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% (C)opyright D. Spittank
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% diese Datei: Mobile.tex
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%
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% Dieses Dokument steht unter der Creative Commons by-nc-sa-Lizenz.
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% Folglich darf es beliebig kopiert und bearbeitet werden,
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% sofern das Folgeprodukt wiederum unter dieser Lizenz vertrieben wird.
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% Eine kommerzielle Nutzung ist nicht erlaubt.
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%
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% Die detaillierten Lizenzbedingungen finden sich auf der Seite
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% http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.de
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\documentclass[10pt,ngerman]{beamer}
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\usepackage[T1]{fontenc}
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\usepackage[ngerman]{babel}
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\usepackage[utf8]{inputenc}
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\usepackage{graphicx}
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\usepackage{rotating}
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\usepackage{multicol}
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\usepackage{tikz}
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\usetheme{Luebeck}
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\usecolortheme{crane}
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%\usetheme{progressbar}
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%\progressbaroptions{imagename=img/screen,frametitle=picture-subsection}
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\addtobeamertemplate{navigation symbols}{}{%
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\usebeamerfont{footline}%
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\usebeamercolor[fg]{footline}%
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\hspace{1em}%
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\insertframenumber/\inserttotalframenumber
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}
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% Darstellung noch nicht angezeigter Elemente
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%\setbeamercovered{transparent=10}
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\title{Mobile Informatiksysteme im Unterricht}
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\author{Daniel Spittank}
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\institute{}
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\date{Donnerstag, 15. Februar 2015}
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\usepackage{xmpincl}
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%\includexmp{lizenz}
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\usepackage[natbib=true, bibstyle=authoryear, citestyle=authoryear, backend=biber, hyperref=true]{biblatex}
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\addbibresource{mobile.bib}
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% Quelltexte
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% Quelltexte
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\RequirePackage{listings}
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\lstset{showspaces=false,
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showstringspaces=false
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showtabs=false}
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\lstset{tabsize=3}
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\lstset{frame=single,
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frameround=ffff}
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\lstset{extendedchars=true}
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\lstset{basicstyle=\ttfamily\scriptsize,
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keywordstyle=\color{blue}\bfseries,
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identifierstyle=\color{black}\bfseries,
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commentstyle=\color{gray}}
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\lstset{backgroundcolor=\color{white}}
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\lstset{numbers=left,
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numberstyle=\sffamily\tiny,
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stepnumber=1,
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numbersep=5pt}
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\lstset{captionpos=b}
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\lstset{breaklines=true}
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\lstnewenvironment{lstpy}[1][]{\lstset{language={Python},caption={Quelltext},#1}}{}
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\lstnewenvironment{lsthtml}[1][]{\lstset{language={HTML},caption={Quelltext},#1}}{}
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% Zitate
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\usepackage[german=quotes,threshold=30,thresholdtype=words]{csquotes}
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\newcommand{\zitat}[4][]{\textquote[{\citealp[S.~#4]{#3}}]{#2}#1}
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\newcommand{\zitatblock}[4][]{\singlespacing \small \blockquote[{\citealp[S.~#4]{#3}}]{\textcolor{gray}{#2}}#1 \normalsize \onehalfspacing}
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|
\newcommand{\vgl}[3][vgl.]{\citep[#1][S.~#3]{#2}}
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% Multi-Monitor-Unterstützung und Notizen
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%\usepackage{pgfpages}
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%\setbeameroption{show notes on second screen}
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%\setbeameroption{show notes}
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%\defbeamertemplate{note page}{mynotes}{\begin{center}
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|
%\insertslideintonotes{0.70}\\\insertnote
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|
%\end{center}}
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%\setbeamertemplate{note page}[mynotes]
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\begin{document}
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%\maketitle
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||
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||
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|
\begin{frame}
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|
\titlepage
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\end{frame}
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|
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\section{Einleitung}
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|
\subsection{Inhalt}
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|
\begin{frame}{Inhalt}
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|
%\setlength{\columnseprule}{0.1pt}
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|
\begin{multicols}{2}
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|
% \begin{footnotesize}
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\tableofcontents
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% \end{footnotesize}
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|
\end{multicols}
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\end{frame}
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\subsection{Ausgangslage}
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\begin{frame}{Informatisierung der Gesellschaft}
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\begin{itemize}
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\item<1-> Informatiksysteme werden immer weiter entwickelt.
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\item<1-> Informatik durchdringt den Alltag.
