Unterrichtsmaterialien

Im Laufe des Projekts wurden Unterrichtskonzepte und -materialien entwickelt, die eine Berufsorientierung im naturwissenschaftlich-mathematischen Unterricht ermöglichen oder vereinfachen sollen. Hier finden Sie alle Unterrichtsmaterialien zur freien Verfügung. Diese werden mittelfristig auf die OER-Plattform des IPN Leibniz-Instituts übertragen. Für die deutsch-dänischen Projektpartner wurden auf die Regionen abgestimmte Materialien entwickelt, daher liegen sie nur in einsprachiger Version vor. Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an Dr. Marc Wilken (Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!).

 

    Berufsorientierung allgemein

  • Ist das was für mich? - Eine Unterrichtssequenz zur Berufsorientierung im naturwissenschaftlichen Unterricht  

 

  • Planspiel Beruf - MINT Berufe als Kontext im naturwissenschaftlichen Ergänzungsunterricht 

 

 

    Themengebundene Unterrichtskonzepte und -materialien

 

  • Metalle - Ausbildungsberuf Industriemechaniker

 

  • Drikkevandsforsyning for fremtidige generationer (Trinkwasserversorgung für zukünftige Generationen)                                                               
  • Zahnräder - Unterrichtssequenz zur Mechanik und Berufsorientierung

 

  • Plast - Et undervisningsforløb omhandlende plast (Plastik - Ein Unterrichtsverlauf zum Thema Plastik)

 

  • Müllverbrennungsanlage - Arbeitsplatz mit Energie

 

  • Teknologi (Technologie)

Technologie / Robotik

Ein Schwerpunkt des PANaMa-Projekts bildete in der Projektphase von 2018 bis 2020 das Thema "Robotik und Automatisierung". Der Hintergrund für dieses Thema ist die schnelle Veränderung der Arbeitswelt durch die Digita-lisierung in vielen Bereichen von Wirtschaft, Industrie und Handwerk. Nicht nur viele Produktions- und Lieferabläufe sind ohne den Einsatz digitaler Technik kaum noch denkbar, sondern auch traditionelle Berufsfelder in Handwerk oder der Landwirtschaft werden zunehmend durch digitale Medien und Technik geprägt. Hierauf sollten Jugendliche in ihrer Schulzeit - egal für welchen Beruf sie sich später entscheiden - vorbereitet sein. Dies geschieht allerdings bisher trotz zahlreicher Digitalisierungsinitiativen im Bildungsbereich nur bedingt.

Das PANaMa-Projekt hat daher dieses Thema aufgegriffen und möchte dazu anregen, Robotik und Programmieren als Teil des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts mit in die schulische Ausbildung zu integrieren und somit ein Grundverständnis digitaler Vorgänge bei den Schülerinnen und Schülern zu schaffen. Gleichzeitig sollte mit der Ar-beit an Robotern das Interesse bei den Jugendlichen an möglichen Arbeitsfeldern, in denen Digitalisierung eine Rolle spielt, gefördert werden.

Darüber hinaus wurden im PANaMa-Projekt Konzepte für ein außerschulisches Angebot für Jugendliche unterschiedlicher Altersstufen erarbeitet, mit dem ebenfalls digitale Kompetenzen gefördert werden. Einige dieser Lern- und Unterrichtskonzepte stellen wir Ihnen hier zur Verfügung. Mit den Bereichen Kryptografie/Codierungstheorie und Robotik bieten wir zwei Perspektiven auf das Thema Digitalisierung. Sie können sowohl in der Schule aber auch privat von Jugendlichen umgesetzt werden. Für Rückfragen können Sie sich gern per Mail weiterhin an uns wenden: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Interessante Themen um Technologie, Roboter und Digitales finden Sie zudem auch auf Deutsch und Dänisch auf der Webseite https://teknologiskolen.dk.flamingo.ws/de/, die ebenfalls im Rahmen des PANaMa-Projekts entstanden ist.  

 

Themenbereiche

Kryptografie/Codierungstheorie

Bei der Kryptographie handelt es sich um das mathematische Teilgebiet, das sich mit der sicheren Verschlüsselung von Informationen beschäftigt. Immer, wenn irgendwo Informationen ver- oder entschlüsselt werden müssen, um diese sicher zu übertragen (z.B. Passwörter), werden Verfahren der Kryptographie genutzt. Im Alltag stellen Nachrichten- dienste, Browser-Adressen, Internet-Logins oder WLAN-Zugänge die größten Berührungspunkte dar. Häufig werden Verschlüsselungen genutzt, ohne dass man die Verschlüsselung bewusst mitbekommen oder die Notwendigkeit zu hinterfragen. 
 
