Kompetenzorientierte Prüfung mit Arduino?

Ich hat­te Anfang des Jah­res mein Kon­zept vor­ge­stellt, SuS Infor­ma­tik zu ver­mit­teln. Das war sehr eigen­wil­lig, ein Ver­such und über­haupt sehr viel Lern­an­lass für mich im letz­ten Jahr. Die SuS haben im zwei­ten Halb­jahr an Pro­jek­ten gear­bei­tet und — so die Hoff­nung — ihre Pro­gram­mier­kennt­nis­se ver­tieft. Kon­kret wird an fol­gen­den Pro­jek­ten gear­bei­tet:

  • didak­ti­sche Auf­be­rei­tung eines kom­ple­xen Ardui­no­codes für Anfän­ger
  • ein auto­no­mes Robo­ter­fahr­zeug
  • zwei Light­cu­bes, einer mit Musik­steue­rung
  • ein Quiz­du­ell­clo­ne auf einem 2x40 Matrix ASCII-Dis­play
  • ein Mor­se­zei­chen­de­ko­der

… und natür­lich wird neben­bei in einem Wiki doku­men­tiert und Code zwi­schen­ge­parkt.

Eine Klau­sur ver­lang­te nun die Fach­schaft (die aus zwei Lehr­kräf­ten besteht). Ich hät­te bestimmt auch auf eine Ersatz­leis­tung aus­wei­chen kön­nen, aber ich woll­te Schwarz auf Weiß sehen, was die SuS jetzt kön­nen und was sich im Ver­gleich zum Anfang des Jah­res geän­dert hat. Des­we­gen gab es doch eine Klau­sur, aber eine ganz ande­re.

Infor­ma­tik­klau­sur Nr. 2

Mate­ri­al:

  1. Ein Ardui­no­board (Art egal)
  2. drei Leds (ggf. ver­schie­de­ne Far­ben)
  3. drei Vor­wi­der­stän­de für die Leds (220–330 Ohm)
  4. zwei Tas­ter
  5. zwei Wider­stän­de für die Tas­ter (1kOhm oder 10kOhm)
  6. ein Steck­brett
  7. Kabel­ver­bin­der

Vor­be­mer­kun­gen:
Wenn du Tas­ter an den Ardui­no anschlie­ßen und ihren Zustand aus­le­sen möch­test, musst du einen zusätz­li­chen Wider­stand ver­wen­den, um defi­nier­te Pegel zu bekom­men. Die­ser Wider­stand soll­te einen Wert zwi­schen 1kOhm und 10kOhm haben.

Hier eine Bei­spiel­schal­tung

<Bild von Tas­ter­schal­tung>

Auf­ga­be:
Du sollst ein Spiel pro­gram­mie­ren. In die­sem Spiel gibt es drei Leds (links, rechts, Erfolg) und zwei Tas­ter (links, rechts).

Dabei gilt:
Led rechts: Pin03
Led Erfolg: Pin04
Led links: Pin05
Tas­ter rechts: Pin06
Tas­ter links: Pin07

Spiel­ab­lauf ist fol­gen­der:

  1. Zufäl­lig leuch­tet ent­we­der die rech­te oder die lin­ke Led auf.
  2. Der Spie­ler muss nun mög­lichst schnell eine ent­spre­chen­de Tas­te (links oder rechts) drü­cken
  3. Hat er das inner­halb einer bestimm­ten Zeit­span­ne geschafft, leuch­tet die Led „Erfolg“ auf, ansons­ten blin­ken alle Leds kurz auf
  4. Die Zeit­span­ne wird im Lau­fe des Spiel immer kür­zer

Für jede rea­li­sier­te Stu­fe 1–4 gibt es bereits Punk­te!

Tipp:
Suche mit Goog­le nach „Ardui­no Zufall“, um her­aus­zu­be­kom­men, wie du zufäl­li­ge Wer­te erhältst.

