Informatik · Klasse 5

Ideen für aktives Lernen

Das EVA-Prinzip: Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe

Aktives Lernen eignet sich hier, weil Schülerinnen und Schüler durch konkrete Handlungen die abstrakten Schritte des EVA-Prinzips begreifen. Sie erleben selbst, wie Eingabe und Ausgabe sinnvoll zusammenhängen und warum Verarbeitung ohne menschliches Urteilsvermögen abläuft.

• KMK Bildungsstandards
• KMK: Sekundarstufe I - Information und Daten
• KMK: Sekundarstufe I - Werkzeuge

• 30–45 Min.
• Partnerarbeit → Ganze Klasse
• 4 Aktivitäten

Aktivität 01

• Lernen an Stationen
• 45 Min. · Kleingruppen

Lernen an Stationen: EVA-Phasen erkunden

Richten Sie drei Stationen ein: Eingabe (Tastatur und Mikrofon testen, Daten eingeben), Verarbeitung (einfache Rechenaufgaben mit Taschenrechner simulieren), Ausgabe (Ergebnisse auf Papier oder Bildschirm ausgeben). Gruppen rotieren alle 10 Minuten und notieren Beobachtungen. Abschließend besprechen alle Erkenntnisse.

Analysieren Sie, wie sich die Arbeitsweise eines Computers von der eines Menschen unterscheidet.

Moderationstipp

Bei der Stationenarbeit sicherstellen, dass jede Gruppe mindestens ein Eingabe-, Verarbeitungs- und Ausgabegerät bespricht.

Worauf zu achten ist

Die Schülerinnen und Schüler erhalten ein Arbeitsblatt mit Bildern von verschiedenen Geräten (z.B. Webcam, Drucker, Lautsprecher, Mikrofon, Tastatur). Sie sollen jedes Gerät der Phase (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe) zuordnen und kurz begründen, warum.

• Erinnern
• Verstehen
• Anwenden
• Analysieren
• Selbststeuerung
• Beziehungsfähigkeit

Aktivität 02

• Lernen an Stationen
• 30 Min. · Partnerarbeit

Gerätesortierung: EVA-Kategorien

Legen Sie Karten mit Geräten (Maus, CPU, Lautsprecher usw.) aus. Paare sortieren sie in Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe und begründen ihre Entscheidungen. Ergänzen Sie mit einer Klassendiskussion zu Grenzfällen wie Touchscreens.

Vergleichen Sie verschiedene Eingabe- und Ausgabegeräte hinsichtlich ihrer Funktion und Anwendung.

Moderationstipp

Bei der Gerätesortierung die Schülerinnen und Schüler auffordern, ihre Entscheidungen laut zu begründen, um Denkprozesse zu externalisieren.

Worauf zu achten ist

Der Lehrer nennt ein Gerät (z.B. 'Maus'). Die Schüler zeigen mit den Fingern die Zahl '1' für Eingabe, '2' für Verarbeitung oder '3' für Ausgabe. Anschließend fragt der Lehrer: 'Was passiert mit den Daten, nachdem sie eingegeben wurden?'

• Erinnern
• Verstehen
• Anwenden
• Analysieren
• Selbststeuerung
• Beziehungsfähigkeit

Aktivität 03

• Rollenspiel
• 35 Min. · Kleingruppen

Rollenspiel: Mensch vs. Computer

Teilen Sie die Klasse in Gruppen: Eine Gruppe simuliert EVA als Computer (Eingabe akzeptieren, verarbeiten, ausgeben), die andere als Mensch. Geben Sie Aufgaben wie "Rechne 5+3". Diskutieren Sie Unterschiede danach.

Erklären Sie die Schritte, die im Inneren des Computers während der Datenverarbeitung ablaufen.

Moderationstipp

Im Rollenspiel die Schülerinnen und Schüler nach dem Spiel kurz reflektieren lassen, wo sie im Vergleich zum Computer anders handeln.