Die Kodierungstheorie beschäftigt sich hingegen damit, wie Informationen in eine andere Darstellung überführt (kodiert) werden können, sodass auch bei Störungen eine zuverlässige Übertragung möglich ist. Dabei kommt es darauf an, dass Übertragungsfehler von Computern erkannt werden können (wie beim Scannen von  Strichcodes an der Supermarktkasse) oder Fehler sogar korrigiert werden können (wie beim Abspielen von DVDs mit Kratzern oder bei der Kommunikation von Raumsonden mit der Erde).
 
Beide Themen sind ein elementarer Bestandteil digitaler Technologie und Kommunikation.
 

Unterrichtsmaterialien

 

Kryptografie                                                           

 

Codierungstheorie

 

Robotik

Die Konzepte zur Robotik, die im Rahmen der Forschungscamps umgesetzt wurden, wurden vom dänischen Projektpartner an der Teknologiskolen, Odense, entwickelt. Hier wurde mit unterschiedlichen Mikroprozessoren wie arduino oder micro:bit gearbeitet, wie beispielsweise die Steuerung für einen kontaktlosen Seifenspender. Eine Anleitung finden Sie nachfolgend in den Videotutorials: 

 

Im RoboCamp entstanden im Herbst 2019 zwei an industrielle Vorbilder angelehnte Roboter: eine Farbsortiermaschine und ein Transportroboter. Zur Steuerung wurde ein Arduino-Mikroprozessor verwendet, der Aufbau der Roboter erfolgte mit LEGO®-Bauelementen. Anleitungen zum Bau und zur Programmierung finden Sie über die Webseite des Projektpartners unter https://www.teknologiskolen.dk/robocamp2019/

   

                
Farbsortiermaschine   Lagertransportroboter

 

                                    

Weitere Anregungen und Materialien zu den Themen Robotik und Technlogie über https://teknologiskolen.dk.flamingo.ws/de/

 

Ozobot-Miniroboter (Ausleihe an Schulen)

Um den Schulen in der Programmregion die Gelegenheit zu geben, die Beschäftigung mit Robotern im Unterricht auszuprobieren, stellt das IPN Leibniz-Institut auch weiterhin aus dem PANaMa-Projekt Klassensätze mit Mini-Robotern der Firma Ozobot zur Verfügung. Diese können für 4 Wochen von Schulen ausgeliehen werden. Geeignet sind diese v.a. für die Jahrgangsstufen 5 – 9 und bieten die Möglichkeit erste Erfahrung in der Programmierung zu vermitteln. Wir bieten hierzu eine kurze Einweisung in die Möglichkeiten dieser Miniroboter an. Nähere Informationen zu Anwendungsmöglichkeiten finden Sie auch über die Webseite https://ozobot.com/educate , wo es neben Tutorials ebenfalls praktische Lehrbeispiele zu finden gibt. Möchten Sie für Ihre Klasse oder Ihren Kurs einen Klassensatz ausleihen, schicken Sie uns ein Mail an: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!.

 

Dokumentation / Publikationen

Eine ausführliche Dokumentation des Projekts finden Sie in dem zum Abschluss des Projekts erstellten Video sowie in den Booklets zum PANaMa-Projekt.

 

 Video

Aufgrund der Restriktionen durch die Covid19-Pandemie konnte die für den Juni 2020 geplante Abschlussveranstaltung in Sønderborg leider nicht stattfinden. Alternativ entstand eine Videodokumentation mit Bildern, Fakten, Statements von Projektbeteiligten sowie Interviews mit dem Projektleiter am IPN, Prof. Dr. Aiso Heinze, und dem Projektverantwortlichen des dänischen Projektpartners an der Teknologiskolen Prof. Jacob Nielsen. Das Video können Sie über folgenden Link ansehen und herunterladen: https://cloud.rz.uni-kiel.de/index.php/s/jeNf7j73EjeFs92.