Abga­be:
Du erstellst mit Libre­Of­fice eine Datei, die dei­nen aus­führ­lich kom­men­tier­ten Code ent­hält.
Du erläu­terst dei­nen Code.
Du beschreibst zusätz­lich, wel­che Schwie­rig­kei­ten du wäh­rend der Pro­gram­mie­rung hat­test, ins­be­son­de­re dann, wenn dir etwas nicht gelun­gen ist.

Die Datei spei­cherst du unter:

<pfad­an­ga­be>

Der Datei­na­me muss dei­nen Namen ent­hal­ten, z.B. „karl_mustermann_klausur.ods“.

Du darfst:

  • Im Inter­net recher­chie­ren
  • Dir selbst­stän­dig Mate­ri­al holen / orga­ni­sie­ren
  • Dei­nen Code an einer Schal­tung aus­pro­bie­ren

Du darfst nicht:

  • mit dei­nen Kurs­kol­le­gin­nen und Kol­le­gen spre­chen

viel Erfolg!

 

Die Zeit war für die­se Auf­ga­be mit 90 Minu­ten sehr knapp bemes­sen, aber es gibt sogar voll­stän­di­ge und funk­tio­nie­ren­de Lösun­gen, min­des­tens aber immer kon­kre­te Ansät­ze und was mich beson­ders freut: Die meis­ten Schal­tun­gen sind kor­rekt und sau­ber auf­ge­baut. Das Prü­fungs­for­mat ist im BBS-Kon­text erst­mal über­haupt nicht unge­wöhn­lich, bei uns an der Schu­le jedoch schon ein Novum. Mit Goog­le ist die­se Auf­ga­be nur sehr ein­ge­schränkt lösbbar, gera­de auch in der gege­be­nen Zeit, man braucht dafür also mei­ner Ansicht nach auch gar nicht mal so wenig Wis­sen. Ich hat­te erst ein wenig Angst vor der Bewer­tung, aber schluss­end­lich gibt es für Code­qua­li­tät schon genug Kri­te­ri­en und auch für die Beschrei­bun­gen. Span­nend fin­de ich, dass man rela­tiv genau sehen kann, wie jemand denkt, weil der Code im Prin­zip ja ein for­ma­li­sier­ter Plot des Den­kens ist — ohne die­ses Over­head-Geschwur­bel in geis­tes­wis­sen­schaft­li­chen Fächern (ich darf das als Deutsch­leh­rer sagen).

Mein Pro­blem mit dem erfolg­ten Unter­richt ist ein ande­res: Ich kom­me mir so unver­ant­wort­lich vor, weil ich ja nie klas­sisch unter­rich­tet, son­dern ganz viel 1:1 bera­ten, gelenkt, unter­stützt habe und auch oft fach­lich die Segel strei­chen muss­te (ich kann jetzt aber einen ein­stu­fi­gen Ver­stär­ker ste­cken). Die „Vor­be­rei­tung” des Unter­richt besteht bei die­ser Unter­richts­form eher dar­in, ganz viel selbst ler­nen zu müs­sen, weil es um sehr indi­vi­du­el­le Pro­ble­me geht. Nach jeder Stun­de bin ich fix und foxi, weil ich immer gedank­lich hin- und hers­wit­chen und auch Anfra­gen prio­ri­sie­ren muss.

 

Informatik mit Arduino

leonardo

Ich habe in die­sem Jahr einen Infor­ma­tik­kurs in der Klas­se 10 über­nom­men. Den besucht man als Schü­le­rin oder Schü­ler zusätz­lich zu einem recht vol­len Stun­den­plan in Klas­se 10, um die Opti­on auf eine Teil­nah­me an einem Infor­ma­tik­kurs in Klas­se 11 zu bekom­men. Man darf dann im Abitur zwei Kur­se Natur­wis­sen­schaft durch Infor­ma­tik erset­zen. Ich bin kein gelern­ter Infor­ma­tik­leh­rer — ich bin ein­fach nur ein grö­ßen­wahn­sin­ni­ger Freak und wahr­schein­lich schlägt die Infor­ma­tik­di­dak­tik über mei­ne Ansät­ze die Hän­de in der Luft zusam­men.  Egal — ent­we­der man ist kon­ven­tio­nell oder man lebt.