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\item<1-> Die moderne Welt ist ohne Informatik kaum vorstellbar.
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\item<2-> Informatiksysteme werden mobil.
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\item<2-> Mobile Informatiksysteme sind überall anzutreffen.
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\item<2-> \enquote{Internet-Nutzung wird mit zunehmendem Alter zum integralen
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|
Bestandteil des Alltags}\textcite{DIVSI2014}.
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|
\item<3-> Klassische, stationäre Informatiksysteme verlieren an Bedeutung.
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\begin{frame}{Fehlvorstellungen}
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\begin{itemize}
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\item<1-> \alert<1>{Trotzdem wird Informatik mit Computertechnik gleichgesetzt.}
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\item<2-> Dieses Bild haben insbesondere auch Schüler.
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|
\item<2-> Schüler werden noch häufig mit Computerkursen konfrontiert.
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\item<2-> Der Informatikunterricht findet im Computerraum statt.
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\item<3-> \alert<1>{Mobile Geräte als Ausweg?}
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\subsection{Motivation}
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\begin{frame}{Vorteile und Hoffnungen}
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\begin{itemize}
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\item Stärkerer Alltagsbezug
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\item Flexiblere Unterrichtsgestaltung
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\item Außerunterrichtliche Nutzung
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\item Mehr sachbezogene Kommunikation und Interaktion
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\item Höhere Motivation
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\item Nutzung eigener Geräte
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\begin{itemize}
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\item Verringerter Wartungsaufwand
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\item Geringere Kosten
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\begin{frame}{Nachteile und Befürchtungen}
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\begin{itemize}
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|
\item Erschwerte Bedienung
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|
\item Verringerte Geschwindigkeit
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|
\item $\Rightarrow$ Frustration?
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|
\item Exklusive Nutzung der Geräte
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\subsection{Alltagsbezug}
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\begin{frame}{Gerätebesitz}
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Gerätebesitz nach JIM-Studie 2014 \textcite{MPFS2014}
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\begin{itemize}
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\item 99\% aller 12- bis 19-jährigen Schüler besitzen ein Mobiltelefon.
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\item<2-> Ein stationäres Informatiksystem besitzen hingegen nur 73\% der Mädchen und 78\% der Jungen.
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\item<3-> Außerdem sind Mobiltelefone gleichermaßen bei allen Altersgruppen zu finden.
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\item<3-> Smartphone: etwa 90\% bei Mädchen und 87\% bei Jungen
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\item<4-> Mobiler Internetzugang: etwa 75\% bei Mädchen und 71\% bei Jungen
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\begin{frame}{Verfügbarkeit von Geräten}
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\begin{itemize}
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\item<1-> Persönliche Geräte der Schülerinnen und Schüler sind vorhanden.
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\item<1-> Telefone der Schülerinnen und Schüler werden immer \enquote{smarter}.
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\item<1-> Hersteller drängen mit ihren Angeboten in die Schulen (allen voran Apple mit seinen iPads).
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|
\item<1-> Schulbuchverlage bieten einzelne Apps und arbeiten an eigener Plattform.
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\item<2-> Mobile Informatiksysteme werden also mittelfristig den Weg in die Schulen finden oder sind bereits da.
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\item<3-> Diese Einführung sollte didaktisch sinnvoll gestaltet werden!
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\subsection{Gesellschaftliche Reaktionen}
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\begin{frame}{Sorgen}
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\begin{itemize}
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\item Mobiltelefone werden häufig mit der Verbreitung von Pornographie und Gewaltvideos in Verbindung gebracht.
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\item Mobiltelefone werden in erster Linie als Ablenkung vom Lernen betrachtet.
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\end{itemize}
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|
\end{frame}
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\begin{frame}{Reaktionen}
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\begin{itemize}
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|
\item Verbote sind an Schulen üblich.
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\item Teilweise sogar gesetzliche Handyverbote an Schulen (in Bayern seit 2006)
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\item<2-> These: Dies ist dem Ziel der Entwicklung zum mündigen Gesellschaftsmitglied abträglich.
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|
\item<3-> Besser: Sinnvoll in den Unterricht integrieren und verantwortungsvollen Umgang vermitteln.
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\section{Einsatzmöglichkeiten}
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\subsection{Informatikunterricht}
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\begin{frame}{Einsatz im Informatikunterricht}
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\begin{itemize}
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|
\item Mobilgeräte sind vollständige Informatiksysteme.
