Objektorientierung (90 Minuten)
Worum geht es in der Unterrichtsstunde?
In dieser Unterrichtsstunde erweitern die Schüler ihr Verständnis von Informationen und Daten um eine weitere Form der Bilddarstellung. Ausgehend von den bereits untersuchten Pixelgrafiken lernen sie Vektorgrafiken kennen. Während eine Pixelgrafik ihre Bildpunkte in einem Raster beschreibt, speichert eine Vektorgrafik geometrische Formen und deren Eigenschaften, beispielsweise Position, Größe und Farbe. Die Schüler vergleichen beide Darstellungsarten und erkennen, weshalb sich Vektorgrafiken insbesondere für einfache Zeichnungen und Symbole eignen.
An den Formen eines digitalen Zeichenprogramms werden die Grundbegriffe der Objektorientierung eingeführt. Eine Klasse beschreibt, welche Attribute und Methoden ihre Objekte besitzen. Am Beispiel der Klasse \texttt{Kreis} unterscheiden die Schüler den allgemeinen Bauplan von konkreten Kreisen mit jeweils eigenen Werten für Position, Radius und Füllfarbe. Sie lernen Methoden als Befehle kennen, mit denen sich Objekte beispielsweise bewegen oder verändern lassen.
Klassen- und Objektkarten machen diese Unterscheidung sichtbar: Die Klassenkarte hält gemeinsame Attribute und Methoden fest, während eine Objektkarte die Werte eines bestimmten Kreises zeigt. Die Schüler lesen die Karten, ergänzen eigene Einträge und stellen den Zusammenhang zwischen den beschriebenen Objekten und dem entstehenden Bild her.
In der Praxisphase erstellen die Schüler mit einem einfachen befehlsbasiertem Zeichenprogramm Vektorgrafiken. Sie führen Befehle für Kreise, Rechtecke und Dreiecke aus, verändern deren Eigenschaften und setzen zunächst vorgegebene, anschließend eigene Zeichnungen um. Dabei nutzen sie eine Präsentation als Arbeitsauftrag und fügen ihre exportierten Grafiken in die vorgesehenen Folien ein. So erfahren sie unmittelbar, wie sich Änderungen an Attributen und Methoden auf die sichtbare Darstellung auswirken.
Die Stunde verdeutlicht, dass digitale Grafiken durch beschreibbare und veränderbare Objekte modelliert werden können. Das Beispiel der Vektorgrafik eröffnet damit einen anschaulichen Zugang zu Klasse, Objekt, Attribut und Methode.
Lehrplanbezug:
Lernbereich 1: Informationen und Daten
Die Unterrichtsstunde ist dem Lernbereich 1 zugeordnet und deckt insbesondere folgende Inhalte ab:
- Kennen der Begriffe Informationen und Daten
- Vielfalt der Darstellungsformen von Informationen
- Übertragen informatischer Konzepte auf die Erstellung digitaler Medien
- Darstellung von Informationen als Daten
- Objektorientierung
- Klasse und Objekt
- Attribut und Methode
Die Schüler beschreiben Vektorgrafiken mithilfe geometrischer Objekte. Sie unterscheiden die Eigenschaften eines konkreten Objekts von den gemeinsamen Festlegungen seiner Klasse und wenden diese Begriffe beim Erstellen eigener Grafiken an. Das digitale Zeichenprogramm dient dabei als einfache Umgebung zur praktischen Erprobung objektorientierter Konzepte.
Kompetenzbezug (ausgewählte Zuordnung)
Eine direkte Zuordnung zu den allgemeinen Kompetenzbereichen ist in den folgenden Bereichen möglich:
- Darstellen und Interpretieren
- Die Schüler lesen Klassen- und Objektkarten und interpretieren Attributwerte als Eigenschaften sichtbarer Formen. Sie beschreiben den Zusammenhang zwischen der Darstellung einer Vektorgrafik und den Daten ihrer Objekte.
- Strukturieren und Vernetzen
- Sie unterscheiden Klasse und Objekt sowie Attribut und Methode. Sie verknüpfen die Darstellung von Vektorgrafiken mit ihren Vorkenntnissen über Pixelgrafiken und erkennen gemeinsame Strukturen mehrerer Objekte derselben Klasse.
- Modellieren und Implementieren
- Die Schüler setzen vorgegebene Objektbeschreibungen im Zeichenprogramm um. Sie erzeugen und verändern geometrische Formen durch passende Befehle und gest
- Begründen und Bewerten
- Sie erläutern, wie Änderungen von Attributen oder die Anwendung von Methoden ein Objekt verändern. An einfachen Beispielen beurteilen sie, wann eine Pixelgrafik oder eine Vektorgrafik für die gewünschte Darstellung geeignet ist.
Unterrichtsskizze:
Hefterinhalt:
Als Arbeitsblatt mit „Lücken“:
Gelöstes Arbeitsblatt (Hefterinhalt):
Tafelanschrieb:
Interaktive PDF zum Download:
Praxisübung:
Aufgaben:
Mögliche Lösung:
Benutzte Programme:
https://weberjustuslehrer-rgb.github.io/analyse_bilder/