Stu­fe 1:

Wir haben Pro­ble­me in Ein­zel­pro­ble­me zer­legt — z.B. soll­ten 20 Zah­len von 20 Per­so­nen abge­fragt und addiert wer­den. Unse­re Stra­te­gi­en haben wir auf­ge­schrie­ben. Dabei spielteh fol­gen­de Fra­gen eine Rol­le:

  • Wie mer­ken wir uns die gan­zen Zah­len?
  • Wenn wir sie uns auf­schrei­ben: Wir machen wir das genau? Neben­ein­an­der? Unter­ein­an­der?
  • Addie­ren wir bei jeder Abfra­ge oder fra­gen wir alle Zah­len ab und addie­ren dann?
  • […]

Stu­fe 2:

Wir haben mit dem Fluss­dia­gramm ein Ver­fah­ren ken­nen gelernt, dass Auf­ge­schrie­be­ne zu visua­li­sie­ren und die­se Visua­li­sie­rung für wei­te­re Pro­ble­me durch­ge­spielt, die z.B. Fall­un­ter­schei­dun­gen ent­hiel­ten.

Stu­fe 3:

Mit Scratch haben wir unser Pro­blem aus Stu­fe 1 ganz kon­kret gelöst und zwar durch Pass&Fail. Für Scratch muss man heu­te im Prin­zip nicht ein­mal ein Pro­gramm instal­lie­ren — das läuft auch kom­plett im Brow­ser — wenn man beim MIT einen Account anlegt. Wer moch­te, konn­te sich auch schon am klas­si­schen Rate­spiel „rate eine Zahl zwi­schen 1 und 100” ver­su­chen oder sich eines der vie­len ver­öf­fent­lich­ten Pro­jek­te zu Scratch vor­neh­men. Die Lösungs­an­sät­ze haben wir uns vor­ge­stellt und teil­wei­se dis­ku­tiert.

Stu­fe 4:

Anhand eines Aus­drucks eines „Scratch­pro­gram­mes” galt es, ein Fluss­dia­gramm zu zeich­nen und einen fie­sen, von mir natür­lich absicht­lich ein­ge­bau­ten Feh­ler zu fin­den. Dazu gab es noch eini­ge Erwei­te­rungs- und Opti­mie­rungs­auf­ga­ben.

Stu­fe 5:

In einem Doku­wi­ki­sys­tem haben die Schü­le­rin­nen und Schü­ler Sei­ten zu Pro­gram­mier­spra­chen erstellt. Ich habe eine kla­re Struk­tur vor­ge­ge­ben: Eine kur­ze Beschrei­bung zur Spra­che, ein „Hel­lo World!”- , ein „if -then — else”- und ein „while”-Codebeispiel. Doku­wi­ki kann das abso­lut pri­ma, weil es einen leis­tungs­fä­hi­gen Syn­tax­high­ligh­ter für fast alles hat. Es braucht kei­ne Daten­bank, ist ajax­ba­siert — ein­fach und umkom­pli­ziert. Unnö­tig zu erwäh­nen, dass dabei die Kon­fron­ta­ti­on mit dem Begriff „Syn­tax” sowohl theo­re­tisch (für die Spra­che suchen) als auch prak­tisch (Wiki­syn­tax) erfolg­te.

Zwi­schen­stand:

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler haben bis jetzt eigent­lich schon alles erlebt, was man beim Pro­gram­mie­ren so erle­ben kann:

  • Mein Code läuft nicht!” — „Hm. Da fehlt ‚ne Klam­mer” — „Oha, wenn ich da etwas ein­rü­cke, dann wird es ja viel über­sicht­li­cher.”
  • Sein Code läuft und mei­ner auch. Wel­cher ist denn nun rich­tig?” — „Wel­cher gefällt dir denn war­um bes­ser?”
  • Boah, ist das viel zu schrei­ben!” — „Nun­ja — aber wenn sich das stän­dig wie­der­holt, könn­test du ja viel­leicht auch …”
  • […]

Stu­fe 6:

Kur­zer Leh­rer­vor­trag zu Ardui­no. Dann ran an den Simu­la­tor — der ist abso­lut toll und zu emp­feh­len, bevor die ers­ten Bau­tei­le in Rauch auf­ge­hen.

