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Bildungsstandards Informatik

Modellieren und Implementieren

Modellieren und Implementieren sind die zentralen Teile des Modellierungskreislaufes, bei dem ein Problem analysiert, ein informatisches Modell entworfen und auf einem Informatiksystem implementiert, getestet und bewertet wird.

Unter Modellieren wird das Abbilden eines Realitätsausschnitts oder eines geplanten Systems durch Abstraktion zu einem bestimmten Zweck verstanden. Dazu müssen zuvor in einer Problemanalyse Sachverhalte und Abläufe unter informatischer Perspektive mit Blick auf verallgemeinerbare und typische Bestandteile untersucht werden. Das daraus entstehende Modell muss formal darstellbar sein und eine Realisierung mit einem Informatiksystem ermöglichen.

Implementieren ist das Umsetzen eines Modells auf einem Informatiksystem, wodurch das Ergebnis des Modellierens erlebbar wird. Zum Implementieren gehört das Testen der Problemlösung. In einer anschließenden Reflexion werden die Qualität sowie Einsatzmöglichkeiten und Grenzen des entwickelten Produkts bewertet, was zu einer Modifikation des Modells führen kann.

Die drei Anforderungsbereiche zu diesem Prozessbereich lassen sich wie folgt beschreiben:
 

I Reproduktion

Die Schülerinnen und Schüler

  • geben ein bekanntes Modell in vertrauter Darstellung wieder,
  • erkunden ein vorgegebenes Modell oder erproben eine gegebene Implementierung,
  • testen eine Implementierung mit vorgegebenen Testfällen.
     

II Reorganisation und Transfer

Die Schülerinnen und Schüler

  • prüfen die Eignung eines vorhandenen informatischen Modells für die Lösung einer Problemstellung,
  • führen gemäß einer Problemanalyse eine Modellierung und Implementierung mit einem bekannten Modellierungsansatz durch,
  • setzen zur Implementierung eines Modells Entwicklungsumgebungen funktionell ein,
  • testen systematisch eine Implementierung auf korrekte Funktionalität, auch in Bezug auf Sonderfälle.
     

III Reflexion und Problemlösung

Die Schülerinnen und Schüler

  • führen gemäß einer Analyse eines komplexen Problems eine Modellierung und Implementierung mit einem Modellierungsansatz durch,
  • überarbeiten die eigene Lösung unter Berücksichtigung von Effizienz, Allgemeinheit und Wiederverwendbarkeit,
  • reflektieren den Lösungsprozess und nutzen die Erkenntnisse beim weiteren Modellieren und Implementieren.