Im Buch Vektorgeometrie werden alle wichtigen Konzepte rund um das Thema Vektoren theoretisch vermittelt und praktisch geübt. Eine Besonderheit des Buches ist, dass Schüler*innen anhand physikalischer Beispiele motiviert werden, Vektoren einzuführen und dieses mächtige Instrument weiterzuentwickeln. Operationen zwischen Vektoren ergeben sich aus konkreten Situationen. So werden Themen wie das Skalar und das Kreuzprodukt nicht einfach eingeführt und nachher auf ihre Nützlichkeit verwiesen. Ihr Nutzen zeigt sich gleich von Beginn weg. Eine besondere Neuerung ist das letzte Kapitel des Buches, in dem das Gelernte genutzt wird, um physikalische Probleme zu verstehen. Spiralförmig findet so die Anwendung zur Theorie und die wiederum zur vertieften Anwendung.
In «Einfach Informatik: Programmieren» arbeiten die Schülerinnen und Schüler stufengerecht mit einer Programmiersprache. Sie werden Schritt für Schritt begleitet und sehen die Ergebnisse ihrer Befehle direkt am Bildschirm. Was beinhaltet «Programmieren»? Erklärung zum Programmieren und zu Programmiersprachen Modular programmieren Abläufe automatisieren und mit Parametern arbeiten (Schleifen, Variablen, Verzweigungen und bedingte Schleifen) Listen als komplexe Variablen erstellen und nutzen Daten (Variablen) dauerhaft speichern und verwalten Die Schülerinnen und Schüler lernen Programmieren anhand der Programmiersprache Python. Die entsprechend verwendete Lernumgebung TigerJython kann kostenlos heruntergeladen werden unter http://jython. tobiaskohn. ch. Die drei Bände von «Einfach Informatik» decken sämtliche Kompetenzen des Lehrplans 21 im Bereich «Informatik» ab.
Logik, Argumentation, Rechner und Assembler, Unendlichkeit, Grenzen der Automatisierbarkeit Lehrbuch für Unterricht und Selbststudium
265pages
10 heures de lecture
Die Bildung der grundlegenden Begriffe und Konzepte der Informatik und der Mathematik wie Programm, Algorithmus, Beweis und Argumentation, Unendlichkeit und die Grenzen der Automatisierbarkeit werden ohne Vorwissen des Lesers in der Informatik in kleinen Schritten vermittelt.
The International Conference on Informatics in Secondary Schools: Evolution and Perspective (ISSEP) is an emerging forum for researchers and practitioners in the area of computer science education with a focus on secondary schools. The ISSEP series started in 2005 in Klagenfurt, and continued in 2006 in Vilnius, and in 2008 in Torun. ´ The 4th ISSEP took part in Zurich. This volume presents 4 of the 5 invited talks and 14 regular contributions chosen from 32 submissions to ISSEP 2010. The ISSEP conference series is devoted to all aspects of computer science teaching. In the preface of the proceedings of ISSEP 2006, Roland Mittermeir wrote: “ISSEP aims at educating ‘informatics proper’ by showing the beauty of the discipline, hoping to create interest in a later professional career in c- puting, and it will give answers di? erent from the opinion of those who used to familiarize pupils with the basics of ICT in order to achieve computer lit- acy for the young generation. ” This is an important message at this time, when several countries have reduced teaching informatics to educating about current softwarepackagesthatchangefromyeartoyear. ThegoalofISSEPistosupport teaching of the basic concepts and methods of informatics, thereby making it a subject in secondary schools that is comparable in depth and requirements with mathematics or natural sciences. As we tried to present in our book “Algori- mic Adventures.
Dieses Lehrbuch schließt eine große Lücke in den Unterrichtsmaterialien für das Lehramtsstudium und für die Informatik an Gymnasien. Zum Buch steht kostenfrei eine Programmierumgebung zum Download zur Verfügung. Ziel des Buches ist es insbesondere, ein tieferes Verständnis für die fundamentalen Konzepte des systematischen Programmierens zu wecken. Besonderer Wert wird auf eine sehr detallierte und anschauliche Darstellung gelegt.
The ? rst and foremost goal of this lecture series was to show the beauty, depth and usefulness of the key ideas in computer science. While working on the lecture notes, we came to understand that one can recognize the true spirit of a scienti? c discipline only by viewing its contributions in the framework of science as a whole. We present computer science here as a fundamental science that, interacting with other scienti? c disciplines, changed and changes our view on the world, that contributes to our understanding of the fundamental concepts of science and that sheds new light on and brings new meaning to several of these concepts. We show that computer science is a discipline that discovers spectacular, unexpected facts, that ? nds ways out in seemingly unsolvable s- uations, and that can do true wonders. The message of this book is that computer science is a fascinating research area with a big impact on the real world, full of spectacular ideas and great ch- lenges. It is an integral part of science and engineering with an above-average dynamic over the last 30 years and a high degree of interdisciplinarity. The goal of this book is not typical for popular science writing, whichoftenrestrictsitselftooutliningtheimportanceofaresearch area. Whenever possible we strive to bring full understanding of the concepts and results presented.
