Medienkonzept der Orientierungsstufe I Burgdorf Projektkoordinator
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Medienkonzept der Orientierungsstufe I Burgdorf Projektkoordinator: Uwe Schrader Planungsmitglieder: Dr. Rudolf Köhler, Margret Bruns, Rita Hartmann, Anette Heinze, Gitta Metzler, Susanne Rudorf, Hasso Lambert, Matthias Sagaster, Rüdiger Streilein Vers. 2.3, Stand: 12.01.2003 -1- Inhaltsverzeichnis Thema Seite Lernen und Arbeiten mit dem Computer -Vorbereitung auf eine globale Informationsgesellschaft Starthypothesen: - Veränderung der Lebenswelt / Veränderung des Lernens 3 1.Umfrageergebnisse zum Kenntnisstand und zur Computerausstattung der Schüler/-innen zum Beginn des 5. Schuljahres (September 2001) 1.1 Vorhandene Kenntnisse bei Schülern und Schülerinnen zum Beginn des 5. Schuljahres 1.2 Häufigste Computer-Anwendungen bei den Schülern und Schülerinnen 1.3 Häusliche Computerausstattung der 5.-Klässler (Umfrageergebnisse) 3 2. Einsatz des Computers an der OS 1 Burgdorf 2.0 Der Computer als universelles Lehr- und Lernmedium 2.0.1 Gesamtkonzept der OS1 Burgdorf 2.1 Computerraum mit 13 Arbeitsplätzen 2.1.1 Hard- und Softwareausstattung 2.1.2 Nutzung des Computerraumes im 5. Jahrgang (Allgemeines, Lernziele im 5. Jahrgang ) 2.1.3 Nutzung des Computerraumes im 6. Jahrgang Beispiele für fachbezogenen Unterricht am / mit dem Computer Unterrichtsbeispiel: Fach Biologie, UE: Wildlebende Tiere in unserer Region Unterrichtsbeispiel: Fach Physik / Chemie, UE: Temperatur 5 5 2.2 Computer-Arbeitsplätze im Gebäude der OS 1 (1. Ausbaustufe, Geräte vorhanden) - Beschaffung PCB-Vorbereitungsraum (R3) Hard- / Softwareausstattung, Nutzung Info-Center / Info-Terminal in der oberen Pausenhalle, Erfahrungen / Probleme 11 5 6 6 7 9 PCs in den Klassenräumen 3. Geplanter Einsatz des Computers an der OS1 Burgdorf (finanziert mit Hilfe von N21) 3.1 Bessere Nutzung der neuen Medien durch Schülerarbeitsplätze im Klassenraum 3.2 Bessere und vielfältigere Unterrichtsgestaltung durch Multimedia-PCs Möglichkeiten heutiger Multimedia-Computer (Abbildung) 3.2.1 Multimedia-PCs im Fachbereich PCB (Unterrichtsbeispiele) Themenbereich "Wasser" (5. Jahrgang) Themenbereich "elektrischer Strom" (5. Jahrgang) Themenbereich "Bewegungsapparat des Menschen" (5. Jahrgang) Themenbereich "Wald / Bäume" (6. Jahrgang) 3.3 Erforderliche Hard- und Software-Ausstattung der OS1 Burgdorf (2. Ausbaustufe) 3.3.1 Zwei Schüler-Arbeitsplätze für jeden Klassenraum 3.3.2 Aufstellung der Schüler-Arbeitsplatz-PCs (Grundaufstellung in den Klassenräumen) a) OS1 Gebäude, Parterre, b) 1. Etage (Aufstellvariante I) 3.3.3 Aufstellung der Schüler-Arbeitsplätze im OS1-Gebäude – c) 1. Etage (Aufstellvariante II) Zeitweilige Einrichtung eines PC-Schulungsraumes (Aufstellvariante IIa) Zeitweilige Einrichtung eines Internet-Cafés in der oberen Pausenhalle (Aufstellvariante IIb) 3.3.4 Nutzung der Pausenhalle (Schiff / Insel X2 / X4) für Mulitmedia-Präsentationen (Zeitweilige Aufstellung und Einsatz des Beamers) Schüler-Arbeitsplätze im OS1-Gebäude - 1. Etage (Aufstellvariante IIa und IIb 3.3.5 Ausstattungsmerkmale eines Schüler-Arbeitsplatz-PCs Aufstellung praxisgerechter Schüler-Arbeitsplätze im Klassenraum Schüler-Arbeitsplatz-PCs - Hardware / Ausstattungsmerkmale / Peripherie / Software 3.3.6 Vernetzung aller Schüler-Arbeitsplätze über eine 100 MHz-Verkabelung Anschluss an das Internet (DSL-Router, Proxy-Server, Mail-Server, WEB-Server) Hardware / Ausstattungsmerkmale / Software, Einrichtung eines Datenbank- und WEB-Servers Netzwerksicherheit und Systemadministration Netzwerkplan OS1 Burgdorf 12 13 14 15 16 16 16 20 21 -2- 3.3.7 Kabel versus Funknetz (Sicherheit) 22 3.4. Geräte- / Material- / Software- und Mobiliarbedarf Anlagen Lageplan: a) OS1 Gebäude, Parterre Lageplan: b) 1. Etage (Aufstellvariante I) Lageplan: c) 1. Etage (Aufstellvariante IIa, IIb) 22 24 25 26 Lernen und Arbeiten mit dem Computer Vorbereitung auf eine globale Informationsgesellschaft Starthypothesen: Veränderung der Lebenswelt Schon jetzt sind in vielen Berufen Computerkenntnisse wichtige Voraussetzung für deren Erlangung. Dieser Trend wird noch weiter ansteigen. Die Dezentralisierung der Arbeitsplätze wird weiter voranschreiten. So genannte "Home-Arbeitsplätze" werden vermehrt eingerichtet. Der Computer ist dann das entscheidende Bindeglied. Teamarbeit ist / wird in vielen Bereichen nicht auf einen Ort beschränkt, sondern weltweit möglich und notwendig sein. Das Lernen für Beruf und Studium ist / wird immer stärker von dem Bereitstehen aktueller Informationen abhängig sein. Im Wettbewerb der Firmen, aber auch der Gesellschaften wird der schnelle Zugriff auf Informationen / Wissen entscheidende Vorteile bringen. Die Informationsbeschaffung und das Mitteilen von Informationen wird immer häufiger über das weltweite Internet abgewickelt werden. Auch der private Lebensbereich wird immer mehr durch den Einsatz von Computern geprägt sein (Informationsbeschaffung, Haushaltsorganisation, Haushaltsführung, Behördenangelegenheiten, Freizeit, Unterhaltung u.a.). Veränderung des Lernens Eine gesicherte Methodik u. Didaktik für den Computer-Unterricht mit Zehn- bis Zwölfjährigen liegen nicht vor (auch keine Rahmenrichtlinien). Auch die Erziehungswissenschaft hält sich sehr zurück, kaum Kritik als methodisch-didaktische Anregungen (keine Hilfeleistung für die Arbeit vor Ort). Wer den Computer-Unterricht auf Arbeitsgemeinschaften oder Informatikkurse beschränkt, (wie vielerorts) erhöht die „soziale Schieflage“. Weit mehr, als allgemein angenommen wird, verfügen Fünftklässler zu Hause weder über PC-Geräte noch über ausreichende PC-Kenntnisse. Die Motivation zum PC-Lernen ist bei Schülern/-innen ungewöhnlich groß. Der Umgang mit dem Computer stellt für viele Schüler/-innen einen besonderen Anreiz dar, sich auch mit ansonsten eher "langweiligen" Thematiken zu beschäftigen. Die bei der Nutzung von Programmen "prompte" Reaktion des Computers ist für die Schüler/-innen eine enorme Hilfe und zugleich Ansporn, es besser zu machen. Computer-Unterricht erhöht und verbessert selbstgesteuertes Lernen. Computer üben nach wie vor eine große Anziehungskraft auf die Schüler/-innen aus. Ihr Einsatz im Unterricht wirkt motivierend. Im Unterricht eingesetzte Computer bieten zusätzliche Möglichkeiten zur inneren Differenzierung. Lernen mit dem Computer bietet eine bisher nicht möglich gewesene Chance, unabhängig vom Wohn- und Schulort miteinander an einem Thema zu arbeiten und zu lernen. Die Voraussetzungen bei den Lehrern/-innen sind zurzeit noch so unterschiedlich, dass ein abgestimmter Computer-Schulunterricht unbedingt notwendig, aber wegen der Heterogenität der Voraussetzungen äußerst schwierig ist. -3- 1. Umfrageergebnisse zum Kenntnisstand und zur Computerausstattung der Schüler/-innen zum Beginn des 5. Schuljahres (Umfrage September 2001) Alle Schüler / Schülerinnen des 5. Jahrgangs (168) füllten zu diesem Zweck einen Fragebogen aus. Die Fragen wurden vorher ausführlich besprochen und dann gemeinsam beantwortet bzw. das Zutreffende angekreuzt. 