Worauf zu achten ist

Diskutieren Sie mit den Schülerinnen und Schülern: 'Stellen Sie sich vor, Sie geben Ihrem Freund eine mündliche Anweisung. Wie unterscheidet sich dieser Vorgang von der Eingabe eines Befehls an einen Computer? Wo sehen Sie Ähnlichkeiten und Unterschiede im Vergleich zum EVA-Prinzip?'

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Sozialbewusstsein
• Selbstwahrnehmung

Aktivität 04

• Lernen an Stationen
• 40 Min. · Einzelarbeit

EVA-Kette bauen

Jede Schülerin oder jeder Schüler entwirft eine EVA-Kette für eine Alltagsaufgabe (z. B. Wetter-App). Materialien: Karten und Pfeile. Präsentieren und vergleichen die Ketten in der Klasse.

Analysieren Sie, wie sich die Arbeitsweise eines Computers von der eines Menschen unterscheidet.

Moderationstipp

Beim EVA-Kette bauen darauf achten, dass die Schülerinnen und Schüler die Verbindung zwischen den Phasen durch Pfeile oder Beschriftungen sichtbar machen.

Worauf zu achten ist

Die Schülerinnen und Schüler erhalten ein Arbeitsblatt mit Bildern von verschiedenen Geräten (z.B. Webcam, Drucker, Lautsprecher, Mikrofon, Tastatur). Sie sollen jedes Gerät der Phase (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe) zuordnen und kurz begründen, warum.

• Erinnern
• Verstehen
• Anwenden
• Analysieren
• Selbststeuerung
• Beziehungsfähigkeit

Einige Hinweise zum Unterrichten dieser Einheit

Beginne mit konkreten Beispielen aus dem Alltag, um das abstrakte Prinzip greifbar zu machen. Vermeide technische Details wie Binärcode in dieser Phase, da sie vom Kernkonzept ablenken. Nutze Alltagsgeräte, die den Schülerinnen und Schülern vertraut sind. Forschung zeigt, dass Schülerinnen und Schüler in diesem Alter besonders gut durch Handeln und visuelle Darstellung lernen. Betone den Unterschied zwischen menschlicher Kreativität und computergesteuerter Determiniertheit durch klare Beispiele.

Am Ende der Einheit ordnen Schülerinnen und Schüler Geräte klar den Phasen zu, beschreiben den Ablauf in eigenen Worten und unterscheiden zwischen deterministischer Verarbeitung des Computers und menschlicher Flexibilität. Fehler in der Zuordnung werden korrigiert und diskutiert.

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Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen

• Während des Rollenspiels 'Mensch vs. Computer' beobachten viele Schülerinnen und Schüler, dass die Eingabe 'intuitiv' verstanden wird.

  Nutze die Reflexionsphase nach dem Rollenspiel, um gezielt zu fragen: 'Warum konnte dein Mitschüler deine mündliche Anweisung sofort verstehen, der Computer aber nicht?' Halte die Antworten fest und vergleiche sie mit den starren Abläufen im EVA-Prinzip.

• Während der Stationenarbeit 'EVA-Phasen erkunden' bleibt bei einigen Schülerinnen und Schülern unklar, wie die Verarbeitung im Computer konkret abläuft.

  Gib den Gruppen einen einfachen Taschenrechner und fordere sie auf, eine Rechnung einzugeben und zu beobachten, was auf dem Display passiert. Diskutiere im Anschluss, dass die CPU hier elektrische Impulse verarbeitet und keine 'magischen' Schritte vollzieht.

• Bei der Gerätesortierung 'EVA-Kategorien' klassifizieren manche Schülerinnen und Schüler alle Geräte als Eingabegeräte, besonders Multifunktionsgeräte wie das Smartphone.

  Fordere die Paare auf, ein Smartphone zu nehmen und zu diskutieren, welche Funktion es in der EVA-Kette übernimmt. Nutze die Ergebnisse, um zu zeigen, dass ein Gerät je nach Nutzung verschiedene Rollen einnehmen kann.

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In dieser Übersicht verwendete Methoden

• Lernen an Stationen
• Rollenspiel