbildung, Netze und Telekommunikation, computer
untersttitztes Lemen und Anwendungen im Schulunterricht. Solche Perspektiven
aufzuzeigen, ist ein wesentliches Anliegen dieser Tagung.
Parallel zur Tagung findet der Mtinchner Medienmarkt statt, der als eine frucht
bare Erganzung der Tagung angesehen werden kann. Der Computer hat unter den
neuen Medien sicher die groBte Bandbreite, man braucht nur an die Wissensverar
beitung zu denken.
Wir danken dem FWU und den Internationalen Mtinchner Filmwochen (IMF) fUr
die Forderung dieser Tagung und fUr die Organisation. Dem ProgrammausschuB
und den Vortragenden danken wir fUr die inhaltliche Gestaltung dieser Tagung.
August 1989 F. Stetter, W. Brauer
ProgranunausschuB
Prof. Dr. F. Stetter, Mannheim (Vorsitz)
Prof. Dr. W. Brauer, MUnchen (stellvertr. Vorsitz)
Prof. Dr. W. Arlt, Berlin
Prof. Dr. G. Barth, Kaiserslautern
Prof. Dr. P. Diepold, Gottingen
Dr. G.- H. Goritz, Frankfurt
Dr. P. Heyderhoff, St. Augustin
W. Hosseus, Mainz
D. Kamm, Grunwald
Dr. K.- A. Keil, Augsburg
Dr. R. Lambrecht, MUnchen
Prof. Dr. R. Loos, TUbingen
W. van LUck, Soest
Prof. Dr. E. von Puttkamer, Kaiserslautern
Dr. H.- G. Rommel, Rheinbach
M. Spengler, Hermeskeil
H. Stimm, Neustadt an der WeinstraBe
Dr. W. Werner, Bad Kreuznach
Org~~onsausschuB
D. Kamm, Grunwald (Vorsitz)
S. Lesch, Grunwald
E. Hauff, MUnchen
I~tsverzeichIrls
Hauptvortrilge
G. Kruger. Karlsruhe: Verteilte Rechen- und Kommunikationssysteme 1
H. MUller. Freiburg: Computeranimation. Hyperrealismus. Super-Graphik-
rechner - zu den Moglichkeiten heutiger Computergraphik 16
AusbUdung
H. Broer. Braunschweig: Informatikausbildung mit Lem- und Spielwelten 32
G. Janke. C. Mobus. H.-J. Thole. Oldenburg: Empirische Pilotstudie zur
Konstruktion eines problem16sezentrierten Hilfesystems fUr einen
Problemlosemonitor 44
G. Merkel. Berlin (DDR): tiber Informatikkenntnisse des gebildeten 'BUrgers 56
E. Protsch. Hannover: Informationstechnologien in der Fachausbildung der
hauswirtschaftlichen Betriebsleiterinnneni -leiter 69
InformatJk
F. Gasper. PrUm: Nichtprozedurale Sprachen im Informatikunterncht der
Oberstufe 77
R.Peschke. Wiesbaden: Die Krise des Informatikunterrichts in den neunziger
Jahren 89
W. Porschke. Bielefeld: Leistungskurs Informatik - Schwerpunkte der
Richtlinienentwicklung NW 99
H. Stimm. Neustadt an der WeinstraBe: EinfUhrung in die Technische und
Theoretische Informatik im Unterricht 111
D. Stobbe, Soest: EinfUhrung rekursiver Denkschemata zur Problem-
beschreibung und -losung am Beispiel einer Robotersimulation 123
H. We stram , Monschau: Der Informatikunterricht in der Sekundarstufe II
wird Madchen nicht gerecht 135
VIII
Betrlebliche AusbUdung
R. AumUller, H.-P. Fischer, Gaggenau: TECHPLAN - Ein Innovations-
planspiel 147
M. Dotterweich, E. Burkhardt, Stuttgart: Datenverarbeitung in hauswirt-
schaftlichen Schulen - Modellversuch in Baden-WUrttemberg 158
P. Egger, Wolfsburg: Alternativen fUr den Einsatz der EDV in der
Ausbildung von Industriekaufleuten bei VW 169
U. Getsch, Gottingen: Einkaufs- und Logistikentscheidungen. Computer
simulation in der Ausbildung von lndustriekaufleuten bei der
Volkswagen AG in Wolfsburg 181
G. Kuhlmann, MUnster: Standard-Anwendersoftware im Unterricht der
kaufmiinnischen Berufsschule 195