1.1 Vorhandene Kenntnisse bei Schülern und Schülerinnen zum Beginn des 5. Schuljahres 1. 1. Texte eingeben und bearbeiten 2. 2. Bilder / Cliparts in Text einbinden 3. 3. Bilder / Cliparts bearbeiten / verändern 4. 4. Bilder / Cliparts scannen 5. 5. Tabellen mit einem Textprogramm erstellen 6. 6. Im Internet "surfen" 7. E-M ails selbständig abfragen / versenden 7. Häufigkeit der Nennung (max. 168 Sch.) 8. html-Seiten für eine Homepage erstellen 8. 0% 20% 10% 40% 30% 60% 80% 100% 50% 70% 90% 1. Computerspiele zutreffend nicht zutreffend 2.Textverarbeitung 3. Surfen im WEB 4. Bildbearbeitung 5. Lernprogramme 0 50 100 150 1.2 Häufigste Computer-Anwendungen bei den Schülern und Schülerinnen 1.3 Häusliche Computerausstattung der 5.-Klässler -4- 1. 1. Eigener Computer 2. 2. M itnutzung des Computers (Eltern/Geschwister) 3. 3. Eigener Internetzugang 4. 4. M itnutzung des Internetzugangs (Eltern/Geschwister) 5. 5. Eigene E-M ail-Adresse 6. 6. Eigene Homepage 0% 20% 10% 40% 30% zutre ffe nd 60% 50% 80% 70% 100% 90% nicht zutre ffe nd Bisher mögliche Computer-Verwendung Gewünschte Computer-Verwendung Fachbezogener Unterricht mit Computereinsatz (pro U.-Fach 3-4 Stunden im Computerraum) 2. Ausbaust. (Neue Geräte, N21) Sch.-Arbeitsplatz-PCs im Klassen- / Fachraum (fachunabhängiger Einsatz) - Präsentation aller Medien Internet-Café 6. Jahrgang Arbeitsgemeinschaften (1 feste U.-Stunde pro Woche im Computerraum) Einsatz von Lernprogrammen Computer-Grundausbildung (Fächer: Deutsch, Mathematik, Englisch) 5. Jahrgang Info-Center (Internet, Mail u. Datenbanknutzung) 1. Ausbaustufe (Einsatz vorhandener Geräte) - Informationsbeschaffung - Informationsverarbeitung - Informationsspeicherung - Kommunikation (intern/ext.) - Lern- und Übungsgerät (Einzel-, Partner- und Gruppenarbeit) 2. Einsatz des Computers an der OS 1 Burgdorf 2.0 Der Computer als universelles Lehr- und Lernmedium Wer Computerunterricht mit Informatikunterricht gleichsetzt, reduziert die Nutzung des PCs auf einen sehr engen Anwendungsbereich. Die neuen Möglichkeiten, die moderne multimediale Geräte bieten, sind auf kein einzelnes Unterrichtsfach beschränkt. Alle bis heute zur Verfügung stehenden Informationsträger sind durch den Computer ersetzbar. Für Text-, Bild-, Ton- und auch Videodarstellungen braucht man heute nur noch ein einziges Gerät. Der Datenaustausch, die Verarbeitung und Darbietung kann unabhängig vom Vorhandensein eines speziellen Gerätes geschehen. Der Computer eröffnet eine völlig neue Dimension des Lehren und Lernens. -5- 2.0.1 Gesamtkonzept der OS1 Burgdorf 2.1 Computerraum mit 13 Arbeitsplätzen Am 21.06.99 stellte die Schule einen Antrag an den Schulträger auf Einrichtung eines Computer-Raumes für Klassenunterricht am PC und regte an, 15 Schüler-PCs zunächst zu leasen. Der Stadtdirektor forderte eine pädagogische Begründung für den Unterricht am PC bereits in der Orientierungsstufe an, zeigte sich aufgeschlossen für den Antrag und reichte ihn an den Fachausschuss des Rates „Schulen“ weiter. In dem Antrag wurde ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es sich hier nicht nur um Unterricht in Arbeitsgemeinschaften oder Kursen handelt (wie in allen anderen weiterführenden Schulen in Burgdorf), sondern um Grundkurse für alle Schüler/-innen (siehe Zeitungsbericht HAZ vom 4.10.99). Die Kreissparkasse Hannover, verschiedene Wirtschaftsbetriebe und Eltern unterstützten die Initiative durch Spenden zur Computerbeschaffung oder durch kostenlose Übereignung von Geräten. Der Schulausschuss der Stadt Burgdorf stimmte dem Kauf von 13 PCs für die beiden Orientierungsstufen in Burgdorf am 30.09.99 ohne Gegenstimme zu (Leasing wurde abgelehnt). Über Elternvertreter der Schule wurde ein professionelles PC-Fortbildungsunternehmen gefunden, das unentgeltlich eine zweitägige Fortbildung der Lehrer/-innen übernahm. Die Fortbildung fand im neu eingerichteten PC-Raum der Schule statt und machte u.a. erhebliche Mängel in der Einrichtung dieses Raumes deutlich: Der Lärmpegel war zu hoch, die Verständigung der Teilnehmer/-innen untereinander schwierig, die Sitzordnung war nicht optimal, die Technik noch verbesserungswürdig. In der Folgezeit wurden die festgestellten Mängel weitestgehend behoben. 2.1.1 Hard- und Softwareausstattung Die 13 PCs sind mit einem 10 MHz BNC-Kabel vernetzt. Alle Computer haben über einen "SoftwareRouter" (AVM Ken!) Zugriff auf das Internet. Der Internetzugang wurde von t-online kostenlos bereitgestellt und erfolgt seit Jahresmitte (2001) über die schnellere t-DSL Verbindung. Von den 13 PCs werden 12 als Schüler-Arbeitsplatz PCs eingesetzt . Der 13te dient als Lehrer-PC, Datenserver und Internet-Router. Alle Computer haben die gleiche Hardware-Ausstattung: AMD 500 MHz Prozessor 64 MB Speicher 6,8 GB Festplatte Grafik und Sound on Board BNC-Netzwerkkarte CD-ROM-Laufwerk Lautsprecher An vier Schüler-Arbeitsplatz-PCs ist jeweils ein Tintenstrahl-Drucker (EPSON) angeschlossen. Alle PCs können über das Netzwerk die angeschlossenen Drucker nutzen. Zur Software-Grundausstattung gehörten das Betriebssystem Windows 98 und das Microsoft Office-Paket. Zusätzlich wird das Englisch-Lernprogramm "English Coach" (Schroedel), das kostenlose Star-OfficePaket (Sun) und diverse Free- und Shareware-Programme zur Text-, Bild-, und Ton-Verarbeitung eingesetzt. 2.1.2 Nutzung des Computerraumes im 5. Jahrgang Allgemeines Seit Beginn des Schuljahres 2001/2002 erhalten alle Schüler des 5. Jahrgangs eine ComputerGrundausbildung. Der Unterricht findet einstündig statt und wird über das ganze Schuljahr erteilt. Ziel dieses Unterrichts soll sein, dass alle Schüler/-innen ein annähernd gleiches Basiswissen erlangen, das sie im anschießenden 6. Jahrgang und evtl. Zuhause anwenden können (müssen?). -6- Wie eigene Umfragen zeigen, sind die von den Schülern mitgebrachten Voraussetzungen sehr unterschiedlich (siehe Umfrageergebnisse). Das Spektrum reicht von "völlig ohne Kenntnisse" bis zu "bereits vorhandenen Grunderfahrungen" und "partiell vorhandenem Expertenwissen". Bei der zuletzt genannten Gruppe stellte sich jedoch heraus, dass deren Wissen generell auf enge Bereiche bzw. Programme begrenzt war/ist. Insofern kann trotz des Vorwissens davon ausgegangen werden, dass auch die selbsternannten "Experten" unter den Kindern Bildungsbedarf im Bereich Computerwissen haben. Auch in anderen Fächern stellt die Heterogenität einer Klasse / Lerngruppe eine besondere Herausforderung für den Lehrer / die Lehrerin dar. Aufgrund der besonderen Unterrichtssituation im Computerraum ergeben sich jedoch zusätzliche Schwierigkeiten: Beim Erarbeiten neuer Programme oder Funktionen müssen die Arbeitsschritte von allen Sch. möglichst synchron durchgeführt werden. Fehlbedienungen einzelner Sch. führen zu Verzögerungen, die das Vorankommen der ganzen Lerngruppe behindert. Aufgrund solcher Erschwernisse ist es unabdingbar, dass die Erarbeitungsphasen kurz gehalten werden und möglichst schnell zu einer differenzierten Unterrichtsmethodik übergegangen wird. Lernziele im 5. Jahrgang Das Wissen über Computer ist, wie die Geräte selbst, einem ständigen Wandel