Informatik · Klasse 9

Ideen für aktives Lernen

Agile Entwicklung und Testing

Aktive Lernformen machen den Prozess des iterativen Entwickelns und Testens für Schülerinnen und Schüler greifbar. Durch direktes Anwenden sehen sie, wie Fehler früh erkannt werden und wie Teamarbeit zu besseren Ergebnissen führt. Das fördert nicht nur technisches Verständnis, sondern auch Problemlösungsstrategien und soziale Kompetenzen.

• KMK Bildungsstandards
• KMK: Sekundarstufe I - Algorithmen
• KMK: Sekundarstufe I - Kooperieren

• 30–50 Min.
• Partnerarbeit → Ganze Klasse
• 4 Aktivitäten

Aktivität 01

• Kollaboratives Problemlösen
• 45 Min. · Partnerarbeit

Pair Programming: Iterativer Prototyp

Paare entwickeln einen einfachen Prototyp, z. B. eine To-do-Liste, in Iterationen von 10 Minuten. Nach jeder Iteration testen sie das Modul gemeinsam und passen an. Am Ende dokumentieren sie Änderungen.

Analysieren Sie, wie man mit Fehlern umgeht, die erst während der Programmierung sichtbar werden.

Moderationstipp

Geben Sie beim Pair Programming klare Zeitvorgaben für Wechsel und Aufgabenverteilung, um die Dynamik im Team zu stärken.

Worauf zu achten ist

Geben Sie jedem Schüler eine Karte mit einem Code-Snippet, das einen einfachen Fehler enthält. Die Schüler sollen den Fehler identifizieren, eine mögliche Ursache nennen und eine Zeile Code schreiben, die den Fehler behebt.

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Beziehungsfähigkeit
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Aktivität 02

• Kollaboratives Problemlösen
• 40 Min. · Kleingruppen

Modultest-Stationen

Richten Sie Stationen für Unit-Tests ein: Schreiben eines Tests, Ausführen, Debuggen, Dokumentieren. Gruppen rotieren alle 10 Minuten und protokollieren Ergebnisse.

Begründen Sie die Wichtigkeit regelmäßigen Testens während der Entwicklung.

Moderationstipp

Bereiten Sie für die Modultest-Stationen verschiedene Code-Beispiele vor, die unterschiedliche Fehlerarten enthalten, um gezieltes Testen zu üben.

Worauf zu achten ist

Stellen Sie die Frage: 'Stellen Sie sich vor, Sie arbeiten in einem Team und ein Kollege hat Code geschrieben, den Sie nicht verstehen. Welche drei Fragen würden Sie ihm stellen, um den Code besser zu verstehen und ihn testen zu können?' Sammeln Sie die Antworten und diskutieren Sie die wichtigsten Aspekte der Dokumentation und Kommunikation.

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Beziehungsfähigkeit
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Aktivität 03

• Kollaboratives Problemlösen
• 50 Min. · Kleingruppen

Fehlerjagd-Rallye

Teams erhalten Code mit versteckten Fehlern, testen Module iterativ und dokumentieren Fixes. Sie präsentieren Lösungen der Klasse und bewerten Peer-Code.

Erklären Sie, wie Sie Ihren Code für andere Teammitglieder dokumentieren würden.

Moderationstipp

Bei der Fehlerjagd-Rallye sorgen Sie mit vorbereiteten Fehlermeldungen dafür, dass die Schülerinnen und Schüler konkrete Anknüpfungspunkte für ihre Suche haben.

Worauf zu achten ist

Lassen Sie die Schüler einen kleinen Prototyp (z.B. einen einfachen Taschenrechner) entwickeln. Bitten Sie sie, für eine spezifische Funktion (z.B. Addition) einen Modultest zu schreiben. Überprüfen Sie stichprobenartig, ob die Tests die Funktion korrekt abdecken.

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Beziehungsfähigkeit
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Aktivität 04

• Kollaboratives Problemlösen
• 30 Min. · Partnerarbeit

Doku-Challenge

Individuell dokumentieren Schüler ihren Code, dann in Pairs reviewen und iterativ verbessern. Fokus auf Klarheit für Teammitglieder.

Analysieren Sie, wie man mit Fehlern umgeht, die erst während der Programmierung sichtbar werden.

Moderationstipp

Für die Doku-Challenge stellen Sie sicher, dass die Schülerinnen und Schüler Beispiele erhalten, die ohne Dokumentation unverständlich werden, um den Nutzen direkt zu erleben.

Worauf zu achten ist

Geben Sie jedem Schüler eine Karte mit einem Code-Snippet, das einen einfachen Fehler enthält. Die Schüler sollen den Fehler identifizieren, eine mögliche Ursache nennen und eine Zeile Code schreiben, die den Fehler behebt.

• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Erschaffen
• Beziehungsfähigkeit
• Entscheidungsfähigkeit
• Selbststeuerung

Einige Hinweise zum Unterrichten dieser Einheit

Erfahrene Lehrkräfte kombinieren praktische Übungen mit Reflexionsphasen, um die Bedeutung von Agilität zu verdeutlichen. Wichtig ist, dass die Schülerinnen und Schüler selbst die Vorteile von Tests und Dokumentation erleben, statt sie nur theoretisch zu erklären. Vermeiden Sie es, die Aktivitäten zu isoliert zu betrachten. Zeigen Sie immer wieder den roten Faden auf, wie die einzelnen Schritte zusammenhängen und warum sie wichtig sind.

Erfolgreich lernen die Schülerinnen und Schüler, wie agile Methoden Struktur und Klarheit in die Softwareentwicklung bringen. Sie erkennen die Bedeutung von Tests, Dokumentation und iterativer Verbesserung und wenden diese Prinzipien in Teamarbeit an. Am Ende können sie Fehler systematisch analysieren und Lösungen gemeinsam erarbeiten.

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Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen

• Während der Pair Programming-Aktivität könnte die Annahme entstehen, Tests seien erst am Ende eines Entwicklungszyklus sinnvoll.

  Nutzen Sie die Pair Programming-Phase, um den Code direkt nach kleinen Änderungen zu testen. Fordern Sie die Schülerinnen und Schüler auf, nach jeder Iteration einen kurzen Test durchzuführen, um die Vorteile von frühzeitigem Feedback zu erkennen.

• Während der Modultest-Stationen könnte der Eindruck entstehen, agile Entwicklung sei unstrukturiert und chaotisch.

  Zeigen Sie in den Modultest-Stationen, wie klare Testfälle und Dokumentation Ordnung schaffen. Die Schülerinnen und Schüler sollen selbst erleben, wie strukturierte Tests die Arbeit erleichtern und Fehler schneller finden.

• Während der Doku-Challenge könnte die Meinung aufkommen, Dokumentation sei überflüssig, solange der Code funktioniert.

  Nutzen Sie die Doku-Challenge, um zu zeigen, wie unklare Dokumentation zu Missverständnissen im Team führt. Die Schülerinnen und Schüler sollen selbst erleben, wie schwer es ist, fremden Code ohne Dokumentation zu verstehen und zu testen.

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In dieser Übersicht verwendete Methoden

• Kollaboratives Problemlösen