Exploration von Standortdaten - Klasse 8 bis 10
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|---|---|
| Autor | Lukas Höper |
| Editiert am | 28.9.2021 |
| Material | [[:|]] |
| Material | [[:|]] |
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| Unterseiten |
Hier folgt noch ein Eingangstext...
Steckbrief des Unterrichtsmoduls
Titel: Wo, wie und wozu werden Daten gesammelt und verarbeitet? - Exploration von Standortdaten
Modul: Unterrichtsmodul Datenbewusstsein mit interaktiver Web-Webanwendung
Stichworte: Datenbewusstsein, Data Science, Exploration von Standortdaten
Zielgruppe: Wahlpflichtfach Informatik [eine Version für Klasse 5 und 6 findet sich hier: Exploration von Standortdaten - Klasse 5 und 6]
Inhaltsfeld: "Informatik, Mensch und Gesellschaft" (Schwerpunkt: Datenbewusstsein), "Daten und Information"
Vorkenntnisse: Es werden keine besonderen Vorkenntnisse benötigt.
Zeitlicher Umfang: 4 bis 6 Unterrichtsstunden a 45 Minuten
Überblick über das Unterrichtsmodul
Hier wird zunächst eine grobe Reihenplanung mit den entsprechenden Materialien aufgeführt. Die Materialien, wie etwa Arbeitsblätter und ergänzende Informationen, der verschiedenen Phasen sind in der Tabelle hinterlegt. Verlaufsplan Eine detaillierte exemplarische Verlaufsplanung kann hier eingesehen werden: Verlaufsplanung. Des Weiteren steht eine Handreichung mit ergänzenden Informationen für Lehrkräfte zur Verfügung, in der wir die verschiedenen Inhalte des Unterrichtsmoduls erläutern: Ergänzende Informationen.
| Phase | Beschreibung der Lerneinheit | Materialien und Kommentare |
|---|---|---|
| 1 | (Gedanken-) Experiment zum Einstieg:
Experiment zum Herstellen einer Mobilfunkverbindung beim Telefonieren (ein Handy ruft ein zweites Handy an – Was passiert dabei?): Aufgreifen bestehender Vorstellungen der Lernenden zum Aufbau und zu der Funktionsweise des Mobilfunknetzes. Die Lernenden stellen Vermutungen auf, wie eine Mobilfunkverbindung zustande kommt. |
|
| 2 | Erarbeitung des Aufbaus und der Funktionsweise des Mobilfunknetzes:
Mithilfe eines Erklärvideos und der Rekonstruktion mit einem digitalen Puzzle wird der Aufbau und die Funktionsweise des Mobilfunknetzes mit zwei Szenarien erarbeitet. Die Lernenden spielen diese im Puzzle nach, wobei sie erarbeiten, welche Daten erhoben werden könnten und müssen. Dabei wird erarbeitet, wo, wie und wozu Standortdaten bei der Nutzung des Mobilfunknetzes erhoben werden. (Eine der wesentlichen Erkenntnisse: Es werden Standortdaten implizit erhoben und für den primären Zwecke des effizienten Betreibens des Mobilfunknetzes verarbeitet.) |
Erklärvideo, Puzzle (s.u.), AB1, AB2 - Niveau 1, AB2 - Niveau 2, AB2 - Sprinteraufgabe |
| 3 | Ideensammlung:
Die Lernenden reflektieren ihre Erfahrungen aus eigenen alltäglichen Interaktionen mit digitalen Artefakten, währenddessen Standortdaten erhoben und verarbeitet werden, und sammeln Ideen für vergleichbare Kontexte. Außerdem stellen die Lernenden Vermutungen an, wozu Standortdaten verwendet werden könnten. Dabei geht es um ein erstes Brainstorming und Hineinversetzen in die Position eines Anbieters eines datengetriebenen digitalen Artefaktes. Dabei können auch Regulierungsfragen aufgeworfen werden, welche die nachfolgende Exploration jedoch nicht hinsichtlich der Fragestellung, wozu ein Mobilfunknetzanbieter die Daten nutzen dürfte, begrenzen sollte. |
AB3 |
| 4a | Exploration der Standortdaten mithilfe der interaktiven Web-Anwendung – Teil 1:
Mit der Einführung der verfügbaren Daten wird aufgezeigt, welche Daten bei der Nutzung des Mobilfunknetzes tatsächlich erhoben werden könnten (mit Anknüpfung an Phase 2). Die Lernenden lernen die Daten und die interaktive Web-Anwendung kennen und explorieren die visualisierten Daten exemplarisch gemeinsam im Plenum, um eine erste Information über die Person herauszufinden (bspw. Wohnort der Person). |
Datentabelle zum zeigen, Web-Anwendung (s.u.), AB4, Hilfszettel zur Web-Anwendung |
| 4b | Exploration der Standortdaten mithilfe der interaktiven Web-Anwendung – Teil 2:
In Gruppen (oder alternativ in PA) explorieren die Lernenden arbeitsteilig die Standortdaten, um einen gemeinsamen Steckbrief über die Person zu den Standortdaten zu erstellen und diese damit zu charakterisieren. Für die Verarbeitung/Exploration der Standortdaten wird das Filtern als Beispiel eines Data Moves verwendet. | |
| 5 | Reflexion und Diskussion:
Im Plenum werden die Erkenntnisse des Unterrichtsmoduls reflektiert und diskutiert, etwa mit folgenden Fragen:
|
Grobziele des Unterrichtsmoduls
Um mit diesem Unterrichtsmodul ein Datenbewusstsein der Lernenden zu fördern, werden mit diesem Modul folgende Grobziele verfolgt.