unterworfen. Insofern könnte man zu der Überzeugung gelangen, dass eine Computer-Grundausbildung in dieser Altersstufe mehr oder weniger sinnlos sei. Trotz dieser rasanten Entwicklung, bei der ein Ende nicht absehbar ist, kristallisieren sich jedoch einige Anwendungsbereiche heraus, die zukünftig noch Gültigkeit haben und wichtige Voraussetzung für das weitere erfolgreiche Lernen sein werden. Schüler/-innen dieser Altersstufe sollen grundlegende Kenntnisse in den folgenden Bereichen erlangen: Sachgerechter Umgang mit Hard- und Software Rechte und Pflichten bei der Verwendung von Software Datensicherung und Organisationsstrategien Dateisysteme und Netzwerke (Intranet, Server) Grundfunktionen einer Textverarbeitung (Formatierungen, Tabellen, graphische Auswertungen, Bildeinbettung) Grundlegende Funktionen der Bildbearbeitung Erstellung eigener Graphiken (Cliparts) mit einem Zeichenprogramm Verwendung eines Tabellenkalkulationsprogramms Anwendungsmöglichkeiten für Datenbanken (Wissensdatenbank der OS1) Aufnahme und Verarbeitung von Sounddateien Multimediale Darstellung Mithilfe eines Autorenprogramms Erstellung einer einfachen Webseite (Darstellung der Klasse innerhalb der OS1-Website) Grundfunktionen eines Internetbrowsers (wichtige Einstellungen für sicheres Surfen) Nutzung des Internets als globaler "Wissensspeicher" (Funktionen diverser Suchmaschinen) Gefahren und Risiken beim Surfen im Internet (Gewalt, Pornographie, Extremismus, Viren, Datenschutz) Grundfunktionen von Email-Programmen (Versenden und Empfangen von E-Mails, Sicherheitsaspekte) Die Entwicklung geht, ob wir es wollen oder nicht, zu einer globalen Informationsgesellschaft, in der die Computer die zentrale Rolle spielen werden. "Computer-Ängste" wird sich zukünftig keiner mehr leisten können, wenn er/sie in der Arbeitswelt, aber auch im privaten Bereich bestehen will. Der Abbau von Computer-Ängsten ist, obwohl vielfach gegenteilig behauptet, bei einem Teil der Schüler/-innen nach wie vor erforderlich. -7- 2.1.3 Nutzung des Computerraumes im 6. Jahrgang Nachdem im 5. Schuljahr die Vermittlung von Grundkenntnissen und der Umgang mit Programmen im Vordergrund stand, soll nun aus dem "normalen" Fachunterricht heraus das Erlernte übertragen, geübt und/oder weiter gefestigt werden. Kleine Unterrichtseinheiten oder Unterrichtssequenzen von 3 - 4 U.-Stunden sollen den sinnvollen Einsatz des Computers in allen Fächern demonstrieren und den Schüler/-innen die Vorteile dieser Technik verdeutlichen. Die Ergebnisse sollen im Unterricht weiterverwendet werden. Zusätzlich werden die Lernprogramme der Fächer Deutsch, Englisch und Mathematik bedarfsorientiert und abhängig von Inhalten und dem Lernstand der Klasse / des Kurses verteilt auf das ganze Schuljahr eingesetzt. Die folgenden Tabellen geben einen Überblick über die Nutzung des Computerraumes im 6. Jahrgang: Fachbezogener Computereinsatz (Computerraum) Einsatz von Lernprogrammen Erarbeitung fachbezogener Inhalte Mithilfe des Computers (s. Beisp. a/b) Zeitraum August September Oktober November Dezember Januar De. Ma. d) Egl. WuK Bio PC Mus We Tex Ku Sp. Rel Re. Ma. Egl. AGs A) B) C) m) s.u. c) Februar März April Mai Juni Juli a) e) f) h) b) g) i) j) k) l) Einsatz von Lernprogrammen: A) Rechtschreibübungsprogr. (nach Absprache), diverse B) Mathematikübungsprogr. (nach Absprache), diverse C) Englischübungsprogr. (nach Absprache), "English Coach" Fachbezogene Unterrichtseinheiten (UE) a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) Fach Biologie Physik / Chemie Deutsch Mathematik Englisch WUK Musik Kunst Textil Werken Religion Sport UE 1 Wildlebende Tiere in unserer Region Temperatur Der Brief Rationale Zahlen E-Mails in English Virtueller Museumsbesuch Kompositionen / Noten Kunst im WEB Textilmaterialien/-verarbeitung Technische Zeichnungen Religionen der Welt Bundesjugendspiele (Auswert.) m) Arbeitsgemeinschaften s.u. UE 2 Das Einmaleins -8- Arbeitsgemeinschaften mit Computereinsatz (Computerraum) Thema Homepagegestaltung Schülerzeitung Wissensdatenbank Info-Center/-Terminal Inhalte Erweiterung und Aktualisierung der OS1-Homepage Layouterstellung mit dem Computer Pflege- und Wartung einer Datenbank Weitergabe von Comp.-Wissen, Erbringung von PC-Dienstleistungen Beispiele für fachbezogenen Unterricht am / mit dem Computer Zu a) Unterrichtsbeispiel: Fach Biologie, UE: Wildlebende Tiere in unserer Region (6. Jahrg., 4 Comp.-Stunden + Vor- und Nachbereitung) Fachbezogene Ziele: Die Sch. sollen die Verbreitung, die Lebensweise und die Lebensbedingungen heimischer Wildtiere kennenlernen und "Steckbriefe" über einzelne Tiere anfertigen. Computerbezogene Ziele: Die Sch. sollen sich Mithilfe des Computers selbstständig aktuelle Informationen aus dem Internet oder aus vorhandenen Büchern zusammentragen und diese mit einem Text-/ Bildprogramm dokumentieren. Einzusetzende Medien / Programme: Internet-Browser, Suchmaschinen, Text- und Bildprogramm, Fachbücher, Scanner, Digital-Fotokamera. Vorgehensweise: 1. Die Sch. suchen zu den möglichen Tieren Informationen aus dem Internet und speichern die interessantesten Seiten auf dem Server ab, oder sie scannen eigene Materialien (Fotos / Bilder) in den Computer ein. 2. Gruppen- / paarweise werden die gespeicherten Daten selektiert und jedes Kind fertigt aus den vorhandenen und digital vorliegenden Materialien einen "Tier-Steckbrief" an (Differenzierung auch hier nach Leistungs- / Wissensstand gut möglich). 3.Auswertung und Darstellung der ausgedruckten oder elektronisch vorliegenden Ergebnisse im Klassen- / Fachraum und/oder Speicherung der Daten in der schuleigenen Wissensdatenbank. Zu b) Unterrichtsbeispiel: Fach Physik / Chemie, UE: Temperatur (6. Jahrg., 3 Comp.-Stunden + Vor- und Nachbereitung) Fachbezogene Ziele: Die Sch. sollen das Spektrum der physikalisch möglichen Temperaturen (auf der Erde / Weltraum) kennenlernen und die weltweit gebräuchlichen Temperatureinheiten unterscheiden können. Computerbezogene Ziele: Die Sch. sollen sich Mithilfe des Computers selbständig aktuelle Informationen aus dem Internet zusammentragen und diese mit einem Text-/ Tabellenprogramm dokumentieren. Einzusetzende Medien / Programme: Internet-Browser, Suchmaschinen, Text- Bild- und Tabellenkalkulationsprogramm -9- Vorgehensweise: 1. Die Sch. suchen zu vorher besprochenen und festgelegten Stichwörtern Informationen aus dem Internet heraus und speichern die interessantesten Seiten auf dem Server ab. 2. Gruppen- / paarweise werden die gespeicherten Daten selektiert und in ein eigenes Dokument übernommen. Hierbei kann sich die Übernahme auf das bloße Kopieren von Text- und Bilddokumenten beschränken, oder die Sch. fertigen aus dem Informationsmaterial eigene Texte, Tabellen und Graphiken an (Differenzierung nach Leistungs- / Wissensstand). 3.Auswertung und Darstellung der ausgedruckten oder elektronisch vorliegenden Ergebnisse im Klassen- / Fachraum und/oder Speicherung der Daten in der schuleigenen Wissensdatenbank. 