 

 Booklets

Die Publikation zum Projekt "Das PANaMa-Projekt - Vernetzung von Schulunterricht und Arbeitswelt" besteht aus vier Bänden und entstand 2018 - 2020 unter Beteiligung der in Odense und Kiel mitwirkenden Projektmitarbeiter/-innen am Laboratorium for Sammenhængende Uddannelse og Læring (LSUL), der Teknologiskolen und des IPN Leibniz-Insituts. Sie enthält sowohl Beiträge zur Projektkonzeption, zu den unterschiedlichen Maßnahmen und Aktivitäten, zu Themenschwerpunkten als auch Konzepte und Materialien für den mathematischen und naturwissenschaftlichen Schulunterricht. Die Bände 1 und 3 sind zweisprachig (dtsch./dän.), während die Unterrichtsmaterialien in den Bänden 2 und 4 lediglich auf Deutsch vorliegen.

Nachfolgend im Detail die einzelnen Bände zum Download und Nachlesen. Sie können die Druckversion aber auch kostenfrei erhalten - schicken Sie uns hierzu einfach eine E-Mail an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

1. Konzept und Umsetzung — Der 1. Band beinhaltet eine ausführliche Erläuterung zu Idee und Konzept des PANaMa-Projekts, eine wissenschaftliche Erörterung zum fachlichen Lernen sowie  Beschreibungen einiger ausgewählter Schülerprojekte, die an Schulen umgesetzt wurden. In diesen Projekten von Schülerinnen und Schülern wurden Unterrichtsinhalte mit konkreten Berufsfeldern in Verbindung gebracht. Dies wurde möglich durch eine enge Kooperation von Schulen und regionalen Unternehmen.

2. Berufsorientierung im MINT-Fachunterricht — Im Laufe des Projekts entstanden zahlreiche Unterrichtskonzepte und Materialien, die berufliche Praxis und Themen der Arbeitswelt mit Lerninhalten aus dem naturwissenschaftlich-mathematischen Schulunterricht verbinden. In diesem Band finden Sie Beispiele zu verschiedenen Berufszweigen mit Aufgaben-stellungen und Lösungen, die im Unterricht angewendet werden können. Das Themenspektrum reicht hierbei von der Landwirtschaft über metallverarbeitende Berufe bis zu Übungen um digitale Medien.  

3. Science Camps und Technologieverständnis - Wege zu beruflichen Kompetenzen — In der zweiten Phase des PANaMa-Projekts wurde das Thema der beruflichen Orientierung im Schulunterricht erweitert um die Kompetenzen, die Jugendliche in die moderne Arbeitswelt mitbringen sollten. Diese Arbeitswelt ist vermehrt geprägt von digitaler Technologie. Diese zu verstehen ist eine Voraussetzung, um mit digitalen Medien optimal arbeiten zu können. Mit der Teknologiskolen an der SDU als neuem Projektpartner wurde es möglich hierzu zusätzliche Angebote zum Technologieverständnis und digitaler Technik für Jugendliche und Lehrkräfte zu schaffen. In dem 3. Band finden Sie hierzu einige Beiträge und Unterrichtsmaterialien.

4. Mathematik im beruflichen Kontext: Aufgaben im Mathematikunterricht — Gute mathematische Kenntnisse sind eine wesentliche Grundlage für nahezu alle Berufsfelder. Die Verknüpfung von Mathematikaufgaben und Themen aus der Arbeitswelt bieten Schülerinnen und Schülern praktische Bezüge zwischen ihrem Unterricht und der Praxis. Im 4. Band der PANaMa-Booklets finden Sie hierzu einige Beispiele inklusive Aufgabenblättern und Lösungen zu Arbeitsgebieten wie der Landwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion, der Herstellung von High-Tech-Materialien oder dem Bereich der erneuerbaren Energien. 

 

 


 

 
   
Anmerkung zu Band 4: Zu den Aufgaben 14 (Schweinemast), S. 70 ff., und 27 (Ackerplanung), S. 113 ff.,
werden zwei Excel-Tabellen benötigt, die Sie hier herunterladen können:

 

Fachkräftestudie

Die Idee für das PANaMa-Projekt entstand v.a. aus der Notwendigkeit dem prognostiziertem Fachkräftemangel in den Regionen Schleswig-Holstein und Süddänemark entgegenzuwirken. Hierzu sollten zukünftigen Schulabsolventen berufliche Perspektiven über den naturwissenschaftlichen-mathematischen Schulunterricht beiderseits der Grenze eröffnet werden. Als Ausgangspunkt für die Konzepte des Projekts wurde 2016/17 eine eigene Studie erarbeitet, die die Prognosen zu den Defiziten an Fachkräften auf dem Arbeitsmarkt in den Regionen zusammenführt. Diese Studie von Dr. Kerstin Haucke, Sofie Forsberg Sørensen, Lena Lykke Jønch-Clausen und Anja Helena Tyranski steht Ihnen hier zum Download zur Verfügung.

