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% (C)opyright D. Spittank
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% letzte Aenderungen: Su 12. Dec 18:22:31 CEST 2010
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%
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% diese Datei: Programmiersprachen.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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%
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% Details u.a. dazu, wie eine maschinenlesbare Lizenzdatei in das Dokument
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% eingebunden werden kann, finden sich in der Fachseminarzeitung:
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% http://humbert.in.hagen.de/iffase/Artikel/latex-2007-10-01.html
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%
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% Die zum Setzen notwendigen Dateien finden sich unter:
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%
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% vorspann-seminar.tex http://www.ham.nw.schule.de/bscw/bscw.cgi/1187088
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% lizenz.xmp http://www.ham.nw.schule.de/bscw/bscw.cgi/1187088
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% Komplett.bib https://haspe.homeip.net/projekte/ddi/browser/tex/BIB/ (wird regelmäßig erneuert)
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\documentclass[10pt,ngerman]{beamer}
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\usepackage[T1]{fontenc}
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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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% Tikz
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\usetikzlibrary{arrows,positioning}
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\tikzset{
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%Define standard arrow tip
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>=stealth',
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%Define style for boxes
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punkt/.style={
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rectangle,
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rounded corners,
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draw=black, very thick,
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minimum height=0.8cm,
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minimum width=2cm,
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text centered},
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punkt2/.style={
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rectangle,
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rounded corners,
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draw=black, very thick,
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||
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minimum height=0.8cm,
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minimum width=3.5cm,
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text centered},
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% Define arrow style
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pil/.style={
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<->,
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thick,
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>=stealth,},
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pil2/.style={
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->,
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thick,
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gray,
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densely dashed,
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>=stealth,}
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}
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\usetheme{JuanLesPins}
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% Darstellung noch nicht angezeigter Elemente
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%\setbeamercovered{transparent=10}
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%Mobile Informatiksysteme in der Schule
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% Um was geht es?
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% Stand in der Schule
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% Ziel: Informatische Vernunft und mündiger Bürger
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% Verbreitung
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% Verbote
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% Idee: Besser Aufklärung
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% Stand in der Forschung
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% Voraussetzungen
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% Vorteile
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% Nachteile
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% Einsatzbeispiele
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% Informatik
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% Außerhalb der Informatik
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% Auswahlkriterien
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% Software
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% Hardware
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% Sonstige
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% Verbreitete Plattformen
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% Symbian S60, Meego, WebOS,
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% Windows Phone 7 und iOS
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% Android
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% Android
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% Umgebung
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% API
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\input{vorspann-seminar}
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\title{Mobile Informatiksysteme in der Schule}
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\author{Daniel Spittank}
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\institute{Bergische Universit\"at Wuppertal}
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\date{Montag, 21. November 2011}
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\usepackage{xmpincl}
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\includexmp{lizenz}
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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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\section{}
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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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\section{Worum geht es?}
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\begin{frame}{Worum geht es?}
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\begin{itemize}
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\item<1-> Informatiksysteme werden immer weiter entwickelt.
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\item<2-> Informatik durchdringt den Alltag.
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\item<3-> Die moderne Welt ist ohne Informatik kaum vorstellbar.
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\item<4-> Informatische Bildung gehören zur allgemeinen Bildung!
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\begin{frame}{Worum geht es?}
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\begin{itemize}
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\item<1-> \alert<2>{Trotzdem wird Informatik mit Computertechnik gleichgesetzt.}
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\item<2-> Dieses Bild haben insbesondere auch Schüler.
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\item<3-> Schüler werden noch häufig mit Computerkursen konfrontiert.
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\item<4-> Der Informatikunterricht findet im Computerraum statt.
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\item<5-> Mobile Geräte als Ausweg?
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\section{Aktueller Stand (Schule)}
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\subsection{Ziele}
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\begin{frame}{Wesentliche Ziele}
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\begin{itemize}
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\item Entwicklung informatischer Vernunft
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\item Schüler sollen \enquote{mündige Bürger} werden
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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 2010 \cite{jim2010}
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\begin{itemize}
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\item 97\% aller 12- bis 19-jährigen Schüler besitzen ein Handy
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\item (96\% bei Jungen und 98\% bei Mädchen)
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\item<2-> Einen Computer hingegen besitzen nur 79\%
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\item<2-> (77\% bei Mädchen und 80\% bei Jungen)
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|
\item<3-> Außerdem sind Handys gleichermaßen bei allen Altersgruppen zu finden.