Natür­lich habe ich zunächst eine ganz ein­fa­che Bei­spiel­schal­tung vor­ge­stellt (blin­ken­de LED).

(circuits.io klappt bis­her so rich­tig gut nur mit Chro­me oder Chro­mi­um als Brow­ser.)

Die soll­te dann um drei LEDs in einer Ampel­schal­tung erwei­tert wer­den. Dazu muss­te man schon ein Biss­chen was am Bre­ad­board ver­ste­hen. Neben­bei wur­de auch etwas über die Wel­len­län­ge des Lichts und Far­be gelernt: Im Simu­la­tor ändert man die LED-Far­be durch Ein­ga­be von Wel­len­län­gen in nm. Und ohne Vor­wi­der­stand macht die LED „peng”, ver­polt macht sie gar nichts. Es gab sofort das Spiel: „Wie klein darf ich den Wider­stand machen, dass die LED heil bleibt?” Neben­bei ist die Simu­la­tor­home­page auf Eng­lisch (Wider­stand = resis­tor).

Stu­fe 7:

Es kommt etwas Theo­rie zur Ardui­no-IDE. Wir wer­den den Ardui­no Leo­nar­do bzw. einen pin­kom­pa­ti­blen Nach­bau  nut­zen, weil der durch sein HID-Funk­tio­nen in Kom­bi­na­ti­on mit Lage­sen­so­ren auch als Game­con­trol­ler oder Mauser­satz taugt. Den Ardui­no kau­fen sich die Schü­le­rin­nen und Schü­ler selbst, das Zube­hör stift­tet unser För­der­ver­ein. Die Kos­ten sind aber sehr mar­gi­nal im Ver­hält­nis zu den sich bie­ten­den Mög­lich­kei­ten. Dann kön­nen wir unse­re Schal­tung aus Stu­fe 6 real auf­bau­en.

Aus­blick

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler sol­len sich nach Mög­lich­keit eige­ne Pro­jek­te suchen, die sie mit dem Ardui­no rea­li­sie­ren. Natür­lich habe ich not­falls Pro­jek­te von unter­schied­li­chem Schwie­rig­keits­grad in der Hin­ter­hand. Der Kom­ple­xi­täts­grad der Pro­jek­te darf natür­lich mit dem wach­sen­den Wis­sens­be­stän­den stei­gen. Die Schu­le bekommt aus einem N21-Pro­jekt für eine AG Robo­ter auf Ardui­no­ba­sis gestellt, auf die sich dann ggf. die erwo­be­nen Kennt­nis­se über­tra­gen las­sen.

Mit der stei­gen­den Kom­ple­xi­tät der Pro­jek­te erwar­te ich ein Anwach­sen der Pro­gramm­codes, das irgend­wann dazu füh­ren soll, bestimm­te Funk­tio­nen aus­zu­la­gern in objekt­ori­en­tier­te Set­tings (Ende 2. Halb­jahr). Schön wäre es, wenn der Code für einen allei­ne nicht mehr zu pfle­gen ist, sodass auch Struk­tu­ren wie SVN not­wen­dig wer­den.

