Grundkenntnisse in der objektorientierten Programmierung sind heutzutage für propädeutische Informatikfächerkombinationen sowie für eine Vielzahl beruflicher Ausbildungen unabkömmlich. Diese Hausarbeit der Fachdidaktik Informatik widmet sich der Erstellung geeigneter Unterrichtmaterlien um eine kompakte Einführung in die wichtigsten Themengebiete der objektorientierten Programmierung zu vermitteln. Als Programmiersprache wurde Java verwendet, die behandelten objektorientierten Funktionalitäten eignen sich auch für den unkomplizierten Transfer auf andere Programmiersprachen. Alle Kurzaufgaben sind darauf ausgerichtet die Teilnehmer auf die Entwicklung eines einfachen Grafikprogramms vorzubereiten.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Objekte und Klassen
- 1.1 Grundlegender Modellierungsansatz
- 1.2 Elemente einer Klasse
- 1.2.1 Methoden
- 1.2.2 Zugriffsmodifikatoren
- 1.2.3 Eigenschaften
- 1.2.4 Konstruktoren
- 1.2.5 Praxisaufgaben
- 2 Vererbung
- 2.1 Aufbau einer einfachen Klassenhierarchie
- 2.1.1 Praxisbezug
- 2.1.2 Praxisaufgaben
- 3 Einführung in Collections und Vererbung
- 3.1 Die Klasse ArrayList
- 3.2 Überblick zu den wichtigsten Interfaces und Klassen im Collectionsframework
- 4 Einführung in die GUI Entwicklung mit dem AWT
- 4.1 Ein Fenster mit Textausgabe
- 4.2 Layoutmanager
- 4.2.1 Praxisaufgaben
- 4.3 Komponenten und Container
- 4.4 Ereignisbehandlung
- 4.4.1 Weitere wichtige Ereignisse zur grundlegenden Benutzerinteraktion
- 4.4.2 Auswahl aus einer Liste
- 4.4.3 Mausereignisse und Schließen von Fenstern
- 4.4.4 Praxisaufgaben
- 4.5 Ein Fenster mit grafischer Ausgabe
- 4.6 Eine benutzerdefinierte Komponente
- 4.6.1 Praxisaufgaben
- 5 Lösungen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Hausarbeit zielt darauf ab, Unterrichtsmaterial für den Informatikunterricht der Sekundarstufe II zu erstellen, das den Erwerb von Kenntnissen in der objektorientierten Programmierung vermittelt. Der Fokus liegt auf der verständlichen und praxisorientierten Einführung in die Grundlagen.
- Grundlagen der objektorientierten Programmierung
- Modellierung realer Sachverhalte mit Objekten und Klassen
- Konzepte der Vererbung und Klassenhierarchien
- Einführung in die GUI-Entwicklung mit AWT
- Praktische Anwendung durch Aufgaben und Lösungen
Zusammenfassung der Kapitel
1 Objekte und Klassen: Dieses Kapitel legt den Grundstein für das Verständnis objektorientierter Programmierung. Es beschreibt einen grundlegenden Modellierungsansatz, der die Realität in Objekte, deren Eigenschaften und Aktionen zerlegt. Anhand von Beispielen aus dem Alltag wird die Abbildung realer Sachverhalte in der Programmierung erläutert. Die Einführung von Nomen, Verben und Adjektiven als Analogie zu Klassen, Methoden und Attributen erleichtert den Einstieg. Der Abschnitt schließt mit der Einführung einer Objektdiagrammnotation und praxisorientierten Aufgaben zur Festigung des Gelernten.
2 Vererbung: Dieses Kapitel behandelt das Konzept der Vererbung in der objektorientierten Programmierung. Es erklärt den Aufbau einer einfachen Klassenhierarchie und zeigt, wie man durch Vererbung Code wiederverwenden und die Komplexität von Programmen reduzieren kann. Der Praxisbezug wird durch konkrete Beispiele verdeutlicht, und die enthaltenen Praxisaufgaben ermöglichen die Anwendung des gelernten Wissens.
3 Einführung in Collections und Vererbung: Das Kapitel bietet einen Überblick über das Collections-Framework in Java, welches Strukturen wie Listen, Mengen und Maps zur Verfügung stellt. Der Zusammenhang zur Vererbung wird aufgezeigt, indem die Beziehung zwischen verschiedenen Interfaces und Klassen im Framework erläutert wird. Die Klasse ArrayList wird als konkretes Beispiel einer dynamischen Liste genauer betrachtet.
