Automaten und Sprachen
Zustandsbasierte Modellierung ist eine der grundlegenden Techniken zur Entwicklung und Realisierung von technischen Systemen und Programmen. In der Informatik geschieht dies häufig in Form von endlichen Automaten unterschiedlicher Ausprägung.
Die Schülerinnen und Schüler sollen in die Lage versetzt werden, das Verhalten technischer Systeme in Form von endlichen Automaten zu modellieren, wodurch sich ihnen die Funktionsweise und der Aufbau dieser Systeme erschließt. Gleichzeitig sollen Sie die Grenzen der jeweiligen Modelle erfahren sowie Ansätze zur Erweiterung entwickeln.
Auf erhöhtem Niveau schließt dies die Beschreibung in Form von formalen Sprachen sowie deren Synthese und Analyse mit Hilfe von Grammatiken ein.
Zu diesem Lernfeld gehören folgende Module:
- Automatenmodelle
- formale Sprachen
Ausgewähltes Material zu:
Informatik, Automaten und Sprachen (Lernfeld, Sek. II), Automatenmodelle (Modul, Sek. II), formale Sprachen (Modul, Sek. II), Sekundarbereich II
Unterrichtsmaterialien für Informatik in der Sek II
Lernfeld "Automaten und Sprachen"
Die Materialien der Universität Göttingen orientieren sich an den Inhalten der Niedersächsischen Kerncurricula für Informatik. Sie sind daher den Lernfeldern der Kerncurricula zugeordnet. Gemäß den dort enthaltenen Kriterien für allgemeinbildenden Informatikunterricht fordern die Aufgabenstellungen die Schüler*innen zu eigenen kreativen Problemlösungen auf. So lernen sie, dass Informatiksysteme gestaltbar sind. Wann immer möglich, stellen die Aufgaben einen Kontextbezug her, der die Alltagsrelevanz deutlich macht. Offene oder halboffene Aufgaben ermöglichen zudem nicht nur individuelle, sondern auch unterschiedlich komplexe Lösungsansätze.
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Bildungsebene: Sekundarbereich II
Fächer: Informatik
Kompetenzen: Automaten und Sprachen (Lernfeld, Sek. II), Automatenmodelle (Modul, Sek. II), formale Sprachen (Modul, Sek. II)
Lernressource: Unterrichtsmaterial, Unterrichtsplanung und Didaktik
cpothmann.de
Unterrichtsmaterial Informatik
Das hier zur Verfügung gestellte Unterrichtsmaterial wurden von dem Informatiklehrer Christian Pothmann entwickelt. Sie decken einen Großteil des Kernlehrplans Informatik des Landes NRW für die Sekundarstufe II ab. Sie bestehen im Wesentlichen aus PDF-Dokumenten (Präsentationen und Arbeitsblätter). Zu den meisten Aufgaben werden außerdem Programmier- und Modellierungsvorlagen bereitgestellt. Das Material ist als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht. Es kann unter der Lizenz CC BY-NC-SA 4.0 zu nicht-kommerziellen Zwecken verwendet werden.
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Bildungsebene: Sekundarbereich II
Fächer: Informatik
Kompetenzen: Algorithmen und Datenstrukturen (Lernfeld, Sek. II), Automaten und Sprachen (Lernfeld, Sek. II), Automatenmodelle (Modul, Sek. II), Codierung und Übertragung von Daten (Modul, Sek. II), Datenbanken (Modul, Sek. II), Datenschutz (Modul, Sek. II), formale Sprachen (Modul, Sek. II), Grundlagen der Algorithmik (Modul, Sek. II), Informationen und Daten (Lernfeld, Sek. II), Klassen und Objekte (Modul, Sek. II), Kryptologie (Modul, Sek. II), statische und dynamische Datenstrukturen (Modul, Sek. II)
Lernressource: Unterrichtsmaterial
www.uni-goettingen.de
Automaten und formale Sprachen
Die Materialien zum Thema Automaten und formale Sprachen richten sich an Schüler*innen in der Qualifikationsphase. Die Materialien können sowohl in Kursen auf grundlegendem als auch auf erhöhtem Anforderungsniveau eingesetzt werden.
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Bildungsebene: Sekundarbereich II
Fächer: Informatik
Kompetenzen: Algorithmen und Datenstrukturen (Lernfeld, Sek. II), Automaten und Sprachen (Lernfeld, Sek. II)
Lernressource: Unterrichtsmaterial
www.uni-goettingen.de
Implementierung endlicher Automaten
Die Implementierung endlicher Automaten bietet eine schöne Gelegenheit, das theoretische Modell der endlichen Automaten praktisch zu nutzen und eine Verknüpfung zum Lernfeld Algorithmen und Datenstrukturen herzustellen. Neben Ideen zur Implementierung von Akzeptoren regulärer Sprachen aus dem Alltag befindet sich im Materialpaket zudem ein Beispiel für ein größeres Projekt der gesamten Lerngruppe, in dem gemeinsam eine eigene Turtle-Programmierumgebung entwickelt wird.
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Bildungsebene: Sekundarbereich II
Fächer: Informatik
Kompetenzen: Algorithmen und Datenstrukturen (Lernfeld, Sek. II), Automaten und Sprachen (Lernfeld, Sek. II)
Lernressource: Unterrichtsmaterial
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