Vorkurs Programmieren, Geschichte und Begriffsbildung, Automatenentwurf
512pages
18 heures de lecture
Dieses Lehrbuch ist der erste Schritt in unseren Bemühungen die große Lücke in den Unterrichtsmaterialien für Informatik an Gymnasien und für das Lehramtsstudium zu schließen. Somit ist dieses Buch das erste in einer geplanten Serie von Lehrbüchern. Unser Ziel ist nicht der Versuch, den Inhalt des Informatikunterrichts festzulegen, sondern ein viel größeres Angebot an Themen zu unterbreiten, als man tatsächlich aus Zeitgründen im Unterricht umsetzen kann. Dies entspricht auch der dynamischen Entwicklung der Informatik. Mit Ausnahme von unbestreitbaren fundamentalen Konzepten hat es keinen Sinn heute darüber zu streiten, welche Fachgebiete in Zukunft tragbarer als andere sein werden. Deswegen bieten wir den Lehrpersonen die Wahl, sich geeignete Themen und die Stufe ihrer Vertiefung abhängig von eigenen Kenntnissen, Interessen und Schw- punkten auszusuchen. Darum strukturieren wir unsere Unterrichtsunterlagen in Form von Modulen. Jedes Modul ist einem Thema gewidmet und entspricht im Umfang 16 bis 32 Unterrichtsstunden. Die Module bestehen jeweils aus mehreren Lektionen unterschied- cher Schwierigkeitsgrade, die die Wahl eines angestrebten Vertiefungsgrads oder einen differenzierten Unterricht ermöglichen. Die Module selbst sind so weit wie möglich von der Kenntnis anderer Module unabhängig. Dieses erste Lehrbuch beinhaltet die folgenden drei Module: "Vorkurs Programmieren in LOGO", "Geschichte und Begriffsbildung" und "Entwurf von endlichen Automaten". Das erste Modul bietet eine Einführung in das Programmieren. Mit seinen ersten sechs Lektionen ermöglicht es sogar einen Einstieg ab dem vierten Schuljahr und mit seinen letzten Lektionen ist es mit dem Mathematikunterricht in den letzten Gymnasialklassen verzahnt. Inhaltsverzeichnis Vorkurs Programmieren in LOGO.- Programme als Folge von Befehlen.- Einfache Schleifen mit dem Befehl repeat.- Programme benennen und aufrufen.- Zeichnen von Kreisen und regelmäßigen Vielecken.- Programme mit Parametern.- Übergabe von Parameterwerten an Unterprogramme.- Optimierung der Programmlänge und der Berechnungskomplexität.- Das Konzept von Variablen und der Befehl make.- Lokale und globale Variablen.- Verzweigung von Programmen und while-Schleifen.- Integrierter LOGO- und Mathematikunterricht: Geometrie und Gleichungen.- Rekursion.- Integrierter LOGO- und Mathematikunterricht: Trigonometrie.- Integrierter LOGO- und Mathematikunterricht: Vektorgeometrie.- Geschichte und Begriffsbildung.- Was ist Informatik und wie wurden Wissenschaftsdisziplinen aufgebaut?.- Korrekte Argumentation.- Geschichte der Informatik.- Algorithmisches Kuchenbacken.- Programmieren in der Sprache des Rechners.- Indirekte Adressierung.- Entwurf von endlichen Automaten.- Alphabete, Wörter und Sprachen.- Das Modell der endlichen Automaten.- Entwurf von endlichen Automaten.- Projekt Steuerungsautomaten .- Induktionsbeweise der Korrektheit.- Simulation und modularer Entwurf endlicher Automaten.- Größe endlicher Automaten und Nichtexistenzbeweise.- Zusammenfassung des Moduls.
InhaltsverzeichnisInvited Papers.On Computation and Communication with Small Bias.Design Strategies for Minimal Perfect Hash Functions.Hamming, Permutations and Automata.Probabilistic Techniques in Algorithmic Game Theory.Randomized Algorithms and Probabilistic Analysis in Wireless Networking.Contributed Papers.A First Step Towards Analyzing the Convergence Time in Player-Specific Singleton Congestion Games.Communication Problems in Random Line-of-Sight Ad-Hoc Radio Networks.Approximate Discovery of Random Graphs.A VNS Algorithm for Noisy Problems and Its Application to Project Portfolio Analysis.Digit Set Randomization in Elliptic Curve Cryptography.Lower Bounds for Hit-and-Run Direct Search.An Exponential Gap Between LasVegas and Deterministic Sweeping Finite Automata.Stochastic Methods for Dynamic OVSF Code Assignment in 3G Networks.On the Support Size of Stable Strategies in Random Games.
Allgemeinverständlich und spannend zeigt Juraj Hromkovic seinen Lesern, was Informatik heute leisten kann, was morgen möglich sein könnte und welche Grenzen vermutlich nie überschritten werden. Dabei bleibt der Leser aber nicht auf die Rolle des passiven Rezipienten beschränkt. Er erhält Aufgaben, die mit den im Buch vermittelten Kenntnissen lösbar sind und ihm ermöglichen, die spannenden Wege der grundlegenden Entdeckungen noch einmal für sich durchzugehen und dadurch die Begeisterung ihrer Entdecker zu erleben. „[Das Buch] ist gleichsam die etwas andere Einführung in das, was dieses Fach ausmacht [...] Potenzielles Geschenk für unschlüssige Abiturienten“ ix - Magazin für professionelle Informationstechnik, 03/07 „Lebendig geschrieben, didaktisch sehr gut gestaltet.“ ekz-Informationsdienst, ID 50/06