2.2 Computer-Arbeitsplätze im Gebäude der OS 1 (1. Ausbaustufe, Geräte vorhanden) Beschaffung Seit Anfang 1999 wurden mehrere Versuche unternommen, über Sponsoren an Computer zu gelangen. Zu diesem Zweck wurden Firmen angeschrieben und auch die Elternschaft wurde um Mithilfe / Spenden gebeten. Der Erfolg dieser Aktionen war teilweise recht gut und führte dazu, dass die Schule nach und nach die von Firmen "ausgemusterten" Geräte gespendet bekam. Bei den gespendeten Computern handelte es sich größtenteils um noch brauchbare Geräte (486, 66 MHz und Pentium, 75-133 MHz). Leider fehlten generell die heute unabdingbar erforderlichen CD-RomLaufwerke sowie die Soundkarten. Die für unsere Zwecke unbrauchbaren Computer wurden zerlegt und die noch nutzbaren Komponenten entweder in andere PCs eingebaut oder für evtl. notwendige Reparaturen aufbewahrt. PCB-Vorbereitungsraum (R3) Mithilfe der gespendeten Geräte war es möglich, einen 2. kleinen PC-Raum zu realisieren. Da kein freier Raum zur Verfügung stand, wurde der relativ große PCB-Vorbereitungsraum für diesen Zweck hergerichtet. Seit Anfang 2000 sind dort 7 PCs (Pentium-Klasse mit 133 MHz) im Einsatz. Die Geräte sind miteinander vernetzt (10 MHz, BNC). Seit Beginn des Jahres 2001 besteht auch ein Internet-Zugang (kostenloser tonline-Anschluss über ISDN /TDSL, Software-Router). Zusätzlich ist ein leistungsstärkerer PC vorhanden, der als Internet- Mail- und CD-ROM-Server dient , (PC A, siehe Lageplan im Anhang) Die PCs B -H werden als Schüler-Arbeitsplätze genutzt. Am PC H ist zusätzlich ein Scanner angeschlossen. Da nur der PC A ein CD-ROM-Laufwerk besitzt, müssen alle anderen PCs dessen Laufwerk mitbenutzen. Als Betriebssystem wird Windows 98 eingesetzt. Für die Erstellung von Homepage-Seiten werden OpenOffice und diverse Freeware-Programme verwendet. Die Multimedia-Präsentationen für das InfoTerminal werden zum Teil mit Star-Office / OpenOffice und auch mit anderen Freeware-Programmen erstellt. Vorrangig genutzt wurden / werden diese PCs, um im Rahmen von Arbeitsgemeinschaften und Projekten die Homepage der OS 1 zu gestalten und zu aktualisieren. Weitere Nutzungen beziehen sich auf die Erarbeitung von Multimedia-Präsentationen für das InfoTerminal und die Ergänzung der Wissens-Datenbank. Info-Terminal in der oberen Pausenhalle Bild: Info-Terminal Das Info-Terminal ist eine Service- und Informationsstation, die die Aufgabe hat, aktuelle Schulinformationen an Schüler/-innen und auch Lehrer/-innen weiterzugeben (Infos über aktuelle - 10 - Veranstaltungen, Stundenplanänderungen, Ergebnisse von Wettbewerben, Besichtigungen, Schulwanderungen u.a.). Die Präsentation geschieht über einen 17" Monitor (siehe Bild 1), der etwas erhöht aufgestellt ist. Durch diese Art der Aufstellung haben viele Schüler die Möglichkeit, sich in den Pausen über die aktuellen Geschehnisse zu informieren. Betreut wird das Info-Terminal von Schülern/-innen, die im Rahmen einer AG die Präsentation vorbereitet haben. Weitere Aufgaben, die bisher vom Info-Terminal bzw. den dort tätigen AG-Schülern/-innen übernommen wurden / werden, sind z.B. das Aktualisieren der Schüler- und Wissensdatenbank, die Durchführung und Auswertung von AG-Wahlen, das Abfragen und Versenden von E-Mails sowie das Ausdrucken von Listen und Infoplakaten. Außerdem stehen die speziell ausgebildeten Schüler/-innen bereit, anderen Schülern und Schülerinnen bei der Nutzung der frei zugänglichen PCs zu helfen (s. Bild, S. 8). Info-Center in der oberen Pausenhalle Das Info-Center besteht derzeit aus 2 Computern mit Internet-Zugang. Da diese PCs in der frei zugänglichen Pausenhalle aufgestellt sind, mussten schon im Vorfelde entsprechende Sicherungsmaßnahmen getroffen werden: 1. Sicherung der Hardware vor Diebstahl und Vandalismus. Zu diesem Zweck wurde altes Mobiliar (Überreste aus einem Sprachlabor) umgebaut. Es entstanden so zwei PC-Arbeitsplätze, in dessen Inneren die Computergehäuse völlig verschwinden und somit vor Manipulation weitestgehend geschützt sind (s. Bild 2). Die eingesetzten PCs haben keine eigenen CD- Bild: Info-Center ROM-Laufwerke, man kann jedoch über das Netzwerk das CD-ROM des CD-Servers oder das des Info-Terminals nutzen. 2. Um Manipulationen am Betriebssystem und an Programmen zu verhindern, wurden spezielle Schutzprogramme installiert, die den freien Zugriff verhindern. Dieses gilt insbesondere auch für den Zugriff auf das Internet. Hierfür wurden entsprechende Filterprogramme eingerichtet, die verhindern, dass die Schüler/-innen ungeeignete Webseiten aufrufen können. Zum Abrufen von Internetseiten und zum Auffinden (Suchen) von schulinternen Wissensdaten wird ein Internet-Browser (Microsoft/Netscape) eingesetzt. Für die Erstellung von Text-, Bild-, Webdateien wird Star-Office verwendet. Evtl. notwendige Ausdrucke können zum Info-Terminal gesendet werden, wo zurzeit ein Tintenstrahl- und ein Laser-Drucker bereitstehen. EMails können sowohl versendet, als auch abgefragt werden. Sollen empfangene E-Mails an andere (Klassen, Schüler/-innen) weitergegeben werden, so können auch diese beim Info-Terminal ausgedruckt werden. Erfahrungen / Probleme Bei der Nutzung des Internets ist trotz diverser Filterprogramme ein 100-%iger Schutz vor ungeeigneten Webseiten nicht möglich. Aus diesem Grunde ist es notwendig, dass jeder Internetnutzer den verantwortungsbewussten Umgang mit diesem Medium erlernt. Da allerdings auch hier die Lernbereitschaft sehr unterschiedlich ausgeprägt ist, kommt man an einer ständigen Kontrolle des jeweiligen Internetnutzers nicht vorbei. Die scheinbar einfachste Lösung ist: Schüler dürfen nicht unbeaufsichtigt im Internet "surfen", d. h. , ein Lehrer / eine Lehrerin überwacht ständig die aufgerufenen Webseiten. Erfahrungen im Computerunterricht haben gezeigt, dass trotz einer persönlichen Aufsichtsführung nicht alle Schüler/-innen lückenlos beobachtet werden können und dass es immer wieder Schüler/-innen gibt, die sich über vereinbarte Regeln - 11 - hinwegsetzen. Eine sinnvolle Kontrolle ist auf Grund dieser Erfahrungen nur technisch zu lösen. Durch den Einsatz einer Chip-Karte, die speziell für einzelne Klassen oder Schüler/-innen ausgegeben wird, kann eine lückenlose Überwachung der Internetnutzer gewährleistet werden. Neben der Erfassung von Nutzungsdaten währe dann allerdings auch die eindeutige Festlegung von Sanktionen unumgänglich. PCs in den Klassenräumen Bisher stehen in den Klassenräumen ein bis zwei PCs, die nicht miteinander vernetzt sind. Bei den Computern handelt es sich um Spenden von Firmen und auch Privatpersonen. Eine sinnvolle Nutzung ist auf Grund der veralteten Hardware nur eingeschränkt möglich (Proz.: 386, 486 bis max. P133). Die wenigsten Geräte haben ein CD-ROM-LW oder Soundmöglichkeiten. Aktuelle Software ist auf den Computern in der Regel nicht lauffähig. In den Lageplänen und im Netzwerkplan sind sie nicht eingezeichnet! PCs in den Klassenräumen - Lagepläne OS1-Gebäude (1. Ausbaustufe, Geräte vorhanden) (siehe Anhang) 3.Geplanter Einsatz des Computers an der OS1 Burgdorf (finanziert mit Hilfe von n-21) 3.1 Bessere Nutzung der neuen Medien durch Schülerarbeitsplätze im Klassenraum Die bisherigen Unterrichts-Erfahrungen zeigen, dass die