Grundlagen Information und Darstellung F25.001

Nummer:	PLU.MI01.05-S1.F25.001
Veranstalter:	PLU.Fach und Unterricht
Leitung:	Janine Küng, u.a.
ECTS-Punkte:	2
Datum:	06.03.2025 - 05.06.2025
Raum:	SE 215
Unterrichtssprache:	Deutsch
Weitere Informationen:	Teilmodulbeschreibung

Ziele und Inhalte

Ziele:
- Die Studierenden sind sich der Möglichkeiten, Chancen und Risiken von Datensammlung und Datenauswertung in Wirtschaft, Wissenschaft und Alltag bewusst.
- Die Studierenden können die wichtigsten Fachbegriffe aus dem Bereich Data Science erklären und in einen sinnvollen Zusammenhang bringen.
- Die Studierenden können Daten in Form von Tabellen und Diagrammen darstellen, lesen und interpretieren.
- Die Studierenden kennen grundlegende Algorithmen, die zur Verarbeitung grösserer Datenmengen eingesetzt werden (verschiedene Such- und Sortieralgorithmen), implementieren diese mit Hilfe block- und textbasierten Programmiersprachen und wenden sie erfolgreich auf Datenreihen an.
- Die Studierenden können einfache und komplexere Informations-Zusammenhänge in einem Entity-Relationship Diagramm abbilden und in ein normalisiertes relationales Datenbankmodell umsetzen.
- Die Studierenden setzen die Abfragesprache SQL ein, um relationale Datenbanken gezielt und strukturiert nach Informationen zu filtern und Datensätze anzeigen zu lassen.
- Die Studierenden können zielstufengerechte Prüfungsaufgaben zu Informatikinhalten mit Bezug auf die Bloomsche Lernzieltaxonomie und den Lehrplan 21 entwickeln.

Inhalte:
Dieses Modul stellt eine Einführung in das Erstellen, Speichern, Verwalten und Darstellen digitaler Datenbestände dar. Vermittelt werden die inhaltlichen Grundlagen für den Unterricht auf der Zielstufe, verschiedene Vorschläge für deren Umsetzung und die nötige fachliche Überhöhung. Um Beziehungen von realen Daten (z.B. physikalische oder medizinische Messdaten, Kundendaten) sinnvoll und effizient darstellen zu können, werden die Grundlagen von Entity-Relationship-Modellen aufgearbeitet und anschliessend in relationale Modelle umgewandelt. Die Normalisierung relationaler Datenbanken verhindert Datenredundanzen und aus ihnen resultierende potenzielle Probleme. Zum gezielten Extrahieren von Informationen und der strukturierten Darstellung nach bestimmten Kriterien verwendet man SQL-Abfragen, die effizient die Tabellen der Datenbank durchsuchen und die erfragten Informationen zurückgeben. Wichtige Algorithmen im Zusammenhang mit Datenauswertung – wie zum Beispiel Such- und Sortieralgorithmen – stellen einen weiteren Teil dieses Moduls dar. Dabei werden Einsatzmöglichkeiten und die Umsetzung dieser Algorithmen in block- und textbasierten Programmiersprachen thematisiert. Inhalt des Moduls ist ausserdem das Erstellen zielstufengerechter Prüfungsaufgaben zu Informatikinhalten.

In einer schriftlichen Prüfung wird überprüft, ob Grundwissen zu den Inhalten der ersten Modulhälfte (Datenbanken) verinnerlicht wurde und praktisch umgesetzt werden kann, sowie ob eine gewisse fachliche Überhöhung erreicht wird. Mit der schriftlichen Arbeit (zielstufengerechte Prüfungsaufgaben) soll überprüft werden, ob die Studierenden zu den Themen des Moduls fachlich korrekte und zielstufengerechte Prüfungsaufgaben formulieren und erstellen können.

Im Teilmodul werden die Studierenden auf die Arbeit in den folgenden Handlungsfeldern vorbereitet:
D) Bereitstellen von Lerngelegenheiten
E) Begleiten und Beurteilen der Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler

Im Teilmodul erarbeiten die Studierenden folgende Professionskompetenzen:
1) Kompetenz zur Unterrichtsplanung
4) Diagnose- und Beurteilungskompetenz

Lehr- und Lernformen

Input-Referate der Dozierenden
Vor- und Nachbereitung durch Pflicht- und Wahllektüre
Zielorientierte Aufgaben und Fragen lösen
Werkstattarbeit

Form des Leistungsnachweises

Der Leistungsnachweis ist zweiteilig angelegt:
1) Schriftliche Prüfung
In einer schriftlichen Prüfung wird überprüft, ob Grundwissen zu den Inhalten der ersten Modulhälfte (Datenbanken) verinnerlicht wurde und praktisch umgesetzt werden kann, sowie ob eine gewisse fachliche Überhöhung erreicht wird.
2) Schriftliche Arbeit (zielstufengerechte Prüfungsaufgaben)
Mit der schriftlichen Arbeit soll überprüft werden, ob die Studierenden zu den Themen des Moduls fachlich korrekte und zielstufengerechte Prüfungsaufgaben formulieren und erstellen können.

Modalitäten der Repetition

Prüfung und Arbeit können unabhängig voneinander je einmal wiederholt werden. Eine allfällige dritte Chance ist im Rahmen einer Modulwiederholung unter der dann geltenden Prüfungsbedingungen und Inhalten zu absolvieren.

Obligatorische Literatur bzw. Medien

MIA21 - Modul Datenstrukturen

Präsenzpflicht

In den Präsenzveranstaltungen werden Inhalte erarbeitet und vertieft. Die Studierenden stellen sich ausserdem gegenseitig selbstständig erarbeitete Inhalte vor und geben sich Feedback.