H. Niederlander, Waltrop: Branchensoftware bei Zahnarzthelferinnen -
Moglichkeiten einer informationstechnologischen Berufsausbildung 207
Informatlonstechnlsche GrundbUdung
K. Dingemann, Soest: Programmierumgebungen in der informations
technischen Grundbildung 219
A. Hauf, Soest: Informationstechnische Grundbildung - Wo bleibt
denn hier die Informatik? 231
A. Wichert, Augsburg: Formulierung und Formel - Informationstechnische
Bildung im Dialog von Deutsch- und Mathematikunterricht 241
Anwendungen
H. Rauch, Wiesbaden: HWindow - Eine objektorientierte Benutzer-
oberflache fUr didaktische Software 249
D. Reusse, Bad Kreuznach: Der Computer im Unterrichtsexperiment 258
W. Walser, j. Wedekind, TUbingen: Interaktive Modellierung dynamischer
Systeme 264
IX
Netze und Telekommunikation
K.-H. Ansteeg, Augsburg: Netze in allgemeinbildenden Schulen 274
W. Friebe, Mainz: Telekommunikation im Bildungsbereich unter besonderer
BerUcksichtigung der Sekunrlarstufe I 285
E. lehmann, Berlin: Der Einsatz von Bildschirmtext im Unterricht zur
informationstechnischen Grundbildung 295
Computeruntersttltztes Lemen
P. D. Eschbach, Soest: Dokumentation und Bewertung von Unterrichts
software fUr den allgemeinbildenden Unterricht 301
D. Euler, KOln: Die kommunikative (Ohn-) Macht des Computers - Analyse
und Konsequenzen des computerunterstUtzten lernens im Hinblick
auf die Kommunikationsstrukturen von lehr-Ilernprozessen 311
A. Prabst, Augsburg: ComputerunterstUtzter Unterricht mit konventioneller
Software: Erfolge im wirtschaftswissenschaftlichen Unterricht am
Gymnasium 323
Geometrle
K. J. Fuchs, Salzburg: Computer im Geometrisch-Zeichenunterricht:
Integrieren statt Ersetzen 334
W. Gyr, Mainz: Der Computer als Medium im Geometrieunterricht der
Oberstufe 340
E.-l. Stegmaier, Mainz: Kegelschnitte im Unterricht mit Computernutzung 348
Llste der Autoren 359
Empfehlungen der Gesellschaft fUr Informatik (GI)
Zielsetzungen und Inhalte des Infonnatikunterrichts. Zentralblatt flir Didaktik
der Mathematik 8, 35-43, 1976.
Empfehlungen zur Ausbildung, Fortbildung und Weiterbildung von Lehrkraften flir
das Lehramt Infonnatik flir die Sekundarstufe I und II. Infonnatik-Spektrum 2,
53-60, 1979.
Stellungnahme und Empfehlungen zum Volkshochschulzertifikat Infonnatik. In
fonnatik-Spektrum 2, 175-177, 1979.
Empfehlungen Uber "Eine praktische Tatigkeit flir Infonnatik-Studenten an Uni
versitaten". Infonnatik-Spektrum 5, 129-131, 1982.
Lemziele des Infonnatikunterrichts an kaufmannischen Schulen. Infonnatik-Spek
trum 5, 264-266, 1982.
Neue Empfehlungen fUr das Infonnatikstudium an Fachhochschulen. Infonnatik
Spektrum 7, 187-191, 1984.
Anforderungsprofil fUr die Hochschulausbildung im Bereich der Betrieblichen Da
tenverarbeitung (Betriebsinfonnatik). Infonnatik- Spektrum 7, 256-258, 1984.
Infonnatik an gewerblich-technischen Schul en. Infonnatik-Spektrum 8, 104-106,
1985.
Ausbildung von Diplom-Infonnatikem an wissenschaftlichen Hochschulen. In
fonnatik-Spektrum 8, 164-165, 1985.
Rahmenempfehlung flir die Infonnatik im Unterricht der Sekundarstufe I: Infor
matik-Spektrum 9, 141-143, 1986.
Integration der Infonnatik in die Ingenieur-Studiengange an wissenschaftlichen
Hochschulen. Infonnatik-Spektrum 9, 207-210, 1986.