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|
\item Lehrpläne sind damit grundsätzlich umsetzbar (vgl. \cite{Heming2009}).
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|
\item<2-> Vorteile wie zuvor beschrieben
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\item<3-> Einige Zugänge eröffnen sich mit Mobilgeräten leichter, z.B.:
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\begin{itemize}
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|
\item Datenschutz
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|
\item Kommunikation(-sprotokolle)
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|
\item Nutzung von Audio (TTS, SR, Mikrofon) und Video (Kamera)
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|
\item Objektkarten $\leftrightarrow$ QR-Codes
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|
\end{itemize}
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|
\item<4-> Außerdem etwa: Modellierung und Simulation von Automaten
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\end{itemize}
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|
\end{frame}
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|
\subsection{Weitere Nutzungsmöglichkeiten in der Schule}
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\begin{frame}{Unterrichtseinsatz}
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\begin{multicols}{2}
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|
\begin{itemize}
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|
|
\item Allgemein
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\begin{itemize}
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\item Recherche
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\item Audiovisuelle Dokumentation
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\item Quiz
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\item Wissensnetze
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\item Notizen
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\item (Präsentation)
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\end{itemize}
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|
\item<2-> Sozialwissenschaften
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\begin{itemize}
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\item Interviews und Umfragen
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\item Statistiken
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|
\item Umgang mit Medien (als Informationsquellen)
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\end{itemize}
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\item<3-> Mathematik und NW
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\begin{itemize}
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|
\item Ersatz für GTR
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\item Simulationen
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|
\item GPS
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|
\end{itemize}
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|
|
\item<4-> Sprachen
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\begin{itemize}
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|
\item SMS-Stil
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\item Vokabeln
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|
\item Aussprache
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\end{itemize}
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|
\item<5-> Geographie
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\begin{itemize}
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|
\item GPS
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|
\item Kartenmaterial
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|
\end{itemize}
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||
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\end{itemize}
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|
\end{multicols}
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||
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|
\end{frame}
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|
\section{Kriterien}
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\subsection{Zugänge}
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\begin{frame}{Verschiedene Perspektiven}
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\begin{itemize}
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|
\item Akzeptanz der Wirklichkeit \citep[vgl.][]{SpittankExamen}
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|
\item<2-> Analyse der Wirklichkeit \citep[vgl.][]{Heming2009}
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|
|
\item<3-> Veränderung der Wirklichkeit \citep[vgl.][]{Heming2009} \begin{itemize}
|
||
|
|
\item<4-> Entwicklung \textbf{für} die Geräte \citep[vgl.][]{Carrie2006}
|
||
|
|
\item<5-> Entwicklung \textbf{mit} den Geräten\citep[vgl.][]{Carrie2006}
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|
\begin{itemize}
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|
\item Automatisierung
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\item Skripte
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|
\item Apps
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\item Geschlossene Laufzeitumgebungen
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|
\item Web-Apps
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\end{itemize}
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|
|
\end{itemize}
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|
\end{itemize}
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|
\end{frame}
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||
|
|
|
||
|
|
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|
|
\subsection{Gerätetypen}
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||
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|
\begin{frame}{Gerätetypen}
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|
|
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|
|
\begin{tabular}{l|cccc}
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|
|
Merkmal & Handys & Smartphones & Hybride & Tablets\\
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||
|
|
\hline
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||
|
|
Progammierbarkeit & $\ominus$ & $\oplus$ & $\oplus$ & $\oplus$ \\
|
||
|
|
Bedienung & $\ominus$ &$\odot$ & $\oplus$ & $\oplus$\\
|
||
|
|
Alltagsbezug & $\oplus$ & $\oplus$ & $\odot$ & $\ominus$\\
|
||
|
|
Mobilität & $\oplus$ & $\oplus$ & $\oplus$ & $\ominus$\\
|
||
|
|
Ausstattung & $\ominus$ & $\odot$ & $\oplus$ & $\oplus$\\
|
||
|
|
Kosten & $\oplus$ & $\odot$ & $\ominus$ & $\ominus$
|
||
|
|
\end{tabular}
|
||
|
|
|
||
|
|
\begin{center}
|
||
|
|
\small{$\oplus$ = geeignet, $\odot$ = eingeschränkt geeignet, $\ominus$ = ungeeignet}
|
||
|
|
\end{center}
|
||
|
|
\end{frame}
|
||
|
|
|
||
|
|
\subsection{Auswahlkriterien}
|
||
|
|
\begin{frame}{Auswahlkriterien}
|
||
|
|
\begin{exampleblock}{Kriterien für die Geräteauswahl}
|
||
|
|
\begin{multicols}{2}
|
||
|
|
\textbf{Notwendig}
|
||
|
|
\begin{itemize}
|
||
|
|
\item Sinnvolle Einbindung
|
||
|
|
\item Programmierbarkeit
|
||
|
|
\item Verfügbarkeit von Werkzeugen und Dokumentation
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|
|
\item Alltagsbezug und Verbreitung
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|
|
\item Kosten
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|
|
\item Langlebigkeit
|
||
|
|
\end{itemize}
|
||
|
|
\pause
|
||
|
|
\textbf{Wünschenswert}
|
||
|
|
\begin{itemize}
|
||
|
|
\item Gute Ausstattung
|
||
|
|
\item Freie Software
|
||
|
|
\item Umweltfreundlichkeit und Sozialverträglichkeit
|
||
|
|
\end{itemize}
|
||
|
|
\end{multicols}
|
||
|
|
\end{exampleblock}
|
||
|
|
\pause
|
||
|
|
\textbf{Fazit:} Von den relevanten Plattformen bleibt bisher nur Android übrig.