Konzepte und Ziele

Zielsetzungen

Das PANaMa-Projekt hat Ende 2015 seine Arbeit aufgenommen und bis zu seinem Abschluss im September 2020 vorrangig das Ziel verfolgt, mit der Stärkung beruflicher Orientierung von Jugendlichen in der Programmregion die aktuelle und zukünftige Situation des Fachkräftepotenzials beiderseits der deutsch-dänischen Grenze zu verbessern. Für den Arbeitsmarkt in den Regionen wurde vor Beginn des Projekts ein Mangel an qualifizierten Fachkräften prognostiziert, den eine projekteigene Studie bestätigt hat (Fachkräftestudie PANaMa-Projekt z. Download). Um diesem Mangel entgegenzuwirken, gab und gibt es zahlreiche nationale Initiativen. In Dänemark richten sich diese primär auf Berufe, die mit dem MINT-Bereich verknüpft sind. Das PANaMa-Projekt war hier eines der wenigen Projekte, die grenzübergreifend angelegt waren.

Die Konzepte und Aktivitäten, die das Kieler IPN Leibniz-Institut gemeinsam mit den Projektpartnern an der SDU (Sydddansk Universitet), Odense, entwickelt und umgesetzt hat, beinhalteten sowohl Unterrichtskonzepte für den naturwissenschaftlich-mathematischen Unterricht an Schulen als auch außerschulische Bildungsangebote für zukünftige Schulabsolventen. Mit diesen Maßnahmen sollten den Schülerinnen und Schülern einerseits neue Perspektiven auf den regionalen Arbeitsmarkt eröffnet sowie andererseits ihre Kompetenzen im Bereich digitaler Medien und Technologie verbessert werden, um sie für die Arbeitswelt 4.0, die zunehmend von der Digitalisierung geprägt ist, über den Schulunterricht hinaus vorzubereiten.

 

 

Konzepte

 

Berufliche Kontexte im Fachunterricht

Ein wichtiger Ansatzpunkt um die beruflichen Perspektiven für Schülerinnen und Schüler zu verbessern, war die Integration von beruflichen Bezügen in den naturwissenschaftlich-mathematisch Schulunterricht. Hierfür sprechen:

  • Berufliche Kontexte können für Berufsfelder, berufliche Tätigkeiten und fachliche Inhalte verstärkt Interesse wecken und so die Jugendlichen zur vertieften Beschäftigung mit der Arbeitswelt und dem Fach motivieren.
  • Berufliche Kontexte im Fachunterricht können zum Erwerb von handlungsnahen Kompetenzen beitragen, so dass fachliche Inhalte in vielfältigen Problemkontexten angewendet werden können. Dies ist berufsvorbereitend und erleichtert den Übergang Schule – Beruf.
  • Berufliche Kontexte im Fachunterricht können im Sinne von Grundvorstellungen ggf. das Verständnis fachlicher Konzepte anreichern, so dass die Schülerinnen und Schüler ein vertieftes Verständnis fachlicher Inhalte erwerben. Dies kann das fachliche Lernen unterstützen.

Die Kooperationen von Unternehmen und Schulen haben hier im Wesentlichen dazu beigetragen, die Kontexte in den Unterricht zu bringen. Lokal gab es hier unterschiedliche Projekte zwischen einzelnen Schulklassen vorrangig der 9./10. Jahrgangsstufen und Betrieben vor Ort. Naturwissenschaftliche Themen wurden mit Tätigkeitsfeldern in den Unternehmen verknüpft. Zielsetzung der einzelnen Projekte war die Gestaltung und Präsentation des durch die Projekte erworbenen Wissens und der Erkenntnisse über die beruflichen Arbeitsfelder. Die Ergebnisse wurden von den Schülerinnen und Schülern im Rahmen von kleinen Ausstellungen oder als Webdokumentation präsentiert. Aus den insgesamt 31 Schülerprojekten hier eine Auswahl:

  • Papierherstellung in Mitsubishi Hi Tec Paper Europe GmbH, Flensburg, mit Schülerinnen und Schülern der Auguste-Viktoria-Schule, Flensburg – neben den Berufsfeldern wurden die naturwissenschaftlichen Vorgänge, die bei der Papierproduktion relevant sind, erarbeitet.
  • Kunststoffproduktion und –verarbeitung – eine 10. Klasse der 10iCampus-Schule in Varde (DK) befasste sich mit der Herstellung und den Möglichkeiten von Kunststoff. Hierbei arbeiteten sie u.a. mit der in der Region ansässigen Firma LEGO® zusammen, erkundeten die Berufe, die in den vielfältigen Bereichen der Kunststoffbearbeitung vorkommen und lernten ausgehend von den Fächern Physik, Chemie und Mathematik über das Material selbst.
  • Müllverbrennung – in Kooperation zwischen der Kieler Müllverbrennungsanlage und einem Kurs der Lilli-Martius-Schule, Kiel, lernten die Jugendlichen einen Arbeitsplatz kennen, in dem es nicht nur um Müll sondern auch um die Gewinnung neuer Rohstoffe und Energie geht.
  • Forschungsorientiertes Unternehmen – mit der Gesellschaft für Marina Aquakultur mbh in Büsum war auch ein Unternehmen beteiligt, das sich mit Forschung im maritimen Bereich befasst. Hier konnte eine 11. Klasse der Schule am Meer, ebenfalls Büsum, neben den wissenschaftlichen Themen auch die dazugehörigen Berufe kennenlernen.

 Nähere Erläuterungen und weitere Beispiele finden Sie auch in Band 1 der Publikationen zum Projekt.

 

Mehr als 30 regionale Unternehmen beteiligten sich am Projekt

 

 Kompetenzvermittlung in außerschulischen Unterrichtsformaten

In der Ergänzungsphase des PANaMa-Projekts, in der der Fokus auf den digitalen Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler lag, bestanden die Konzepte in der Vermittlung von Basiskenntnissen, um digitale Prozesse sowie Medien zu verstehen und mit diesen im späteren Berufsleben arbeiten zu können. Ansatzpunkte sind hier einerseits mathematikbasiertes Wissen zu Themen wie Kryptografie oder Codierungstheorie und andererseits technologische Aspekte wie Technik, Programmierung, Aufbau und Funktionsweisen digitalgesteuerter Maschinen u.ä.

Hierzu wurden im Rahmen des Projekts Konzepte für außerschulische Veranstaltungen für Jugendlichen entwickelt, die mit ihren Inhalten teils an den Schulunterricht anknüpfen, teils aber auch neues Wissen eröffneten. In Forschungscamps und Workshops – aus aktuellem Anlass auch in Form von Online-Tutorials – wurden die Themen orientiert an der Arbeitswelt präsentiert. Die praktische Arbeit stand hierbei im Vordergrund.

Aufbau, Funktion und Programmierung von Robotern bietet hierbei für Jugendliche einen guten Einstieg in die digitale Welt, da es sowohl das Verständnis von Technologie als auch die Fähigkeiten in der Anwendung fördert, gleichzeitig auch noch spielerische Elemente enthält und so für unterschiedliche Altersstufen Anwendung finden kann. Im Projekt wurde die Robotik in der Arbeit mit den Schülerinnen und Schülern daher das zentrale Thema in der digitalen Kompetenzvermittlung.

Weitere Erläuterungen hierzu finden Sie in Band 3 der Publikationen zum Projekt. Praktische Unterrichtsbeispiele und Anwendungen aus dem Projekt haben wir unter Technologie / Robotik zusammengefasst.

 

 Fortbildung für Lehrkräfte

Im Laufe des Projekts fanden mehrere Workshops statt, um den Lehrerinnen und Lehrern beiderseits der Grenze die Gelegenheit zu geben, die entwickelten Unterrichtskonzepte kennenzulernen. Hiermit wurden auch die Kompetenzen der Lehrkräfte gefördert, um Berufsorientierung im Fachunterricht besser etablieren und eine unterrichtspraktische Umsetzung der Konzepte gewährleisten zu können. Dies kann nur im Austausch mit den Lehrkräften gelingen, die zudem die nachhaltige Wirkung der entwickelten Maßnahmen garantieren, indem sie sie in ihren Unterricht tragen und weiter kommunizieren. Alle Konzepte stehen daher längerfristig zur Verfügung – einerseits über diese Webseite und nachfolgend über die OER-Plattform des IPN Leibniz-Instituts, andererseits über die Publikationen zum Projekt.

