1. Funktionsweise/Technische Basis (45 bzw. 90 min)
(evtl. in Verbindung mit Modul 4)

Das Modul orientiert sich an Überlegungen und Vorschlägen von Pascal Powroznik (siehe RFID-Hauptseite).

Standardbezug

(Bildungsstandards der GI)

Informatiksysteme
SuS verstehen die Grundlagen des Aufbaus von Informatiksystemen und deren Funktionsweise
-> benennen wesentliche Bestandteile von Informatiksystemen
-> ordnen Bestandteile eines Informatiksystems der Eingabe, der Verarbeitung und der Ausgabe zu
-> klassifizieren Hardware und Software

SuS erschließen sich weitere Informatiksysteme
-> erkennen den Grundaufbau von Informatiksystemen in Alltagsgeräten wieder
-> erschließen sich selbstständig neue Anwendungen und Informatiksysteme

Materialien

* Strukturlegekarten, basierend auf einer Übersicht zu Auto-ID-Systemen, je nach Stand und Alter der Lerngruppe eventuell durch farbliche und bildliche Gestaltung vorstrukturieren/entlasten (schon vorab selbst ausschneiden!)

* RFID-Warenetikett zur elektronischen Diebstahlsicherung oder Fluggepäckaufkleber mit RFID-Transponder

* Arbeitsblätter: „Was ist RFID?“ (2 Texte für arbeitsteilige Partnerarbeit + Ausschneidematerial (schon vorab selbst ausschneiden!) zur Funktionsweise)

* Definition Informatiksystem: Ein Informatiksystem ist die Gesamtheit aller Komponenten, die zur technisch unterstützten, automatischen Informationsverarbeitung notwendig sind. Diese Beschreibung umfasst Hardware, Software, Vernetzung und die Interaktion mit dem Nutzer.

Unterrichtsverlauf

Begegnungsphase (15 min, Anmerkung: für das Strukturlegen muss ausreichend Zeit eingeplant werden!)

Zum Einstieg in die Thematik verschaffen sich die Lernenden mithilfe der Methode des Strukturlegens einen Überblick über Systeme, die der automatischen Identifizierung und/oder Datenerfassung dienen. Sie erkennen grundlegende Gemeinsamkeiten und Unterschiede. Anhand der Fragen, die in dieser Phase auftauchen, kann sich der Lehrer ein Überblick über das Vorwissen der Lerngruppe verschaffen und durch Klärung eine gemeinsame Ausgangsbasis herstellen. Mit einigen der Systeme werden die Schüler möglicherweise zunächst nichts anzufangen wissen. RFID dürfte sicherlich dazu gehören. Hier sollte zur nächsten Phase übergeleitet werden…

Neugier- und Planungsphase (ca. 3 min)

Am anschaulichsten wird es sein, den Schülern ein RFID-Etikett oder Fluggepäckaufkleber zu präsentieren und sie erklären oder Vermutungen anstellen zu lassen, wie das Ganze funktioniert. Hieraus lassen sich für die Stunde Leitfragen zum Aufbau, zur Funktionsweise (einschließlich DB-Anbindung) und evtl. auch zu Eigenschaften eines RFID-Systems ableiten (und an der Tafel fixieren).

Erarbeitungsphase (1.-3. = 15 min, 4. = ca. 2 min, 5. = ca. 3 min)

Die Lernenden erhalten die Arbeitsblätter. Die Erarbeitung (Partnerarbeit) wird zusätzlich durch den Wettbewerbscharakter motiviert: Es geht darum, welches Tandem als erstes den Grafiken die passende Bildunterschrift zugeordnet und das Ganze in die richtige Reihenfolge gebracht hat. Um diese Aufgabe sicher lösen zu können, müssen die Schüler den zugrundeliegenden Informationstext lesen. Das Lernziel wird gesichert, indem das „Siegertandem“ ihr Ergebnis präsentiert und dabei den Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise mit eigenen Worten wiedergibt. Arbeitsaufträge:

  1. Lies dir den Informationstext durch.
  2. Erläutere deinem Tandempartner die in deinem Text ausführlicher beschriebene RFID-Komponente.
  3. Notiere auf der Rückseite deines Arbeitsblattes Stichpunkte zu der RFID-Komponente, die dir dein Tandempartner erläutert.
  4. Ordne gemeinsam mit deinem Tandempartner die ausgeschnittenen Erläuterungen den passenden Grafiken zu und bringt das Ganze in die richtige Reihenfolge.
  5. Bereitet euch darauf vor, der Klasse euer Sortierergebnis zu präsentieren und dabei sowohl den Aufbau als auch die grundsätzliche Funktionsweise eines RFID-Systems mit eigenen Worten zu erläutern.

Vertiefungsphase (ca. 7 min)

Die letzte Phase der Stunde fühlt sich verpflichtet, einen Bezug zu den Bildungsstandards (s.o.) herzustellen: Das bislang Erarbeitete soll/muss (stärker) in den informatischen Kontext gebracht werden. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diesen Schritt zu vollziehen. Man könnte (deduktive Vorgehensweise) eine allgemeine Definition (s.o.) für ein Informatiksystem präsentieren und die Komponenten durch die Schüler zuordnen lassen. Man könnte aber auch anders herum (z.B. fragend entwickelnd) vorgehen. Es wäre auch möglich, mithilfe des Hot-Potatoes-Moduls JMatch eine Zuordnungsaufgabe lösen zu lassen und auf der Grundlage dieses Ergebnisses die Definition eines Informatiksystems zu entwickeln bzw. zu wiederholen.

Fakultativ (+ ca. 45 min) bzw. als vertiefende HA

Um die Rolle von RFID-Systemen in wirtschaftlicher und technischer Hinsicht zu vertiefen, böte es sich an, sie mit Barcode-Systemen zu vergleichen. (Mit Barcodes kommen die Schüler fast täglich in Berührung.) Im Unterrichtsgespräch werden einige Vergleichskriterien entwickelt, zu denen die Schüler anschließend die entsprechenden Informationen recherchieren.

Kriterien können z.B. sein: Beschreibbarkeit, Zeichen-/Speicherkapazität, Lesegeschwindigkeit, Anschaffungskosten, Lesbarkeit mehrerer gleichzeitig, Einfluss von Schmutz/Nässe auf Lesbarkeit, Entfernung zwischen Sender und Empfänger, Abnutzung/Verschleiß, Möglichkeit automatisierten Lesens, direkte Sichtverbindung als Lesevoraussetzung

Das Entwickeln der Kriterien und die Recherche kann z.B. unter der Aufgabenstellung erfolgen, dass sich die Schüler in die Lage eines Unternehmers versetzen sollen, der eines der beiden Systeme künftig einsetzen möchte und sich daher begründet entscheiden muss.