|
||
|
|
\end{frame}
|
||
|
|
|
||
|
|
\section{Android}
|
||
|
|
\subsection{Verschiedene Zugänge}
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||
|
|
\begin{frame}{Verschiedene Zugänge}
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||
|
|
\begin{itemize}
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||
|
|
\item Automatisierung
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||
|
|
\item App-Generatoren (AppInventor etc.)
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||
|
|
\item Programmier-Apps
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||
|
|
\item App-Entwicklung
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||
|
|
\item {\color<2->{green} Scripting}
|
||
|
|
\item<3-> SL4A, QPython, Kivy, C\# to go, Ruboto, \dots
|
||
|
|
\end{itemize}
|
||
|
|
\end{frame}
|
||
|
|
|
||
|
|
\subsection{Scripting Layer for Android}
|
||
|
|
\begin{frame}{Vorteile}
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||
|
|
\begin{itemize}
|
||
|
|
\item SL4A ermöglicht Python und weitere Skriptsprachen,
|
||
|
|
\item<2-> ermöglicht sowohl direkte Ausführung als auch Erstellung von Apps.
|
||
|
|
\item<2-> Ausführung direkt oder getriggert möglich
|
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|
|
\item<3-> API verfügbar
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||
|
|
\item<4-> Setuptools
|
||
|
|
\end{itemize}
|
||
|
|
\end{frame}
|
||
|
|
|
||
|
|
\begin{frame}{Nachteile}
|
||
|
|
\begin{itemize}
|
||
|
|
\item API ist nicht objektorientiert.
|
||
|
|
\item API ist nicht intuitiv, nicht einheitlich und zu aufwendig.
|
||
|
|
\item<2-> leider teilweise schlecht dokumentiert
|
||
|
|
\item<3-> Interaktiver Python-Shell fehlt Vervollständigung etc.
|
||
|
|
\item<4-> UI-Chaos
|
||
|
|
\item<5-> Weiterentwicklung fragwürdig
|
||
|
|
\end{itemize}
|
||
|
|
\end{frame}
|
||
|
|
|
||
|
|
\subsection{QPython}
|
||
|
|
\begin{frame}{Vorteile}
|
||
|
|
\begin{itemize}
|
||
|
|
\item Integriert SL4A und diverse Python-Bibliotheken,
|
||
|
|
\item<2-> ermöglicht sowohl direkte Ausführung als auch Erstellung von Apps,
|
||
|
|
\item<3-> bietet eine vollständige Entwicklungsumgebung.
|
||
|
|
\item<4-> einheitliche UI-Entwicklung über Kivy und pygame möglich
|
||
|
|
\end{itemize}
|
||
|
|
\end{frame}
|
||
|
|
|
||
|
|
\begin{frame}{Nachteile}
|
||
|
|
\begin{itemize}
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\item unklare Lizenzsituation
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\item<2-> Kommunikation mit den Entwicklern schwierig
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\item<3-> Interaktiver Python-Shell fehlt Vervollständigung etc.