Die Fortbildungen fanden auf Seiten des dänischen Projektpartners in den Schulen statt, auf deutscher Seite vorwiegend in Kooperation mit und in regionalen Betrieben. Beispielsweise wurde hier das Thema E-Mobilität als Unterrichtsinhalt in Zusammenarbeit mit den Stadtwerken Kiel und einem lokalen Automobilhändler vorgestellt. Inhaltlich lassen sich eine Vielzahl von Themen zur Berufsorientierung für den Fachunterricht aufarbeiten. Einige Anregungen gibt der 2. Band der PANaMa-Publikationen.

 

Nachhaltigkeit

Das PANaMa-Projekt war von Beginn an in seiner Konzeption als grenzüberschreitende nachhaltige Initiative angelegt. Die Maßnahmen im Projektverlauf zielten auf eine nachhaltige Wirkung auf den Arbeitsmarkt mit positiven Effekten für das Fachkräftepotenzial in Süddänemark und Schleswig-Holstein. Ein zentrales Element waren die Kooperationen zwischen regionalen Unternehmen und Schulen, die früh im Verlauf des Projekts initiiert wurden und sich in ihrer Umsetzung mit den Schülerprojekten sowie mit den Workshops für Lehrkräfte zeigten. Diese Verknüpfung von schulischer Bildung und Berufswelt besteht nach den Impulsen, die das Projekt geben konnte, auch nach Ende der Laufzeit von PANaMa in einzelnen Regionen weiter. Insbesondere die Lehrkräfte und Schulen bemühen sich zunehmend um eine Berufs- und Praxisorientierung, die regionale Betriebe mit einbezieht.

 

In der letzten Phase des Projekts wurde sichergestellt, dass die bisherigen und laufenden Konzepte über die Laufzeit des Projekts hinaus sowohl für die Öffentlichkeit als auch insbesondere den deutsch-dänischen Lehrkräften weiterhin zur Verfügung stehen. Dies wird über Webseiten als auch die mehrbändige Publikation, die sowohl die Aktivitäten und Maßnahmen dokumentiert, gleichzeitig aber auch Unterrichtskonzepte und –materialien zur Berufsorientierung für die naturwissenschaftlich-mathematischen Fächern vorstellt,  gewährleistet.

Alle weiteren Materialien, die im Projekt erarbeitet wurden, liegen in digitaler Form vor. Hierin enthalten sind sowohl die Unterrichtskonzepte mit dem Fokus auf die Berufsorientierung als auch die Tutorials zu den technischen bzw. digitalen Themenfeldern, die den Schwerpunkt der Ergänzungsphase bildeten. Längerfristig sollen diese Materialien auf eine OER-Plattform, die am IPN Leibniz-Institut derzeitig aufgebaut wird, übertragen werden, um den Lehrkräften einen intensiveren Austausch zu den Konzepte und eigenen Erfahrungen hiermit zu ermöglichen. Mit dem Schwerpunkt Technologie und digitale Kompetenzen haben sich vor allem die Projektpartner an der Teknologiskolen befasst und zum Abschluss des Projekts eine eigens auf das Themenfeld Technologie und Technologieverständnis gerichtete Webseite entwickelt. Unter https://teknologiskolen.dk.flamingo.ws/de/ können sowohl Lehrkräfte als auch Schülerinnen und Schüler grundlegendes Wissen zu unterschiedlichen Themen aus dem Bereich digitaler Technik und Technologie abrufen, finden Tutorials, interessante Versuche und weitere Hinweise auf Bildungsangebote zu diesem Themenfeld.

 

 

 

 

 

Kryptographie

1 Einführung in die Kryptographie

 

 

Links:

 

Fragen:

Ist die Aussage wahr oder falsch? „Verschlüsselung wird benutzt, um Nachrichten vor Unbefugten zu verstecken.

  1. wahr

  2. falsch

Antwort: b.

An welcher Stelle der Übertragung versucht die Verschlüsselung gegen Zugriff von Unbefugten zu schützen?