Die Schülerinnen und Schüler...
- erkennen den groben Aufbau und die grundlegende Funktionsweise eines Mobilfunknetzes und verstehen, wo, wie und welche Daten bei der Nutzung eines Mobilfunknetzes erhoben werden.
- verstehen anhand des Beispiels der Erhebung von Standortdaten bei der Nutzung des Mobilfunknetzes, den Unterschied zwischen explizit und implizit erhobenen bzw. generierten Daten.
- erkennen anhand des Beispiels der Erhebung von Standortdaten bei der Nutzung eines Mobilfunknetzes, wozu Daten beispielhaft erhoben und verarbeitet werden können und dass dies etwa zum Betrieb des Mobilfunknetzes wichtig sein kann.
Leitfragen im Unterrichtsmodul
- Wo und wie werden bei der Nutzung des Mobilfunknetzes Standortdaten erhoben und warum ist das (für die technische Funktionsweise des Mobilfunknetzes) sinnvoll?
- Welche Daten werden bei der Nutzung des Mobilfunknetzes erhoben?
- Wie und welche Informationen können aus Standortdaten, die auf einer Karte visualisiert werden, gewonnen werden?
Puzzle
Die Rekonstruktion der Struktur und Funktionsweise des Mobilfunknetzes wird einerseits mit dem Erklärvideo und zugehörigen Arbeitsblatt 1 (siehe Phase 1), andererseits mit einem Puzzle geleitet und gestützt. In dem Puzzle geht es darum, dass ein Modell eines Mobilfunknetzes aufgebaut wird (Schritt 1) und anschließend zwei Situationen zur Funktionsweise des Mobilfunknetzes - Herstellen einer Mobilfunkverbindung zwischen zwei Endgeräten - simuliert (Schritt 2).
Das Puzzle stellen wir in zwei Varianten zur Verfügung:
- Die analoge Version des Puzzles besteht aus einer Unterlage (Din A4 Blatt) und verschiedenen Puzzleteilen, Personenplättchen und Pfeilen. Diese Version setzen wir in Klasse 5 und 6 ein - siehe dazu Exploration von Standortdaten - Klasse 5 und 6.
- Ebenfalls haben wir das Puzzle mit einem interaktiven Whiteboard digitalisiert, an dem die Lernenden kollaborativ an einem Puzzle von verschiedenen Endgeräten aus interagieren können (siehe Bild). Kontaktieren Sie uns gerne, damit wir Ihnen diese Vorlage bereitstellen können.
Interaktive Web-Anwendung
Für das Unterrichtsmodul haben wir eine interaktive Webanwendung entwickelt. Diese ist unter folgendem Link erreichbar: go.upb.de/ExplorationStandortdaten
Zunächst muss das Jupyter Notebook einmal komplett ausgeführt werden, wozu etwa der Doppelpfeil gedrückt werden kann. Anschließend müssen die Standortdaten mithilfe des Buttons Lade die Standortdaten eingelesen werden. Prinzipiell ist es auch möglich eigene Standortdaten einzuladen bzw. die Anwendung, um diese zu erweitern, die an dieser Stelle ausgewählt werden könnten. Bei Interesse daran, wenden Sie sich gerne an uns. Nach dem Laden der Standortdaten wird eine Bedienoberfläche angezeigt, in der die Daten gefiltert und auf einer Karte visualisiert werden können (s. Bild).