An image of Heer de Beer

Heer de Beer.org

Exploring the Computational Medium

Lesmateriaal Informatica voor havo/vwo

Huub de Beer

2010

Tussen 2009 en 2011 heb ik Informatica gedoceerd aan een school voor voortgezet onderwijs (havo/vwo) in Nederland. In 2010 doceerde ik ook het vak Informatiekunde in de derde klas. In deze periode heb ik lesmateriaal gemaakt omdat ik ontevreden was over het bestaande lesmateriaal en ik vind dat een docent zijn eigen invulling moet geven aan zijn onderwijs volgens zijn eigen ideeën over onderwijs en leren.

Veel lesmateriaal was specifiek voor de toen huidige situatie in mijn klassen en enkel geschikt voor eenmalig gebruik. Ander lesmateriaal was meer algemeen van aard en is geschikt voor een breder onderwijzend publiek. Hieronder geef ik een lijst met dit afgeronde lesmateriaal. Eenieder is vrij om dit materiaal te gebruiken.

Daarnaast is dit lesmateriaal, inclusief de LaTeX broncode onder een Creative Commons licentie beschikbaar (download het hier als een ZIP-bestand). Daarmee stel ik iedereen in staat om het lesmateriaal naar eigen wensen en ideeën aan te passen. Als docent kun je dus het lesmateriaal toespitsen op jouw school, jouw klassen en jouw situatie. De enige voorwaarde is dat aangepast en verspreid werk wordt voorzien van dezelfde licentie en de naam van de auteur.

Als je het lesmateriaal gaat gebruiken, zou ik graag van je horen hoe je het toepast en hoe je leerlingen op het materiaal reageren. Stuur gerust een e-mail met jouw ervaringen met het lesmateriaal.

1 Informatiekunde

1.1 Zoeken op internet

Het internet is overal. De meeste computers hebben continue een verbinding met het internet. Steeds meer apparaten, van televisies tot mobiele telefoons volgen die trend. Als vanzelfsprekend ben dan je ook vertrouwd geraakt met het internet: je gebruikt het voor communicatie met familie en vrienden, voor het vinden en verspreiden van informatie, voor het rondhangen op sociale websites, enzovoorts. Tegelijkertijd vertoef je maar op een heel klein deel van het internet. Je leeft als het ware in een digitaal dorp waar je iedereen kent en je goed je weg weet te vinden.

Hoe groot het internet precies is, weet niemand. Een ding is zeker: er is een hele hoop informatie. Je moet het alleen zien te vinden. Je zult de komende jaren veel en vaak zoeken op het internet. En vinden wat je zoekt, kost tijd. Het is belangrijk snel goede resultaten te vinden: daarmee bespaar je een hoop tijd. Daarom is het doel van dit lesmateriaal om zo efficiënt mogelijk goede zoekresultaten te vinden en te verwerken. Naast praktische oefening met een zoekmachine leer je ook meer over de werking van zoekmachines. Daarnaast komen ook theoretische onderwerpen aan bod, zoals de propositielogica en de anatomie van een webpagina. Voordat we dieper ingaan op het zoekproces, kijken we naar het zoeken zoals je dat al kent.

Dit lesmateriaal is ook geschikt voor het eerste jaar Informatica.

2 Informatica

2.1 Databases

Alternatief lesmateriaal over het bouwen en gebruiken van een database. Gegeven een ERD leerlingen leren dit diagram om te zetten naar een database specificatie in SQL . Zo’n SQL specificatie wordt begrepen door de meeste database programma’s.

Daarnaast oefenen de leerlingen met het formuleren en uitvoeren van SQL queries om informatie uit een database te halen. Twee oefen-databases zijn bijgevoegd als SQL bestanden: deze zijn eenvoudig te importeren in een database programma.

Dit lesmateriaal is geschikt als extra materiaal naast een bestaande methode.

2.2 Hardware

Leerlingen schrijven een essay over hoe de Wet van Moore hun leven heeft beïnvloed nadat ze een module over hardware hebben bestudeerd. Deze modules zijn eigenlijk altijd verouderd en hardware is tegenwoordig een stuk minder van belang dan tien of twintig jaar geleden. Computerapparaten zijn er in overvloed en hun capaciteiten kennen voor de meeste gewone taken geen beperkingen meer. Dat neemt niet weg dat hardware niet belangrijk is, maar ik heb liever dat leerlingen nadenken over hardware dan dat ze een hoop zinloze feiten kunnen opsommen.

2.3 Modelleren

Net als bij het materiaal over databases is het materiaal over modelleren bedoeld als extra materiaal en alternatief voor bestaande methoden. Twee modelleertalen worden behandeld: data-flow modelleren (DFD) en Entity-Relationship modelleren (ERD).

2.4 PHP

Het lesmateriaal PHP probeert leerlingen de beginselen van het programmeren met PHP te laten ontdekken en te oefenen. Nadruk ligt op het kunnen schrijven van code uit het hoofd in plaats van enkel met trial-and-error. Gedurende de module worden leerlingen steeds vaardiger om snel eenvoudige stukken code te bedenken en uit te werken. Ik denk dat dit een voorwaarde is om grotere ingewikkelde programma’s te kunnen gaan schrijven (niet behandeld; vervolg module dat ik niet heb gemaakt).

Ook wil ik de aandacht vestigen op de toets PHP hieronder. Deze toets geeft de leerling een volledige webapplicatie “De Rekentoets” bedoeld voor basisschoolleerlingen. De basisschoolleerlingen moeten een eenvoudige rekentoets invullen en krijgen vervolgens het resultaat te zien. De gegeven webapplicatie bestaat uit een aantal functies die nu enkel een vaste waarde retourneren. Doel van de toets is dat leerlingen deze functies van geschikte programmacode voorzien om de webapplicatie werkend te maken.

2.5 Reguliere expressies

Tot slot lesmateriaal over reguliere expressies. Reguliere expressies worden in de informatica veel gebruikt: van implementatie van programmeertalen, het herkennen van patronen in tekst, tot theorie van vertalen en formele talen. In dit lesmateriaal wordt eerst ingegaan op de theoretische kant van reguliere expressies met de definitie van reguliere expressies en oefeningen om bepaalde patronen te genereren. Daarna zijn zogenaamde deterministische eindige automaten (DFA) aan de beurt waarmee patronen herkend kunnen worden.

Vervolgens komt de praktische kant aan bod: leerlingen gaan reguliere expressies schrijven en uitvoeren. Dit kan met behulp van een hen bekende programmeertaal of via een van de vele websites over reguliere expressies waar reguliere expressies uitgevoerd kunnen worden. Alhoewel het de bedoeling is dat leerlingen deze expressies uit het hoofd kunnen opstellen (dus zonder trial-and-error of testen achteraf), leren ze juist van het onderzoeken en uitproberen het meest.