  1. Beim Empfänger

  2. Beim Sender

  3. Auf dem Weg vom Sender zum Empfänger

Antwort: c.

Was ist die Chiffre?

  1. Die verschlüsselte Nachricht.

  2. Die unverschlüsselte Nachricht.

  3. Die geheime Information, die man zum Ver- und Entschlüsseln benötigt.

Antwort: a.

 

 

2 Das Cäsar-Verfahren

 

Links:

 

Fragen:

Wie viele verschiedene Möglichkeiten gibt es die Nachricht zu verschlüsseln?

Antwort: 26 (25 die nicht den Klartext ergeben)

 

Aufgabe:

Entschlüssel die Nachricht "iud fdqrrqz gze yadsqz gy 1300". Der Schlüssel ist 12.

Antwort: "wir treffen uns morgen um 1300"

 

 

3 Programmieren mit MakeCode

 

Links:

 

 

4 Cäsar mit dem Computer

 

Links:

  • zum nachlesen

     

    Achtung: Hier findest du eine Datei, die du in MakeCode importieren kannst. Diese liefert dir eine Funktion, die Buchstaben zu Zahlen und Zahlen zu Buchstaben umwandelt. Wie du Funktionen benutzt, kannst im Cheat Sheet nachlesen. Um diese Datei zu nutzen musst du folgendermaßen vorgehen: rechtsklicke auf den Link und klicke dann auf "Link speichern unter...". Speichere diese Datei dann als "microbit-caesar_start.hex", in MakeCode kannst du diese .hex Datei importieren.
  • MakeCode Start

 

  Tip: Orientiere dich zum Verschieben eines Buchstabens an den Schritten, die im Video erklärt werden. Überlege dir, durch welche MakeCode-Befehle du diese ersetzen kannst. Was entspricht in MakeCode z.B. "wenn die Zahl > 26 ist…"?

 

Aufgaben:

  • Programmiere das Verschieben eines Buchstabens, indem du: 

    - Den Buchstaben in eine Zahl übersetzt,

    - Den Schlüssel zu der ermittelten Zahl addierst

    - Sicher stellst, dass die neue Zahl zwischen 1 und 26 liegt

    - Das Ergebnis wieder in einen Buchstaben übersetzt

     

  • Programmiere das Zurückschieben eines Buchstabens, indem du:

    - Den Buchstaben in eine Zahl übersetzt

    - Den Schlüssel von der ermittelten Zahl abziehst

    - Sicher stellst, dass die neue Zahl zwischen 1 und 26 liegt

    - Das Ergebnis wieder in einen Buchstaben übersetzt

 

Tip: Um vom Verschlüsseln eines einzelnen Buchstabens, zum Verschlüsseln einer Nachricht zu kommen, musst du nur alle Buchstaben der Nachricht in einer Schleife durchlaufen. Erinnere dich an "für Element _ in _".

 

  • Programmiere die Verschlüsselung mit dem Cäsar-Verfahren:

    - Erstelle eine Variable „cipher“ und ordne ihr einen leeren Text zu

    - Durchlaufe alle Buchstaben der Nachricht

            * Nutze das zuvor erstellte Programm, um jeden einzelnen Buchstaben um den Schlüsselwert zu verschieben

    * Verbinde den verschobenen Buchstaben mit der Variablen „cipher“
    * Speichere den verbundenen Text wieder in der Variablen „cipher“ ab

    - Gebe die Variable „cipher“ aus

  • Programmiere die Entschlüsselung mit dem Cäsar-Verfahren

    - Erstelle eine Variable „message“ und ordne ihr einen leeren Text zu

    * Nutze das zuvor erstellte Programm, um jeden einzelnen Buchstaben um den Schlüsselwert zurück zu verschieben
    * Verbinde den zurück geschobenen Buchstaben mit der Variablen „message“
    * Speichere den verbundenen Text wieder in der Variablen „message“ ab

    -Gebe die Variable „message“ aus


  

5 Sicherheit des Cäsar-Verfahrens

 

Links:

 PANaMa-Projektregionen

 

Schülerkuratierte Ausstellungen 2017/2018

 

Forschungscamps 2018 - 2020

 

Workshops für Lehrkräfte in Kooperation mit regionalen Unternehmen, 2017-2019

 

PANaMa bei öffentlichen Wissenschaftsevents, 2016 - 2019