4 Einführung in die GUI Entwicklung mit dem AWT: Dieses Kapitel widmet sich der Entwicklung grafischer Benutzeroberflächen (GUI) mit dem Abstract Window Toolkit (AWT). Es beginnt mit der Erstellung eines einfachen Fensters mit Textausgabe und führt dann in die Verwendung von Layoutmanagern ein. Die Kapitel befasst sich mit verschiedenen Komponenten, Containern, und der Ereignisbehandlung. Die praxisorientierten Aufgaben ermöglichen die unmittelbare Umsetzung des Gelernten und die Entwicklung interaktiver Anwendungen.
Schlüsselwörter
Objektorientierte Programmierung, Klassen, Objekte, Vererbung, Klassenhierarchie, Collections, AWT, GUI-Entwicklung, Methoden, Attribute, Modellierung, Java.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zum Dokument: Objektorientierte Programmierung in Java
Was ist der Inhalt dieses Dokuments?
Dieses Dokument stellt eine umfassende Übersicht über ein Lehrmaterial zur objektorientierten Programmierung in Java für die Sekundarstufe II dar. Es beinhaltet ein Inhaltsverzeichnis, die Lernziele und Schwerpunkte, Zusammenfassungen der einzelnen Kapitel und ein Stichwortverzeichnis. Der Fokus liegt auf einer verständlichen und praxisorientierten Einführung in die Grundlagen der objektorientierten Programmierung.
Welche Themen werden behandelt?
Das Dokument behandelt die folgenden Kernbereiche der objektorientierten Programmierung: Grundlagen von Objekten und Klassen (inkl. Methoden, Zugriffsmodifikatoren, Eigenschaften und Konstruktoren), Vererbung und Klassenhierarchien, das Collections Framework (mit Fokus auf ArrayList), und die Entwicklung grafischer Benutzeroberflächen (GUI) mit dem Abstract Window Toolkit (AWT). Zu jedem Kapitel gibt es praxisorientierte Aufgaben.
Wie ist das Dokument strukturiert?
Das Dokument ist in Kapitel unterteilt, beginnend mit den Grundlagen von Objekten und Klassen. Es folgt ein Kapitel zur Vererbung, dann eine Einführung in Collections und schließlich ein Kapitel zur GUI-Programmierung mit AWT. Jedes Kapitel enthält eine Zusammenfassung und wird durch Praxisaufgaben ergänzt. Es gibt zudem ein vollständiges Inhaltsverzeichnis, eine Beschreibung der Lernziele und Themenschwerpunkte sowie ein Stichwortverzeichnis.
Welche Lernziele werden verfolgt?
Das Lehrmaterial zielt darauf ab, Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe II ein grundlegendes Verständnis der objektorientierten Programmierung zu vermitteln. Der Schwerpunkt liegt auf der praktischen Anwendung des Gelernten durch die Bearbeitung von Aufgaben. Die Studierenden sollen in der Lage sein, reale Sachverhalte mit Objekten und Klassen zu modellieren und einfache GUI-Anwendungen zu entwickeln.
Welche konkreten Beispiele werden verwendet?
Das Dokument verwendet Beispiele aus dem Alltag, um die Konzepte der objektorientierten Programmierung zu verdeutlichen. Im Kapitel zur GUI-Entwicklung mit AWT werden konkrete Beispiele zur Erstellung von Fenstern mit Textausgabe und grafischer Ausgabe gezeigt. Die Klasse ArrayList dient als Beispiel für das Collections Framework. Die Aufgaben beziehen sich auf praxisnahe Szenarien.
Wo finde ich die Lösungen zu den Aufgaben?
Das Dokument enthält ein Kapitel mit den Lösungen zu den im Lehrmaterial enthaltenen Praxisaufgaben. Dies ermöglicht den Lernenden die Überprüfung ihres Wissens und das Verständnis der Lösungsansätze.
Welche Schlüsselwörter sind relevant?
Die wichtigsten Schlüsselwörter sind: Objektorientierte Programmierung, Klassen, Objekte, Vererbung, Klassenhierarchie, Collections, AWT, GUI-Entwicklung, Methoden, Attribute, Modellierung, Java.
Für wen ist dieses Dokument geeignet?
Dieses Dokument ist primär für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II im Informatikunterricht konzipiert, die Kenntnisse in der objektorientierten Programmierung erwerben möchten. Es eignet sich auch für Lehrende, die nach Unterrichtsmaterial für diesen Bereich suchen.
- Quote paper
- Daniel Krüger (Author), 2016, Unterrichtsmaterial zum Erwerb von Kenntnissen in der objektorientierten Programmierung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/354790