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\item<4-> Nutzung der integrierten Bibliotheken über die integrierte Python-Shell größtenteils nicht möglich
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\item<5-> Mangelhafte Paketverwaltung
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\subsection{API}
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\begin{frame}[fragile]
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\frametitle{API-Beispiel}
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\begin{lstpy}[caption={OK-Dialog}]
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import android
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droid = android.Android()
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droid.dialogCreateAlert("Test","Bitte OK druecken.")
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droid.dialogSetPositiveButtonText("OK")
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droid.dialogShow()
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result = droid.dialogGetResponse().result
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droid.dialogDismiss()
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\end{lstpy}
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\end{frame}
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\section{Umsetzung}
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\subsection{API-Wrapper}
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\begin{frame}{API-Wrapper I - Stifte und Mäuse}
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Vorteile:
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\begin{itemize}
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\item Umsetzung von Stifte und Mäuse für Python existiert
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\item Viele Module und Materialien vorhanden
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\item (Theoretisch) plattformunabhängig
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\end{itemize}
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\pause
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Nachteile:
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\begin{itemize}
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\item Bekannte Probleme von SuM
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\item Umsetzung grafischer Bestandteile nicht unproblematisch
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\item Verwirrung der SuS bei unvollständiger Umsetzung
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\begin{frame}{API-Wrapper II - Eigener Ansatz}
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Vorteile:
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\begin{itemize}
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\item Keine Verwirrung bei Kenntnis von SuM
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\item Für mobile Geräte optimierbar
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\item (Theoretisch) plattformunabhängig
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\item Parallele Nutzung von Attributen und Kapselung
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\item Anpassung an Vorstellungen der SuS möglich
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\end{itemize}
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\pause
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Nachteile:
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\begin{itemize}
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\item Mehraufwand
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\item Vielfache Implementierung erforderlich
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\item Bindung an bereits implementierte Plattformen
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\begin{frame}{API-Wrapper III - Mögliche Ausgestaltung}
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\begin{center}
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\includegraphics[scale=0.4]{img/velamentum_einfach}
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\end{center}
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\end{frame}
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\begin{frame}{API-Wrapper III - Aktuelle Umsetzung (Auszug)}
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\begin{center}
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\includegraphics[scale=0.4]{img/dialoge}
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\end{center}
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|
\end{frame}
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\begin{frame}[fragile]
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\frametitle{API-Beispiel}
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\begin{lstpy}[caption={OK-Dialog, objektorientiert}]
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from velamentum.alle import *
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dialog = Dialog()
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dialog.titel = "Test"
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dialog.nachricht = "Bitte Ok druecken."
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dialog.zeige()
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\end{lstpy}
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\end{frame}
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\subsection{Erfahrungen}
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\begin{frame}{Vorteile}
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\begin{itemize}
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\item \alert<2->{Stärkerer Alltagsbezug}
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\item \alert<3->{Flexiblere Unterrichtsgestaltung}
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\item \alert<4->{Außerunterrichtliche Nutzung}
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\item \alert<5->{Mehr sachbezogene Kommunikation und Interaktion}
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\item \alert<6->{Höhere Motivation}
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\item Nutzung eigener Geräte
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\begin{itemize}
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\item Verringerter Wartungsaufwand
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|
\item Geringere Kosten
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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|
\end{frame}
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\begin{frame}{Projekte}
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\begin{center}
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\includegraphics[scale=0.2]{img/projekte}
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\end{center}
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|
\end{frame}
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|
\begin{frame}{Projekte}
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\begin{center}
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|
\includegraphics[scale=0.1]{img/projekte-auszuege}
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|
|
\end{center}
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|
\end{frame}
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|
\begin{frame}{Nachteile}
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\begin{itemize}
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|
\item Erschwerte Bedienung
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\item \alert{Verringerte Geschwindigkeit}
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|
\item $\Rightarrow$ Frustration?
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\item Exklusive Nutzung der Geräte
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\item<2-> \alert{Irritation von SuS mit Programmiererfahrung}
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\item<3-> \alert{Update-Tücken}
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\end{itemize}
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|
\end{frame}
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\subsection{Online-Material}
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|
\begin{frame}{Online-Material}
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\begin{center}
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|
\includegraphics[scale=0.6]{img/qr-edu-spittank-net}
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|
\url{https://edu.spittank.net/downloads/mobile/}
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\
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|
\end{center}
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\end{frame}
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%Literaturverzeichnis
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\begin{frame}[allowframebreaks]{Literatur}
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% \begin{tiny}
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|
\printbibliography[heading=none]
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% \end{tiny}
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\end{frame}
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\end{document}
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