Einrichtung bzw. Nutzung eines Computerraumes sowohl didaktisch-methodische Unzulänglichkeiten beinhalten als auch organisatorische und technische Probleme mit sich bringen, die nur zu lösen sind, wenn Computer nicht abgeschirmt in einem besonderen Raum zur Verfügung stehen, sondern unabhängig von Zeit und Ort spontan genutzt werden können. Der Computer als zeitgemäßes (universelles) Lehr- und Lernmedium muss ständig verfügbar und aus der jeweiligen Unterrichtssituation heraus einsatzbereit sein. Dieses ist jedoch nur möglich, wenn Computer in den Klassen- und Fachräumen vorhanden sind. 3.2 Bessere und vielfältigere Unterrichtsgestaltung durch Multimedia-PCs Computer haben mittlerweile einen hohen Leistungsstand erreicht. Mit einer entsprechenden Ausstattung ist es möglich, bisher verwendete Einzelgeräte vollkommen zu ersetzen. Der Einsatz von Kassettenrekorder, CD-Player, VHS-Videoplayer und Filmgerät wird dann nicht mehr erforderlich sein. Neben der Einsparung von Einzelgeräten, bieten Multimedia-PCs noch weitere wesentliche Vorteile: * Ton-/ Bild- und Videomaterialien können spontan und ohne großen Vorbereitungsaufwand eingesetzt werden. * Bild-, Ton- und Videomaterial können auf den unterschiedlichsten Ausgabegeräten (Monitor, Lautsprecher, Kopfhörer, Fernseher u. Beamer) gespeichert und wiedergegeben werden. * Das im Computer gespeicherte Medienmaterial lässt sich leicht verändern und ist somit gut an veränderte Unterrichtssituationen anpassbar. * Der Multimedia-PC kann als Demonstrationsgerät für die ganze Klasse eingesetzt werden, aber auch als Lern- und Übungsgerät für einzelne Sch. oder Kleingruppen. Darüber hinaus bieten Multimedia-Computer viele zusätzliche Funktionen / Möglichkeiten, die vorher nur eingeschränkt oder gar nicht vorhanden waren: * Arbeitsergebnisse (z.B.: Texte, Bilder, Objekte, Modelle, Musik, Gesang, Versuchsaufbauten, Tafelbilder) können aufgenommen / gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt wieder im Unterricht verwendet werden. * Beim Vorhandensein eines Netzwerkes können die Arbeitsergebnisse leicht weitergegeben und auch - 12 - schulintern veröffentlicht werden. * Arbeitsergebnisse können in einer zentralen Datenbank archiviert werden, und stehen somit längerfristig zur Verfügung. * Die Anbindung an das Internet bietet zusätzlich die Möglichkeit, Arbeitsergebnisse einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich zu machen (Homepage). * Informationen aus Schulbüchern lassen sich leicht über das Internet ergänzen und auch aktualisieren. * Durch die Einrichtung eines Kommunikations-Servers kann sowohl eine schulinterne Kommunikation (Klasse zu Klasse), als auch eine externe Kommunikation (Schule - Schule, Schule - Eltern, Schule Öffentlichkeit) stattfinden. - 13 - Möglichkeiten heutiger Multimedia-Computer Jeder Schülerarbeitsplatz-PC sollte Anschlüsse für die o.g. Komponenten besitzen. Mikrofon, Kopfhörer, Lautsprächer, Tintendrucker sollten ständig im Computerschrank zur Verfügung stehen. Der Laserdrucker und der Scanner sollten an einem zentralen Ort (Info-Terminal) installiert und über das Netzwerk von jedem Schülerarbeitsplatz genutzt werden können. - 14 - 3.2.1 Multimedia-PCs im Fachbereich PCB (Unterrichtsbeispiele) Themenbereich "Wasser" (5. Jahrgang) Fachbezogene Ziele: Die Sch. sollen über das Internet aktuelle Daten (Tabellen, Diagramme, Gewässerkarten) kennenlernen und in die eigene Mappe übernehmen. Computerbezogene Ziele: Die Sch. erfahren durch den Einsatz des Computers, wie wichtig das Internet für die Beschaffung aktueller Informationen ist. Einzusetzende Medien / Programme: Multimedia-PC, Internet-Browser, Suchmaschinen, Drucker. Vorgehensweise: 1. Die Sch. suchen in Gruppen aktuelle Informationen aus dem Internet, speichern die interessantesten Seiten auf dem Server ab und drucken verwendbare Daten aus. 2. Gruppenweise werden die ausgedruckten Daten gesichtet und zur Vorstellung im Plenum aufbereitet (eigene Texte, Bilder, Diagramme können entstehen - Differenzierung notwendig). 3. Auswertung und Darstellung der ausgedruckten oder verarbeiteten Ergebnisse im Klassenverband. Speicherung der Daten in der schuleigenen Wissensdatenbank. Themenbereich "elektrischer Strom" (5. Jahrgang) Fachbezogene Ziele: Die Sch. sollen einfache elektrische Stromkreise selbstständig aufbauen und deren Funktionsweise erkennen, beschreiben und vergleichen können (anhand ausgedruckter Stromkreisbilder lassen sich diese besser vergleichen und in eine eigene Zeichnung umsetzen). Computerbezogene Ziele: Die Sch. sollen verschiedene Versuchsaufbauten mit einer Digital-Kamera aufnehmen, diese elektronisch bearbeiten, speichern und ausdrucken. Einzusetzende Medien / Programme: Digital-Fotokamera, Multimedia-PC, Zeichen- / Bildprogramm, Drucker (Fernseher / Beamer). Vorgehensweise: 1. Die Sch. bauen in Gruppen verschiedene Versuchsschaltungen auf, erproben und fotografieren diese. 2. Die fotografierten Versuchsschaltungen werden im Computer gespeichert und aufbereitet. Erfolgreiche Schaltungen, aber auch Schaltungen mit fundamentalen Fehlern werden ausgedruckt und zum Vergleich oder zur Fehlerbestimmung ausgehängt - oder in den Gruppen analysiert. 3. Richtige Schaltungsbilder (-ausdrucke) dienen als Grundlage für die Zeichnung einer eigenen Schaltskizze (auch in einer folgenden U.-Stunde gut möglich). Speicherung der Daten in der schuleigenen Wissensdatenbank. Themenbereich "Bewegungsapparat des Menschen" (5. Jahrgang) Fachbezogene Ziele: Die Sch. sollen den Aufbau des menschlichen Skeletts, die Gelenkarten und das Zusammenspiel der Muskeln kennenlernen. Computerbezogene Ziele: Die Sch. sollen mit dem Multimedia-PC und einem speziellen 3-D-Programm die Vorteile dreidimensionaler Darstellungen erfahren. Einzusetzende Medien / Programme: Multimedia-PC, 3-D-Programm über die Anatomie des Menschen - 15 - (Fernseher / Beamer). Vorgehensweise: 1. Die Sch. erproben in Kleingruppen oder paarweise ein spezielles 3-D-Programm. Jede Gruppe / jedes Paar muss versuchen, ein vorgegebenes Skelettteil, Gelenk oder Muskelpaar herauszusuchen. 2. Nach der Erkundungsphase werden die selektierten 3-D-Bilder / -Animationen gespeichert und mit entsprechenden Kommentaren und Erklärungen versehen (Biologiebuch, Fachbuch). 3. Darstellung / Vorführung der 3-D-Bilder / -Animationen über den Fernseher / Beamer im Fachraum und/oder Speicherung der Daten in der schuleigenen Wissensdatenbank. Themenbereich "Wald / Bäume" (6. Jahrgang) Fachbezogene Ziele: Die Sch. sollen die Eigenschaften und Merkmale heimischer Bäume und Sträucher kennenlernen und anhand der Früchte deren Verbreitungsart beschreiben können. Computerbezogene Ziele: Die Sch. sollen verschiedene Bäume (auf dem Schulgelände) mit einer DigitalKamera aufnehmen, die Bilder elektronisch speichern und eine gemeinsame Diaschau erstellen. Einzusetzende Medien / Programme: Digital-Fotokamera, Multimedia-PC, Bildprogramm, Datenbank, Fernseher (Beamer). Vorgehensweise: 1. Die Sch. erkunden in Gruppen das Schulgelände und fotografieren mehrere vorher festgelegte Bäume (Baumsilhouette, Standort). Blätter / Früchte werden gesammelt und ebenfalls fotografiert. 