Ers­te Ein­drü­cke

  1. Ich ler­ne mit den Schü­le­rin­nen und Schü­lern mit. Für mich ist vie­les Neu­land.
  2. Schü­le­rin­nen und Schü­ler fin­den Feh­ler im Pro­gramm­code viel schnel­ler in Peer-Reviews als ich
  3. Die­ser Ansatz schreckt auch eini­ge ab. Man muss ja aller­hand aus­hal­ten und sogar auch Elek­tro­nik- und Eng­li­sch­wis­sen aus­bau­en
  4. Ich muss­te die Beschäf­ti­gung mit der Hard­ware vor­zie­hen. Ich und die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen es teil­wei­se kaum erwar­ten.
  5. Es wird sehr selbst­stän­dig und kon­zen­triert gear­bei­tet — auf die Fra­ge: „Kann ich das so machen?” ant­wor­te ich oft: „Pro­bie­re es aus!” — und mit die­ser Ant­wort sind sie oft zufrie­den.
  6. Per­fek­tio­nis­ten sind in der Hin­ter­hand — am effek­tivs­ten arbei­ten die Expe­ri­men­tier­freu­di­gen
  7. Man kann wun­der­bar dif­fe­ren­zie­ren: Der C-Freak bekommt eben eine Bild­röh­re mit Com­po­si­te-Ein­gang, auf der er ein Spiel pro­gram­miert. Das ist vom Timing her nicht tri­vi­al, da der Ardui­no von sei­ner Rechen­leis­tung damit an eine Gren­ze kommt. Dem Anfän­ger reicht viel­leicht ein Lauf­licht als ers­tes Pro­jekt — oder ein Ther­mo­me­ter (NTCs haben eine Kenn­li­nie, muss muss mathe­ma­ti­siert oder mit einem ande­ren Ther­mo­me­ter kal­li­briert wer­den).
  8. Es kom­men Fra­gen wie: „Darf ich zu Hau­se an mei­ner Schal­tung im Simu­la­tor wei­ter­ar­bei­ten?” „Dür­fen wir unser Pro­jekt auch mit nach Hau­se neh­men?”

Ich habe den PC einfach nur genutzt

Um Din­ge zu nut­zen, brau­chen wir nur ein begrenz­tes Ver­ständ­nis von ihrer tech­ni­schen Funk­ti­ons­wei­se. Mit einem Auto etwa wol­len wir fah­ren. Wir wol­len nicht wis­sen, wie ein Motor funk­tio­niert, wir wol­len es ein­fach benut­zen. Des­halb soll im Bereich der Medi­en­di­dak­tik nicht pri­mär tech­ni­sches Wis­sen ver­mit­telt wer­den, son­dern Wis­sen um die Her­aus­for­de­run­gen und Poten­tia­le der Nut­zung der Medi­en.

So in etwa lie­ßen sich in mei­nen Augen Tei­le der vor län­ge­rer Zeit statt­fin­den­den Dis­kus­si­on zum Spie­gel­ar­ti­kel „Gene­ra­ti­on Null Blog” zusam­men­fas­sen. Die­se Argu­men­ta­ti­on besitzt für mich einen wah­ren Kern, jedoch ein abso­lut fal­sches Ana­log­bei­spiel mit den Autos, weil die Kon­se­quen­zen von Inkom­pe­tenz beim Auto­fah­ren oder bei Bedie­nung eines Com­pu­ters auf völ­lig ver­schie­de­nen Ebe­nen lie­gen. Beim ers­te­ren sind sie phy­si­ka­lisch erfahr­bar, phy­sisch unmit­tel­bar erleb­bar, beim zwei­ten sind die Kon­se­quen­zen eher dif­fus — allen­falls für Ser­ver­be­trei­ber wie auch mich erge­ben sich ech­te Erleb­nis­se, wenn man sich des übli­chen Grund­rau­schens viren­ver­seuch­ter Anwen­der­cli­ents erwehrt oder dank mit­ge­sen­de­ter Infor­ma­tio­nen theo­re­tisch einen Cli­ent einer natür­li­chen Per­son zuord­nen kann.

Das Auto

… ist ja des Deut­schen liebs­tes Kind. Selbst auf­ge­schlos­se­ne Päd­ago­gen in mei­nem Umfeld nut­zen die­sen Hau­fen Blech als fah­ren­des Wohn­zim­mer oder Reprä­sen­ta­ti­ons­ge­gen­stand — oder was auch immer. Für mich bleibt es ein Hau­fen Blech, der tech­nisch in Stand gehal­ten wird und so lan­ge die dicke Beu­le in der Sei­ten­tür nicht gam­melt, bleibt sie halt: Die Kis­te ist bezahlt und nur der Schrot­ter wird uns irgend­wann schei­den und der Kas­ten Geträn­ke fliegt vor dem Ein­stei­gen auch schon mal auf’s Dach.