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|
\item<4-> SmartPhones weniger weit verbreitet (etwa 20\%)
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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}{Gesellschaftliche Reaktionen}
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\begin{itemize}
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|
\item Handys werden mit der Verbreitung von Pornographie und Gewaltvideos in Verbindung gebracht.
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\item<2-> Verbote sind an Schulen üblich
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\item<2-> Teilweise sogar gesetzliche Handyverbote an Schulen (Bayern, seit 2006)
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\item<3-> Passt das zu unseren Zielen?
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\section{Aktueller Stand (Forschung)}
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\subsection{Forschung}
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\begin{frame}{Forschung}
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|
Verschiedene Beiträge von
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\begin{itemize}
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|
\item Ralph Carrie (vgl. \cite{Carrie2006} u. a.)
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|
\item Ludger Humbert (vgl. \cite{HumbertGINW2006} u. a.)
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||
|
|
\item Matthias Heming (vgl. \cite{Heming2009} u. a.)
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||
|
|
\item Versuchskurse an der Willy-Brandt-Gesamtschule in Bergkamen
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\subsection{Vorteile und Hoffnungen}
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\begin{frame}{Vorteile und Hoffnungen}
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\begin{itemize}
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\item Stärker Alltagsbezug
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\item Nutzung eigener Geräte
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\item Genderaspekt
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\item Flexiblere Unterrichtsgestaltung
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\item Mehr sachbezogene Kommunikation und Interaktion
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\item Verringerter Wartungsaufwand
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\item Höhere Motivation
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\item Geringere Kosten
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\end{itemize}
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\end{frame}
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|
\subsection{Nachteile und Befürchtungen}
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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 Frustration?
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\item Exlusive Nutzung der Geräte
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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{Anderer Unterricht}
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\begin{frame}{Einsatz in anderem Unterricht}
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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 Mathematikprogramme
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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-> Erdkunde
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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{Auswahlkriterien}
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\subsection{Gerätetypen}
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|
\begin{frame}{Gerätetypen}
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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}
|
||
|
|
\end{frame}
|
||
|
|
|
||
|
|
\subsection{Kriterien für Geräteauswahl}
|
||
|
|
\begin{frame}{Kriterien für Geräteauswahl}
|
||
|
|
\begin{exampleblock}{Einige Kriterien für die Geräteauswahl}
|
||
|
|
\begin{multicols}{2}
|
||
|
|
\textbf{Software}
|
||
|
|
\begin{itemize}
|
||
|
|
\item \alert{RAD möglich und verfügbare Werkzeuge}
|
||
|
|
\item Künstliche Einschränkungen
|
||
|
|
\item Frei installierbare Software
|
||
|
|
\item Kompatibilität
|
||
|
|
\end{itemize}
|
||
|
|
\textbf{Hardwareausstattung}
|
||
|
|
\begin{itemize}
|
||
|
|
\item Kamera
|
||
|
|
\item WLAN, Bluetooth
|
||
|
|
\item GPS, Sensoren
|
||
|
|
\item (Schnittstellen)
|
||
|
|
\end{itemize}
|
||
|
|
\textbf{Sonstiges}
|
||
|
|
\begin{itemize}
|
||
|
|
\item Rechtliche Aspekte
|
||
|
|
\item Kosten
|
||
|
|
\item Verbreitung
|
||
|
|
\item Systemupdates
|
||
|
|
\end{itemize}
|
||
|
|
\end{multicols}
|
||
|
|
\end{exampleblock}
|
||
|
|
\pause
|
||
|
|
\textbf{Fazit:} Von den Relevanten Plattformen bleibt nur Android übrig.
|
||
|
|
\end{frame}
|
||
|
|
|
||
|
|
\section{Android}
|
||
|
|
|
||
|
|
\subsection{RAD}
|
||
|
|
\begin{frame}{RAD und Umgebung für Entwicklungen}
|
||
|
|
\begin{itemize}
|
||
|
|
\item ASE ermöglicht Python und weitere Scriptsprachen
|
||
|
|
\item API verfügbar
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|
\item<2-> ermöglicht sowohl direkte Ausführung als auch Erstellung von Apps
|
||
|
|
\item<2-> Ausführung direkt oder getriggert möglich
|
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|
\item<4-> leider teilweise schlecht dokumentiert
|
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|
|
\item<4-> API ist nicht objektorientiert
|
||
|
|
\item<4-> API ist nicht intuitiv, nicht einheitlich und zu aufwendig
|
||
|
|
\item<5-> Interaktiver Python-Shell fehlt Vervollständigung etc.