2. Gruppenweise werden die Bilder gespeichert und mit wichtigen Informationen / Daten (aus Bestimmungsbüchern) ergänzt (eigene Zeichnungen werden ebenfalls integriert). 3. Die einzelnen elektronisch vorliegenden "Baum-Steckbriefe" werden zu einer Diaschau zusammengefasst und im Plenum / Pausenhalle / Internet präsentiert und in der Wissensdatenbank gespeichert. 3.3 Erforderliche Hard- und Software-Ausstattung der OS1 Burgdorf (2. Ausbaustufe) 3.3.1 Zwei Schüler-Arbeitsplätze für jeden Klassenraum Für den geplanten Unterrichtseinsatz ist die Einrichtung von 2 PC-Arbeitsplätzen pro Klasse unabdingbar, denn nur so lassen sich die vielfach notwendigen Differenzierungsmaßnahmen realisieren. Durch den Einsatz von 2 PCs ist es möglich, dass Schüler oder Kleingruppen zeitgleich je nach Leistungsstand oder auch Geschlecht getrennt arbeiten können. Insofern muss hier von einer Mindestausstattung ausgegangen werden, die darüber hinaus noch ergänzt werden kann und auch sollte. Die bereits in dem Antrag enthaltenen Hubs / Switches sind so dimensioniert, dass bis zu 5 (6) weitere PCs im jeweiligen Klassenraum an das Netzwerk angeschlossen werden können. Hierbei können sowohl ältere Geräte als auch schülereigene PCs (Notebooks) zum Einsatz kommen. 3.3.2 Aufstellung der Schüler-Arbeitsplatz-PCs (Grundaufstellung in den Klassenräumen) a) OS1 Gebäude, Parterre (siehe Anhang) b) OS1 Gebäude 1. Etage - Aufstellvariante I (siehe Anhang) - 16 - 3.3.3 Aufstellung der Schüler-Arbeitsplatz-PCs im OS1-Gebäude - 1. Etage (Aufstellvariante II) Auf die Bereitstellung von Schüler-Arbeitsplätzen in den Klassen- und Fachräumen wird man künftig immer weniger verzichten können. Der Computer wird wie heute (noch) die Tafel zur Standardausstattung eines jeden Klassen-/ Fachraumes zählen. Zentrales Lernen wird ergänzt durch dezentrales Lernen. Dezentrales Lernen wird aber erst durch die Einführung der Computer- und Internettechnologien möglich. Um zentrales und dezentrales Lernen in der Schule zu ermöglichen, muss der PC sowohl im "herkömmlichen" Unterrichtsraum, als auch in einem "Computer-Schulungsraum" (mit genügender Stückzahl) zur Verfügung stehen. Die Kosten für eine solche zweigleisige Computer-Ausstattung wären annähernd doppelt so hoch. Aus diesem Grunde stellen die fahrbaren und variabel einsetzbaren Schüler-Arbeitsplatz-PCs eine kostengünstige Alternative zu einem evtl. notwendigen zweiten "Computer-Schulungsraum" dar. Zeitweilige Einrichtung eines PC-Schulungsraumes - Aufstellvariante II a (siehe Anhang) Die weiter hinten ( Seite 23) vorgestellten Schüler-Arbeitsplatz-PCs sind so beschaffen, dass sie leicht in andere Räume geschoben werden können. Hierdurch ist es in kurzer Zeit möglich einen "ComputerSchulungsraum" zusammenzustellen, in dem dann größere Lerngruppen oder auch ganze Klassen am Computer arbeiten können. Zeitweilige Einrichtung eines Internet-Cafés in der oberen Pausenhalle - Aufstellvariante II b (siehe Anhang) Eine zweite Aufstellvariante ermöglicht die zeitweilige Einrichtung eines Internet-Cafés, das in den Nachmittagsstunden von Schülern aber auch von interessierten Eltern aufgesucht werden kann. Schüler/innen ohne eigenen PC oder Internetanschluss haben somit die Möglichkeit, über den normalen Unterricht hinaus, Erfahrungen im Umgang mit diesen Medien zu sammeln. Eltern erhalten die Gelegenheit, Vorbehalte und Ängste durch eigenes Ausprobieren abzubauen. Durch E-Mail-Kommunikation oder Chat-Foren können Kontakte zu anderen Schulen (auch ausländische) geknüpft und ausgebaut werden. Ein Internet-Café kann die Akzeptanz bei Schüler/-innen, Eltern und Lehrer/-innen gegenüber der Schule deutlich erhöhen und somit zu einer Verbesserung des Schulklimas beitragen. 3.3.4 Nutzung der Pausenhalle (Schiff / Insel X2 / X4) für Mulitmedia-Präsentationen (Zeitweilige Aufstellung und Einsatz des Beamers) Sollen Bilder, Filme oder Arbeitsergebnissen einer größeren Gruppe präsentiert werden, dann müssen sowohl die technischen als auch die räumlichen Voraussetzungen erfüllt sein. Die obere Pausenhalle der OS 1 bietet diesbezüglich eine hervorragende Möglichkeit: Das aus einer Theateraufführung stammende Requisit (Insel X 2, s. Lageplan) kann im oberen Bereich als Projektor-Standort genutzt werden. Auf dem terrassenförmig angeordneten unteren Teil können die Zuschauer ohne Stühle sitzen. Neben dem Beamer, der nur nach Bedarf aufgestellt werden soll, muss eine Netzwerksteckdose installiert sein, damit im Bedarfsfall ein PC eine Verbindung zum Internet oder zur internen Datenbank aufbauen kann. Der Beamer mit Internet-PC stellt darüber hinaus eine gute Möglichkeit dar, während des Internet-CaféBetriebes die Eltern zu informieren. 3.3.5 Ausstattungsmerkmale eines Schüler-Arbeitsplatz-PCs - 17 - In Anbetracht der Ziele, Inhalte, Methodik und Altersstufe ist der Computer im Klassenraum nur als "multimediales Lehr- und Lerngerät" sinnvoll einsetzbar. Dieses hat zur Folge, dass der eingesetzte Computer alle relevanten Medien, wie z.B.: Text, Bild, Sound und auch Video gleichermaßen gut verarbeiten und auch darstellen können muss. Es wird daher nicht ausreichend sein, wenn bei Neuanschaffungen PCs "von der Stange" angeschafft werden, da i.d.R. bei diesen aus Kostengründen für unsere Zwecke wichtige Komponenten, wie z.B.: separate Soundkarte oder Videokarte mit TV-Ausgang, nicht eingebaut sind. Viele "Billig-PCs" haben die zuvor genannten Sound- und zum Teil auch Videofähigkeiten, jedoch befinden sich die Komponenten mit auf der Hauptplatine (Mainboard) und sind von minderwertiger Qualität. Gute Sound- und auch Bild-/ Videoeigenschaften sind jedoch wichtige Voraussetzungen für einen sinnvollen und erfolgreichen Einsatz des PCs in dieser Altersstufe. Aufstellung praxisgerechter Schüler-Arbeitsplätze im Klassenraum Wichtige Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz der PCs im Klassenraum ist die Schaffung "praxisgerechter" Arbeitsplätze. Hier reicht es nicht aus, wenn evtl. vorhandene Schülertische für die Aufstellung der Geräte eingesetzt werden. Vielmehr kommt es darauf an, dass die PC- und Peripheriekomponenten, wie z.B.: Monitor, PC, Lautsprecher, Tastatur, Drucker u.a. zusammen auf einem „Computertisch", oder besser, in einem Computerschrank montiert werden. Eine feste Installation (Festschrauben!) aller Komponenten ist dringend erforderlich, um einen möglichst langen Einsatz aller Geräteteile zu gewährleisten. Die Schüler-Arbeitsplatz-PCs sollen über den Einsatz im Klassenraum hinaus noch anderen Zwecken dienen. Auf Grund nicht unerheblicher Kosten, ist eine möglichst universelle Verwendung der SchülerArbeitsplatz-PCs sinnvoll (siehe variabler PC-Raum und Cafèteria, siehe Anhang). Voraussetzung hierfür ist jedoch die Verwendung fahrbarer Computertische oder -schränke. Wie ein fahrbarer Computerschrank aussehen könnte, zeigt das nebenstehende Foto. Alle wichtigen Komponenten befinden sich in einem abschließbaren Fach. Der auf dem Schrank stehende Drucker kann bei Bedarf im unteren Fach eingeschlossen werden. Die