Qualitatsmerkmale flir die DV-Bildung. Infonnatik-Spektrum 10, 176-177, 1987.
Empfehlungen zur Lehrerbildung im Bereich Infonnatik. Infonnatik-S pektrum 10,
345, 1987.
Rahmenempfehlung flir eine praxisnahe Infonnatikaus- und weiterbildung auBer
halb der Hochschulen im Kembereich der Infonnationsverarbeitung. Informatik
Spektrum 11, 100-104, 1988.
Empfehlung zur Integration der Infonnatik in Studiengange an wissenschaftlichen
Hochschulen. Infonnatik-Spektrum 11, 167-170, 1988.
Empfehlungen zur Integration der Infonnatik in Ingenieur-Studiengange an Fach
hochschulen. Infonnatik-Spektrum 11, 277-280, 1988.
Vertei1te Rechen- und Kommunikationssysteme
Gerhard Kruger
Institut fur Telematik, Universitat Karlsruhe
KaiserstraBe 12, D-7500 Karlsruhe
1. K1assische Dv-Organisationsstruktur: Zentra1isierung
Die historische Entwicklung der Rechnernutzung war von den flinfziger bis
zum Anfang der achtziger Jahre vom Konzept der zentralisierung gepragt.
Die Grlinde, moglichst viele Benutzer durch eine einzige GroBanlage mit
der entsprechenden raumlichen und personellen Infrastruktur zu bedienen,
waren sowohl wirtschaftlicher, technischer als auch organisatorischer
Art. Wirtschaftlich galt lange die - von den Herstellern nicht ungern
gesehene - Faustregel, daB mit einer Verdopplung der Beschaffungskosten
fur einen Zentralrechner eine Vervierfachung der Rechenleistung erziel
bar sei (sogenanntes Groschsches Gesetz). Weiterhin war, verglichen mit
z.B, den Personal- und sonstigen Investitionskosten, die Rechenleistung
so teuer, daB ein wirtschaftlicher Betrieb nur durch eine permanente
Nutzung, und das hieB viele mit Rechenauftragen in der Warteschlange
stehende Benutzer, erreichbar war. Auch waren die Umgebungs-, Aufstel
lungs-, Energie- und Klimakosten so hoch, daB nur eine zentrale Einheit,
ein Rechenzentrum, eine angemessene wirtschaftliche Losung darstellte.
Technisch ergab sich der Zwang zur Zentralisierung aus dem erheblichen
personalintensiven Wartungs- und Betreuungsaufwand fur die auBerordent
lich komplexe und - besonders in der Frlihzeit - storanfallige Hardware
und die groBen, flir den Endbenutzer unhandlichen, Softwarepakete, die
standiger Betreuung und Beratung bedurften.
Es war daher aus den genannten wirtschaftlichen und technischen
Gesichtspunkten nur natlirlich, daB man in der klassischen DV-Struktur
vorzugsweise - auch bei der Losung von Anwendungsproblemen - mit DV
Spezialisten arbeitete, die auch organisatorisch zu einer Einheit zusam
mengefaBt wurden und die dem - oft wenig mundigen - Endbenutzer als "DV
Expertokratie" in einem nicht unbetrachtlichen Spannungsfeld gegen
uberstanden.
Die auf dieses uneingeschrankte Zentralkonzept zugeschnittene Betriebs
art war der Stapelbetrieb (batch processing), d.h. das Abarbeiten einer
Warteschlange von Rechenauftragen (Jobs) mit Umlaufzeiten in der
GroBenordnung von Stunden und Tagen.
Der erste wesentliche Schritt zu mehr Benutzernahe und zur Verknlipfung
mit der Arbeitsorganisation des Endbenutzers war die Einfuhrung von
AuBenstationen in raumlicher Nahe der Benutzer, insbesondere in Form von
- aus heutiger Sicht - einfachen interaktiven Bildschirmarbeitsplatzen.
Voraussetzungen fur diesen quasiparallelen interaktiven Viel-Benutzer
Betrieb (time sharing service) waren zwei technische Innovationen:
MehrprozeB-Betriebssysteme (multitasking operating systems), die es
gestatteten, mehrere, im allgemeinen unabhangige, Benutzeraktivitaten
auf dem gleichen Rechner in verschachtelter Weise zu betreiben und die
Anschaltung von Fernmelde-(Telekornrnunikations-) Strecken an den