Konzepte des Anfangsunterrichts Informatik in der 11.1

Modellierung mit BlueJ Implementierung mit dem Java-Editor

Die Situation im Anfängerunterricht

• Modellierung ist ein wesentlicher Aspekt des Anfängerunterrichts Informatik, wird i. d. R. intuitiv und leicht erlernt.

• Implementierung der Funktionalität ist weniger intuitiv erlernbar, Algorithmen haben aber eine große Bedeutung in der Informatik.

• Verbindung zwischen der Modellierung und der Algorithmik muss hergestellt werden.

Zwei denkbare Ansätze:

• Modellierung mit BlueJ– Klassenstruktur modellieren– Objektdiagramme einsehen– Objektinteraktion beobachten

• Java-Programmierkurs mit Java-Editor– GUI-Entwurf– Ereignis-Behandlung– Algorithmen-Implementierung

Ziel meines Unterrichts:

Nutze die Vorteile beider Ansätze:

Programmierungmit

Java-Editor

Modellierungmit

BlueJ

Vorteile des BlueJ nutzen

• Gutes Einführungsbeispiel nach Barnes und Kölling• Klare Darstellung und Unterscheidung von Klassen

und Objekten• Leichte Erzeugung von Objekten einer Klasse• Schnelle Testmöglichkeit eigener Klassen ohne GUI-

Implementierung• Einfache Erlernung des Aufbaus einer

Klassendefinition• Einfache aber ansprechende Bildschirmausgabe für

Anfangsproblemstellungen

Vorteile des Java-Editors nutzen

• Autovervollständigung (gerade für Anfänger wichtig)• Einfache Kontrollstrukturen als Makro• Einfache Herstellung einer GUI für

Benutzerkommunikation (Frames, Applets)• Einfache Ereignisbehandlungsmethoden• UML-Diagramme mit Beziehungen• Übersichtliche Fenstertechnik für Quelltexte• Guter Debugger• Vielfältige Erweiterungsmöglichkeiten

Ein Beispieldas Projekt Spielautomat

Modellierung mit BlueJ Programmierung im Java-Editor

Modellierung mit BlueJ

Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:

• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)

Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:

• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)

• Spieler (Assoziation)

Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:

• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)

• Spieler (Assoziation)

Objekte erzeugen

Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:

• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)

• Spieler (Assoziation)

Objekte verwenden

• Datenfelder inspizieren

Objekte erzeugen

Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:

• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)

• Spieler (Assoziation)

Objekte verwenden

• Datenfelder inspizieren

Objekte erzeugen

Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:

• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)

• Spieler (Assoziation)

Objekte verwenden

• Datenfelder inspizieren

• Methodenaufrufe

Objekte erzeugen

Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:

• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)

• Spieler (Assoziation)

Objekte verwenden

• Datenfelder inspizieren

• Methodenaufrufe

Objekte erzeugen

Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:

• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)

• Spieler (Assoziation)

Objekte verwenden

• Datenfelder inspizieren

• Methodenaufrufe

Objekte erzeugen

Einfache Konsolenausgaben

Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:

• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)

• Spieler (Assoziation)

Objekte verwenden

• Datenfelder inspizieren

• Methodenaufrufe

Objekte erzeugen

Einfache Konsolenausgaben

Modellierung mit BlueJBeteiligte Klassen:

• Kasse und Zufallsgenerator(Aggregation)

• Spieler (Assoziation)

Objekte verwenden

• Datenfelder inspizieren

• Methodenaufrufe

Objekte erzeugen

Einfache Konsolenausgaben

Übersichtlicher Quelltext!

Programmierung mit dem Java-Editor

Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)

Programmierung mit dem Java-Editor

Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)

Entwurf einer GUI

Programmierung mit dem Java-Editor

Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)

Entwurf einer GUI

Programmierung mit dem Java-Editor

Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)

Entwurf einer GUI

Anbindung der GUI:

• Datenfeld in GUI

Programmierung mit dem Java-Editor

Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)

Entwurf einer GUI

Anbindung der GUI:

• Datenfeld in GUI

Programmierung mit dem Java-Editor

Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)

Entwurf einer GUI

Anbindung der GUI:

• Datenfeld in GUI

• Ereignismethoden

Programmierung mit dem Java-Editor

Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)

Entwurf einer GUI

Anbindung der GUI:

• Datenfeld in GUI

• Ereignismethoden

Programmierung mit dem Java-Editor

Wiedererkennung der Modellierung (UML-Diagramm)

Entwurf einer GUI

Anbindung der GUI:

• Datenfeld in GUI

• Ereignismethoden

Testen der Funktionalität bequem möglich

Unterrichtsreihe: Einstieg mit BlueJ

• Figuren-Beispiel (Barnes und Kölling)• Ticketautomat (Barnes und Kölling)• Kleinere selbständige Projekte

– Waage, Bücherei, Heizungssteuerung

• Koordinatengeometrie– Klassen: Gerade, Punkt, Parabel, Kreis– Vorteil: Objekte aus der Mathematik bekannt

• Taschenrechner– Einführung in Algorithmik

Unterrichtsreihe: Fortsetzung mit Java-Editor

• Spielautomat (wie eben gesehen)• Selbständige Übung: Fahrkartenautomat

– Nutzung von BlueJ zur Modellierung!

• Datenstrukturen am Beispiel Lotto– Modellierung der Klassen auch in BlueJ möglich.– Implementierung und Testrahmen besser im Java-

Editor

Weitere Informationen:

Skript und Beispiellösungen auf

http://projekte.gymnasium-odenthal.de/informatik/