|
||
|
|
\item<6-> Verschiedene Editoren verfügbar, aber keiner uneingeschränkt geeignet.
|
||
|
|
\item<7-> Bildschirm-Tastaturen sind allesamt nicht für Programmierung geeignet.
|
||
|
|
\item<8-> UI-Chaos
|
||
|
|
\end{itemize}
|
||
|
|
\end{frame}
|
||
|
|
|
||
|
|
\begin{frame}{UI-Chaos}
|
||
|
|
\begin{itemize}
|
||
|
|
\item Es gibt drei verschiedene UI-Schnittstellen\begin{itemize}
|
||
|
|
\item dialogFacade
|
||
|
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\item webViewFacade
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\item fullScreenFacade
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\end{itemize}
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\item<2-> dialog bietet nur Dialoge, keine \enquote{echte} App-UI
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\item<3-> webViewFacade basiert auf HTML und (zwingend) JavaScript
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\item<4-> fullScreenFacade ist in Entwicklung und verhält sich bei Tests unberechenbar und instabil.
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\subsection{Problembehebung}
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\begin{frame}{Schaffung einer geeigneten Umgebung}
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Einige der benannten Probleme wären aufgrund der weitgehend offenen Struktur von Android behebbar.
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\begin{itemize}
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\item Editor $\rightarrow$ App entwickeln
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\item Tastatur $\rightarrow$ Tastatur entwickeln
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\item API $\rightarrow$ API-Wrapper entwickeln
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\end{itemize}
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Hierbei könnte man größtenteils vorhandene OpenSource-Projekte weiterentwickeln.
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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 I}
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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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\begin{frame}[fragile]
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\frametitle{API-Beispiel IIa}
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\begin{lstpy}[caption={webView-Beispiel, Python-Code}]
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import android
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import time
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droid = android.Android()
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droid.webViewShow('file:///sdcard/sl4a/scripts/DDI/ddi_ui.html')
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while True:
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e = droid.eventPoll(1)
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if e.result:
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droid.vibrate()
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if e.result[0]['name'] == 'say':
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droid.ttsSpeak(e.result[0]['data'])
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[...]
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\end{lstpy}
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\end{frame}
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\begin{frame}[fragile]
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\frametitle{API-Beispiel IIb}
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\begin{lsthtml}[caption={webView-Beispiel, UI-Code}]
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<html>
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<head>
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<script>
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var droid = new Android();
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var speak = function(){
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droid.eventPost("say",document.getElementById("say").value);
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}
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</script>
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|
[...]
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</head>
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<body>
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<form onsubmit="speak(); return false;">
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<input type="text" id="say" value="Test." />
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<input type="submit" value="Sprich!" />
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</form>
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</body>
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|
</html>
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\end{lsthtml}
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\end{frame}
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\subsection{API-Wrapper}
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\begin{frame}{API-Wrapper}
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Ansatz 1: Klassenhierarchie
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\begin{itemize}
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\item Bezüge und Abhängigkeiten lassen sich gut darstellen
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\item Klare Struktur, die das Gerät abbildet
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\item Viel Tipparbeit
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\item Weniger übersichtlich
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\end{itemize}
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Ansatz 2: Einzelmodule
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\begin{itemize}
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\item Bezüge und Abhängigkeiten unklar
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\item Wenig Tipparbeit
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\item Bessere Übersicht
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\item Funktionale Gruppierung oder Gerätebezogene Gruppierung?
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\end{itemize}
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Hierbei könnte man größtenteils vorhandene OpenSource-Projekte weiterentwickeln.
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\end{frame}
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\begin{frame}{Schreibweisen}
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\begin{itemize}
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\item Müssen verschiedene Schreibweisen berücksichtigt werden?
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\item Wie kann damit umgegangen werden?
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\item Automatisierung möglich, aber \enquote{unschön}
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\item Verschiedene Wrapper?
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\end{itemize}
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\end{frame}
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%Literaturverzeichnis
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\subsection{}
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\begin{frame}[allowframebreaks]{Literatur}
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% \begin{tiny}
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\bibliographystyle{natdin}
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\bibliography{Komplett,mobile}
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% \end{tiny}
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\end{frame}
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\end{document}
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