Neue Autos sind so kon­stru­iert, dass ein simp­ler Glüh­lam­pen­wech­sel oft­mals einen Werk­statt­be­such erfor­dert. Ich brau­che bei mei­nem Auto dafür in etwa 45 Sekun­den — ein­zig die H4-Lam­pe im Haupt­schein­wer­fer ist mit 2–3 Minu­ten etwas fimm­li­ger. Es sei jedem gegönnt, ein moder­nes Auto zu fah­ren: Wirt­schaft­lich und vom Umwelt­ge­dan­ken her (ein Golf II kommt erst nach ca. 150.000km in die nega­ti­ve Öko­bi­lanz gegen­über einem moder­nen Golf — Stich­wort: Schad­stoff­aus­stoß bei der Her­stel­lung) ist sowas oft abso­lu­ter Blöd­sinn. Ob die Ver­sor­gung mit elek­tro­ni­schen Ersatz­tei­len auch über Jahr­zehn­te hin­weg gewähr­leis­tet bleibt, ist zusätz­lich zu fra­gen. Allein die gestie­ge­ne Sicher­heit ist da ein gül­ti­ges Sach­ar­gu­ment. Die Leu­te benut­zen halt ihre Autos — zu wel­chem Zweck auch immer — und das sol­len sie auch. Wenn an einem Auto ein Defekt auf­tritt, den man nicht selbst behe­ben kann, muss man jeman­den dafür bezah­len, der den Defekt besei­tigt. Das kos­tet Geld und Zeit — nichts wei­ter. Ich fah­re zur Werk­statt x, mache einen Repa­ra­tur­ver­trag und bekom­me mein Auto zurück. Das war’s. Mein Nicht­wis­sen um die Tech­nik bezah­le ich mit Geld. Viel­leicht denkt mein Mecha­ni­ker noch: „Wie­der so’n klug­schei­ßen­der Leh­rer” und damit hat es sich auch schon mit dem sozia­len Risi­ko.

Wei­ter­le­sen

Das würde ich gerne mal in Informatik machen

Eine Sicher­heits­fir­ma ver­kauft für ein Bio­la­bor ein Zugangs­kon­troll­sys­tem mit fol­gen­den Eigen­schaf­ten:

  1. Zugangs­kon­trol­le erfolgt über Kar­ten
  2. Die Kar­ten wei­sen zwei unab­hän­gi­ge Sys­te­me auf: Einen Magnet­strei­fen und einen aus­le­se­ge­si­cher­ten Mikro­chip
  3. Fällt der Mikro­chip aus, ist ein Zugang durch den Magnet­strei­fen immer noch mög­lich, wenn das Lese­ge­rät die­sen mit unter­stützt (fall­back)
  4. Zugang wird gewährt, wenn die Kar­te vor­han­den ist und ein sechs­stel­li­ger Code aus­schließ­lich bestehend aus Zah­len kor­rekt ein­ge­tippt wird
  5. Es gibt einen streng gehei­men, mathe­ma­ti­schen Algo­rith­mus, der den jewei­li­gen Code auf der Kar­te in einer Zei­chen­ket­te so ver­schlüs­selt, dass sich durch kein denk­ba­res Ver­fah­ren aus eben­die­ser Zei­chen­ket­te wie­der der Ori­gi­nal­code errech­nen lässt. Nur die­se Zei­chen­ket­te ist auf der Kar­te tat­säch­lich gespei­chert.
  6. Jede Kar­te ent­hält eine ein­deu­ti­ge und ein­ma­li­ge Regis­trie­rungs­num­mer.
  7. Es gibt einen zen­tra­len Rech­ner, auf dem der Ver­schlüs­se­lungs­al­go­rith­mus streng gesi­chert gespei­chert ist und der mit allen Lese­ge­rä­ten ver­bun­den ist.
  8. Auf dem Rech­ner befin­det sich zusätz­lich eine Daten­bank mit allen gül­ti­gen Regis­trie­rungs­num­mern der Zugangs­kar­ten.