oberste Ablagefläche (z.Z. Drucker) wurde durch Winkel verstärkt. Es ist somit möglich, ein größeres Fernsehgerät abzustellen, welches dann für Vorführungen im Klassenverband genutzt werden kann (Arbeitsergebnisse, Fotos, DVDs etc.). Schüler-Arbeitsplatz-PC Schüler-Arbeitsplatz-PCs - Hardware / Ausstattungsmerkmale / Peripherie / Software Für den geplanten Einsatz reichen handelsübliche PCBasisgeräte völlig aus, wenn die oben gemachten Angaben über Sound- und Grafikkarte erfüllt werden. Die Prozessorleistung spielt bei den heutigen Geräten eine eher untergeordnete Rolle. Hier sollte weniger der Prozessortakt , sondern mehr die Kapazität des Arbeitsspeichers und die der Festplatte berücksichtigt werden. Nachträgliche Aufrüstbarkeit bei diesen beiden Komponenten sollte ebenfalls eine Rolle spielen. Verzichtet man beim Einkauf darauf, Geräte mit dem derzeit "schnellsten" Prozessor zu ordern, so kann das damit eingesparte Geld sinnvoller in die o.g. Komponenten investiert werden. Die Anschaffung der o.g. höherwertigen Komponenten wäre somit kostenneutral realisierbar. Eine DVD-ROM-Laufwerk ermöglicht nicht nur das Laden oder Abspielen von Software oder gespeicherten Daten, sondern auch das Abspielen von Videofilmen. Es wäre somit möglich, Videofilmmaterial über den PC abzuspielen und darüber hinaus bei Vorhandensein einer speziellen Grafikkarte mit TV-Ausgang einen - 18 - Unterrichtsfilm für alle Schüler/-innen gut sichtbar auf einem großen Fernsehgerät (oder einem Beamer) vorzuführen. Das DVD-Verfahren wird in absehbarer Zeit ohnehin das betagte VHS-Band ablösen. Die universelle Verwendungsmöglichkeit heutiger PCs macht es möglich, dass teure Einzelgeräte eingespart werden können. Für den Einsatz im Musikunterricht ist das Vorhandensein guter Soundeigenschaften unerlässlich. Um dieses zu gewährleisten, muss der PC eine separate Soundkarte enthalten. Hardwarelösungen, bei denen die Soundeigenschaften aus Kostengründen auf dem Mainboard untergebracht sind, sind für den vorgesehenen Unterrichtseinsatz wenig sinnvoll. Gute Soundeigenschaften (Soundkarte und Lautsprecher) sind aber auch über den Musikunterricht hinaus von großer Bedeutung, schließlich soll der PC auch Ersatz für den vorrangig in den "Sprachfächern" eingesetzte Kassettenrekorder sein. Beim Anhören von Tonaufzeichnungen im Klassenverband ist eine klare und unverzerrte Wiedergabe wichtige Voraussetzung für das Verstehen der Inhalte. Wie der altehrwürdige Kassettenrekorder, so kann auch der Multimedia-PC Tondokumente nicht nur wiedergeben sondern auch aufnehmen. Auch hierfür ist eine gute Soundkarte unabdingbar. Mainboardlösungen bieten nur eingeschränkte Aufnahmefunktionen und beinhalten keine oder nur unzureichende Mikrofonverstärkung. Das Aufnehmen eigener Tondokumente von Schüler/-innen und Lehrern wäre so kaum sinnvoll möglich. Neben den methodischen Überlegungen, spielen bei der Forderung nach einer separaten Soundkarte auch praktische und finanzielle Überlegungen eine Rolle: Bei dem geplanten Einsatz mit mehreren Kopfhörern besteht durchaus auch die Gefahr, dass beim Anschluss Kurzschlüsse und damit Defekte auftreten können. Ist in solch einem Falle eine Soundkarte eingebaut, so ist die Wahrscheinlichkeit recht groß, dass nur diese defekt ist und ersetzt werden muss. Ein Defekt des Mainboards hätte den Ausfall des gesamten PCs und eine wesentlich höhere Reparaturrechnung zur Folge. Da die Multimedia-PCs auch im differenzierten Unterricht eingesetzt werden sollen, ist es notwendig, dass sich einzelne Schüler/-innen oder auch Kleingruppen die jeweiligen Tondokumente über Kopfhörer am PC anhören, während die übrigen Schüler/-innen anderen Arbeiten nachgehen können. Die an eine Soundkarte maximal anschließbare Anzahl von Kopfhörern liegt sowohl technisch (A), als auch methodisch / didaktisch (B) bei vier Stück. A: Mehr verkraftet der Ausgang der Soundkarte / Lautsprecher-Box nicht. B: Die Gruppierung von mehr als 4 Schülern / Schülerinnen um einen PC ist allein schon aus räumlichen Gründen nicht sinnvoll. Bild- und Textdokumente, die z.B. aus Datenbanken oder Internet-Recherchen stammen, müssen zuweilen auch in gedruckter Form vorliegen. Zu diesem Zweck ist ein preiswerter Tintenstrahldrucker völlig ausreichend. Einzige Bedingung wäre jedoch, dass die Tintenpatronen einzeln austauschbar sind, da ansonsten die Druckkosten unnötig hoch wären. Für den "Massendruck" sind solche Geräte jedoch nicht geeignet und auch nicht gedacht. Für solche Zwecke wäre ein Laserdrucker (nur schwarz / weiß) besser geeignet. Dieser muss und sollte aber nicht im Klassenraum stehen, sondern an einem zentralen Ort (idealerweise beim Info-Terminal in der oberen Pausenhalle). Aufgrund der Vernetzung ist es bei Bedarf jeder Klasse leicht möglich, diesen Drucker anzusteuern. Ausdrucke in Klassenstärke wären somit kostengünstig realisierbar. Aufgrund der bisher gemachten Erfahrungen ist ein für Schüler völlig frei zugänglicher PC in dieser Altersstufe nicht ratsam. Zum einen besteht beim Gebrauch des Computers die Gefahr, dass wichtige und/oder persönliche Daten zerstört, kopiert oder verfälscht werden, oder dass gewollt oder ungewollt "Viren" in die Computer und damit in das gesamte Netzwerk übertragen werden. Zum anderen beinhaltet der geplante Internet-Zugang eine Gefahrenquelle für die Schüler und Schülerinnen selbst. Ein freier und unkontrollierter Zugang zum Internet darf nicht so ohne weiteres möglich sein. Um eine kontrollierte Nutzung zu gewährleisten, ist die Einrichtung von Sicherungs-maßnahmen unabdingbar. Die Einbindung eines Chipkarten-Lesegerätes bietet hierbei die nötige Sicherheit. Die Nutzung des PCs / Internet ist somit personifiziert und kann jederzeit überprüft und nachvollzogen werden. Regelverstöße können leicht geahndet werden. Darüber hinaus lassen sich so auch PC-Nutzungszeiten gerecht verteilen: Bekommt jeder Schüler / jede Schülerin eine persönliche Chipkarte, so kann jedem/jeder ein bestimmtes Zeitkontingent zugeteilt werden, das individuell ausgeschöpft werden kann. Aus praktischen Erwägungen heraus ist statt des Einsatzes eines Chipkarten-Lesegerätes die Verwendung - 19 - einer besonderen Tastatur (Tastatur mit integriertem Chipkarten-Lesegerät) sinnvoller. Ein einzelnes Chipkarten-Lesegerät ist klein und relativ empfindlich. Bei der Kombination ist es weniger wahrscheinlich, dass Schäden auftreten, oder dass das ganze Gerät "verschwindet". PC-Basisgerät (Stand: November 2002) 1 2 3 4 5 6 7 8 Komponente Mainbord mit freien Speichersteckplätzen Prozessor INTEL Celeron oder AMD Duron 1,3 MHz Speicher (RAM) min. 526 MB Grafikkarte mit TV-Out, 64 MB höherwertige Soundkarte (Soundblaster v. Creative) Festplatte ATA 100, min. 40 GB DVD-ROM-Laufwerk Floppy, Bemerkung für evtl. Aufrüstung Anschlussmöglichkeit für Fernsehgerät Mit Mikrofon-Verstärker-Regelung Handelsübliche Qualität Handelsübliche Qualität Handelsübliche Qualität Aufgrund der schnellen Entwicklung kann es sich hierbei nur um eine Momentaufnahme handeln. Peripheriegeräte 1 2 3 4 5 6 Komponente 17 " Monitor Tastatur, Mouse, Mousepad Mikrofon