Beim Zutritt eines Mit­ar­bei­ters zum Bio­la­bor geschieht nun Fol­gen­des: Die Kar­te wird in das Lese­ge­rät gesteckt. Das Lese­ge­rät nimmt über eine gesi­cher­te, stark ver­schlüs­sel­te Ver­bin­dung Kon­takt zum Zen­tral­rech­ner auf und sen­det dabei die Regis­trie­rungs­num­mer der Kar­te. Wenn die­se Regis­trie­rungs­num­mer gül­tig ist, erhält das Lese­ge­rät den Befehl, den Besit­zer der Kar­te nach dem Code zu fra­gen, andern­falls wird die Kar­te ein­ge­zo­gen und ein stil­ler Alarm aus­ge­löst. Der Besit­zer gibt nun den Code ein, der über die ver­schlüs­sel­te Ver­bin­dung an den Zen­tral­rech­ner geschickt wird. Die­ser berech­net mit sei­nem Algo­rith­mus nun die ver­schlüs­sel­te Zei­chen­ket­te und sen­det sie an das Lese­ge­rät zurück. Die­ses ver­gleicht nun die vom Zen­tral­rech­ner gesen­de­te Zei­chen­ket­te mit der auf der Kar­te gespei­cher­ten. Stim­men bei­de über­ein, wird Zutritt gewährt, andern­falls die erneu­te Ein­ga­be gefor­dert. Es sind maxi­mal drei Ein­ga­ben mög­lich, bevor die Kar­te gesperrt, ein­ge­zo­gen und eben­falls ein stil­ler Alarm aus­ge­löst wird.

Auf­ga­be 1:

  1. Eine Kar­te wird gestoh­len und der Magnet­strei­fen kom­plett auf eine Blan­ko­kar­te kopiert. Ist das ein Sicher­heits­pro­blem bei dem Kon­zept der Zugangs­kon­trol­le? Erläu­tern Sie Ihr Ergeb­nis!

Auf­ga­be 2:

  1. Es bricht jemand in den Zen­tral­rech­ner ein und erhält Zugriff auf den gehei­men Algo­rith­mus. Zusätz­lich kommt er in den Besitz einer Kar­te, deren Magnet­strei­fen er kopie­ren kann. Erklä­ren Sie, war­um das ein gra­vie­ren­des Sicher­heits­pro­blem ist.
  2. Schla­gen Sie geeig­ne­te Ände­run­gen am Sicher­heits­sys­tem vor, um in die­sem Fall dem Bio­la­bor Zeit zu ver­schaf­fen, die Lücke über­haupt erst zu ent­de­cken. Sie kön­nen an jeder Stel­le des Sys­tems anset­zen und auch meh­re­re Mög­lich­kei­ten kom­bi­nie­ren. Begrün­den Sie Ihre Ver­bes­se­rungs­vor­schlä­ge.

Auf­ga­be 3:

  1. Bei einer bestimm­ten Char­ge an Mikro­chips auf den Kar­ten tritt ein Soft­ware­feh­ler auf, der den Zutritt trotz kor­rek­ter Codein­ga­be ver­wehrt und die Kar­te ein­zieht. Der Her­stel­ler deak­ti­viert als Sofort­maß­nah­me die Ein­heit auf den Lese­ge­rä­ten, die den Mikro­chip aus­liest und behaup­tet, dass dies kein Pro­blem sei. Neh­men Sie Stel­lung zu die­ser Aus­sa­ge.

Auf­ga­be 4:

  1. Nach Recher­chen von Daten­spe­zia­lis­ten stellt sich her­aus, dass nicht nur ein Code nach Berech­nung durch den Algo­rith­mus zur kor­rek­ten Zei­chen­ket­te führt, son­dern bis zu neun die glei­che Zei­chen­ket­te erge­ben. Zusätz­lich wird bekannt, dass man durch Abkle­ben des Chips die Anzahl der Ver­su­che ver­dop­peln kann, weil das Sys­tem des Magnet­strei­fens unab­hän­gig von dem des Chips arbei­tet. Der Daten­spe­zia­list schlägt Alarm — die Sicher­heit des Sys­tems sei dadurch mas­siv beein­träch­tigt. Die Sicher­heits­fir­ma wie­gelt ab — das sei kein Pro­blem. Neh­men sie kri­tisch Stel­lung zu bei­den Posi­tio­nen!

Sie dür­fen für die Lösung der Auf­ga­ben das Inter­net frei ver­wen­den, so lan­ge Sie die ver­wen­de­ten Quel­len ange­ben. Je sau­be­rer Ihre Vor­schlä­ge doku­men­tiert und begrün­det sind, des­to bes­ser. Ach­ten Sie zusätz­lich dar­auf, Ihre Ant­wor­ten auf die jewei­li­ge Fra­ge zuzu­schnei­den.

EDV und das ewige Leid…

Irgend­wie sind die Wis­sen­den in der EDV ganz schnell die als arro­gant Ver­ru­fe­nen. Wenn man jetzt noch einen drauf­set­zen woll­te, könn­te man sagen, dass Kom­pe­tenz von unten immer wie Arro­ganz aus­schaut, aber so rich­tig wei­ter kommt man damit auch nicht.

Mir ist neu­lich zufäl­lig eine Aus­ga­be von „Log­in” (LOG IN Ver­lag) in die Hän­de gefal­len. Dar­in geht es um infor­ma­ti­sche Bil­dung und Com­pu­ter in der Schu­le. Nun sind Infor­ma­ti­ker in der Regel nicht die bes­ten Freun­de von Admi­nis­tra­to­ren und Möch­te­gern­pro­gram­mie­ren wie mir, aber es fin­det sich ein inter­es­san­ter Ansatz zur Ver­mitt­lung von ITG-Wis­sen in einem Arti­kel von Sig­lin­de Voß.

Dar­in ent­wi­ckelt die Auto­rin die Idee, den objekt­ori­en­tier­ten Ansatz vie­ler moder­ner Pro­gram­mier­spra­chen auf die Ver­mitt­lung von Kennt­nis­sen in Anwen­dungs­soft­ware zu über­tra­gen. Das macht inso­fern Sinn, als dass eben­die­ser Anwen­dungs­oft­ware unter der Hau­be ein objekt­ori­en­tier­ter Ansatz zugrun­de liegt.

Eigent­lich ist das auch gar nicht so schwer: Es gibt z.B. in jeder Text­ver­ar­bei­tung ver­schie­de­ne Klas­sen. Ein Zei­chen ist eben­so eine Klas­se wie ein Absatz oder eine Sei­te. Ein kon­kre­tes Zei­chen wäre dann ein Objekt mit bestimm­ten Eigen­schaf­ten (Far­be, Schrift­grö­ße, Schrift­schnitt usw.). Mit der rech­ten Maus­tas­te kann ich über das Kon­text­me­nu auf die­se Eigen­schaf­ten zugrei­fen und sie ver­än­dern.

Frü­her muss­te ich sagen: Um Schrift kur­siv zu set­zen, mar­kierst du sie mit der Maus und klickst dann auf „i”. Mit einem objekt­ori­en­tier­ten Ansatz kann ich sagen: Die ver­än­derst bit­te die Eigen­schaft „Schrift­schnitt” des Zei­chens x. Die SuS müs­sen dazu ledig­lich ler­nen, wie man auf die Eigen­schaf­ten eines Objek­tes zugreift und das funk­tio­niert z.B. in Open­Of­fice immer gleich. So kann ich Klas­se um Klas­se ein­füh­ren und die Eigen­schaf­ten ihrer Objek­te ent­de­cken las­sen — kein „Zuerst klickst du auf… und dann…” mehr — net­te Vor­stel­lung. Lässt sich gut mit Mood­le kom­bi­nie­ren.

1 2