höherwertige Lautsprecher Kopfhörer (4 St. pro Arbeitsplatz) Drucker z.B. Canon 7 8 Chip-Kartenleser Digital-Fotokamera Bemerkung Handelsübliche Qualität Handelsübliche Qualität Handelsübliche Qualität Mit Kopfhöreranschluss und Verteiler für 4 Kopfhörer Handelsübliche Qualität Mit einzeln auswechselbaren Tintenpatronen, für spontan im Unterricht benötigte Text- und Bilddokumente Mit einer genügenden Anzahl v. Karten (optimal: Klassensatz) Mit einer Auflösung von min. 2,1 M-Pixel und USB-Anschluss Aufgrund der Vernetzung reicht ein Tintenstrahldrucker pro Klassenraum. Jeder Klasse sollte möglichst eine Digitalkamera zur Verfügung stehen. Netzwerkkomponenten 1 Komponente Ein externer Hub oder Switch mit 8 Eingängen 2 3 10/100 Mhz, TP u. BNC Netzwerkkarte 10/100 MHz Patch Kabel, 5m, Cat.5e Bemerkung Ein Eingang als Uplink schaltbar Software 1 2 4 5 6 7 8 9 Programm Betriebssystem Windows 2000 Professional Office-Paket (StarOffice) English Coach 5./ 6. Jahrgang, Schroedel Alfons Lernwelt Engl. 5. / 6. Kl., Schroedel Rechtschreibung, Bertelsmann, Alfons Lernwelt Deutsch 5./ 6. Kl., Schroedel Alfons Lernwelt Mathematik 5./ 6. Jahrgang, Schroedel Norton InternetSecurity 2002, Symantec Bemerkung Betriebssystem mit Sicherungsfunktionen Text, Tabellen-Kalkulation, Autorensystem, Datenbank, Bildbearbeitung Englisch-Lernprogramm Mathematik-Übungsprogramm Firewall, Virenscanner, Kinderschutz - 20 - 10 Diverse Free- und Shareware-Programme für alle Unterrichtsfächer - 21 - - 22 - 3.3.6 Vernetzung aller Schüler-Arbeitsplätze über eine 100 MHz-Verkabelung Die Schaffung eines Netzwerkes ist Voraussetzung für: * den internen Datenaustausch zwischen den Schüler-Arbeitsplätzen (Intranet), * den internen Datenaustausch zwischen den Schüler-Arbeitsplätzen und einem Server (Progammserver, Datenbankserver), * den internen Datenaustausch zwischen den Schüler-Arbeitsplätzen und zentralgenutzten Peripheriegeräten (Laserdrucker, Beamer), * den externen Datenaustausch zwischen den Schüler-Arbeitsplätzen und dem (Internet, Mail-, Proxy- und Webserver). Obwohl im Gebäude der OS1 bereits ein kleines 10 Mhz-Netzwerk existiert, wäre es nicht ratsam, dieses veraltete und mit geringer Bandbreite ausgestattete BNC-Netzwerk weiter auszubauen. Aufgrund der geplanten Anzahl an Schüler-Arbeitsplätzen und der möglichen Auslastung kann nur von einem 100 Mhz-Netzwerk ausgegangen werden. Überlegenswert ist in diesem Zusammenhang auch noch, ob die zu verlegenden Kabel evtl. einem noch höheren Standard entsprechen sollten. Die erforderliche Verkabelung und die hierfür notwendigen Geräte sind dem nachfolgenden Netzwerkplan und der Kostenaufstellung zu entnehmen. Da das vorhandene 10 Mhz-Netzwerk weiter genutzt werden soll, ist eine Anbindung an das neue 100 MhzNetzwerk notwendig und mit einem entsprechendem Hub oder Konverter leicht zu realisieren. Der von beiden Orientierungsstufen genutzte Computerraum liegt außerhalb des OS1-Gebäudes und kann aus diesem Grunde nicht in das OS1-Netzwerk angeschlossen werde. Anschluss an das Internet (DSL-Router) Bisher wird die Verbindung des OS 1 - Schulnetzes mit dem Internet über einen ISDN-t-DSLSoftwareRouter realisiert. Angestrebt wird aber eine Internetverbindung über einen DSL-Hardware-Router oder über einen speziell für diese Zwecke ausgestatteten PC (PC C1, Raum 3 - Proxy-Server, Mail-Server, Datenbank-Server). Datenbank-Server (PC C1) Der Datenbank-Server sollte entsprechende Leistungsreserven haben und mit mindestens zwei 60 (80) GB-Festplatten ausgestattet sein. Zur Datensicherung und Archivierung ist ein CD-RW-Laufwerk unbedingt notwendig. Netzwerksicherheit und Systemadministration Ein Netzwerk ist vielen Einflüssen unterworfen und muss ständig "gepflegt" werden, wenn eine möglichst störungsfreie Nutzung gegeben sein soll. Aus diesem Grunde ist die Anschaffung spezieller Software unumgänglich. Neben Schutzprogrammen, wie z.B.: Virenscanner, Firewall u.a., sind auch Backup- und Fernwartungsprogramme unerlässliche Hilfsmittel für den Systemadministrator. Netzwerkplan OS1 Burgdorf (siehe folgende Seite 21) - 23 - 3.3.7 Kabel versus Funknetz (Sicherheit) Das Gebäude der OS 1 bietet gute Voraussetzungen für die Einrichtung eines Festnetzwerkes. In weiten Bereichen wird es möglich sein, vorhandene Kabelkanäle zu nutzen. Ansonsten können die Datenkabel auch gut in der Zwischendecke verlegt werden. Die oftmals hohen Kosten für die Kabelverlegung dürften hierbei keine große Rolle spielen. Von daher sollten die Vorteile, die ein Festnetz bietet, auch genutzt werden (z.B.: höhere Bandbreite, zuverlässigere Verbindungen, besserer Datenschutz, weniger Elektrosmog, geringere Störanfälligkeit u.a.). 3.4. Geräte- / Material- / Software- und Mobiliarbedarf 2. Ausbaustufe, Vernetzung der Klassenräume (Finanzierung im Rahmen von n-21) A: Netzwerk, (Verkabelung 100 MHz, Kat. 5e) Pos. Artikel Einzelpreis Stück / Ges.preis (EUR) Meter (EUR) 1Wandschrank 19” 250,00 1 2Patchpanel 19”, 16 x RJ45, geschirmt 150,00 3 3Switches 16-Port, 10/100 MBit 350,00 3 4Datenkabel Kat. 5e 1,40 700 5Datendosen UP (zweifach) 9,00 20 5Datendosen AP (zweifach) 9,00 8 6Patchkabel (Wandschrank) 4,00 32 7Patchkabel (Dose - Hub/Switch) 4,00 16 8Patchkabel (Hub/Switch - PC) 4,00 32 9Switches 5-Port, 10/100 MBit 10Hub 5-Port, 10 MBit, BNC, (zur Anbindung des vorhand. Netzwerkes) 11Patchkabel (Server - Hub/Switch) B: Hardware (Server-PCs C1) Pos. Artikel 1Server-PC mit 2. HDD 60/80GB, DVD, CDRW u. Netzwerkkarte 2USV, Notstromversorgung 100,00 78,00 10,00 16 1 2 Summe: Einzelpreis Stück (EUR) 1000 1 200 250,00 450,00 1050,00 980,00 180,00 72,00 128,00 64,00 128,00 1600,00 78,00 20,00 5000,00 Ges.preis (EUR) 1200,00 1 200,00 Summe: C: Software (Server-PC C1) Pos. Artikel 1DriveImage Pro 4.x, Part.Mag.,30 User 2Norton InternetSecurity 2003, Schulliz. 3Virtual CD 4.0, Kl.25 4Norton PC-Anywhere Einzelpreis Stück (EUR) 400 1 250 1 150 1 200 1 Summe: 1400,00 Ges.preis (EUR) 450,00 280,00 200,00 270,00 0,00 0,00 1200,00 - 24 - D: Hardware (Schüler-PCs) Pos. Artikel 1Schüler-Arbeitsplatz-PCs (Ausstattung wie oben beschrieben) 2Klassenraum-Drucker 3Mikrofone 4höherwertige Lautsprecherboxen 5Kopfhörer 6Chip-Kartenleser inkl. Software 7Digitale Fotokamera 2 M-Pixel Einzelpreis Stück (EUR) 800 32 160 15 20 10 25 200 Ges.preis (EUR) 25600,00 16 16 16 24 32 16 2560,00 240,00 320,00 240,00 800,00 4200,00 Summe: E: Mobiliar (Schüler-PCs) Pos. Artikel 1Fahrbarer Computerschrank Einzelpreis (EUR) Stück 0 33960,00 Ges.preis (EUR) 32 0,00 Summe: F: Hardware (OS1, Allgemein) Pos. Artikel 1Scanner (Info-Terminal) 2Videokamera 3Digitale Fotokamera 3 M-Pixel 4LCD Projektor mit Ersatzlampe 5LCD Leinwand Einzelpreis Stück (EUR) 150 0 800 1 600 1 2800 1 250 1 0,00 Ges.preis (EUR) 0,00 800,00 600,00 2800,00 250,00 0,00 Summe: Zusammenfassung Pos. Gruppe A B C D E F 4450,00 Einzelpreise (EUR) Netzwerk, (Verkabelung 100 MHz, Kat. 5e) Hardware (Server-PCs C1) Software (Server-PCs C1 und C2) Hardware (Schüler-PCs) Software (Schüler-PCs) Hardware (OS1, Allgemein) 5000,00 1400,00 1200,00 33960,00 0,00 4450,00 Summe: 46010,00 - 25 -
