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Wiederholung der objektorientierten Modellierung und Programmierung anhand einer kontextbezogenen Problemstellung unter Berücksichtigung der Gestaltung einer Benutzungsoberfläche
Leitfrage:Wie modelliert und implementiert man zu einer Problemstellung in einem geeigneten Anwendungskontext Java-Klassen inklusive ihrer Attribute, Methoden und Beziehungen? Wie kann man die Modellierung und die Funktionsweise der Anwendung grafisch darstellen? Wie kann ein Softwareprojekt mit angemessener Benutzungsoberfläche arbeitsteilig entwickelt und getestet werden?
Vorhabenbezogene Konkretisierung:
Zu einer Problemstellung in einem Anwendungskontext soll eine Java-Anwendung entwickelt werden. Diese Anwendung soll aus einer Benutzungsoberfläche und einer davon getrennten Verarbeitung der mit der Oberfläche eingegebenen Daten bestehen. Auf diese Weise werden nicht nur Grundideen der Objektorientierung wiederholt, sondern auch erste Schritte zur Thematisierung des MVC-Prinzips realisiert.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren zu Beginn die gegebene Problemstellung und formulieren Anforderungen an die zu entwickelnde Java-Anwendung. Anschließend wird eine Benutzungsoberfläche nach softwareergonomischen Kriterien konzipiert und mit einem GUI-Builder umgesetzt.
Mit Blick auf die fertige Benutzungsoberfläche wird eine Objektorientierte Modellierung entwickelt und in Form eines Implementationsdiagramms fixiert. Wesentliche Klassen werden von Schülerinnen und Schülern dokumentiert. Der Nachrichtenaustausch zwischen verschie-denen Objekten wird verdeutlicht, indem die Kommunikation zwischen zwei ausgewählten Objekten grafisch dargestellt wird. In diesem Zusammenhang wird das Nachrichtenkonzept der Objektorientierten Programmierung wiederholt. Eine Implementierung der Java-Anwendung kann arbeitsteilig erfolgen. Zum Schluss wird das fertige Projekt mit Hilfe einer Testanwendung getestet.
Zeitbedarf: 15 Stunden
Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens:
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Unterrichtssequenzen |
Zu entwickelnde Kompetenzen |
Beispiele, Medien, Materialien |
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1. Entwicklung eines Anforderungskatalogs (g) Analyse der Problemstellung (h) Entwicklung von Anwendungsfällen (use cases) (i) Formulierung eines Anforderungskatalogs |
Die Schülerinnen und Schüler
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Beispiel: Taschenrechner Schülerinnen und Schüler entwickeln eine Taschenrechneranwendung. Dabei kann es sich um einen Rechner mit einfachen Grundrechenarten bis hin zu einem wissenschaftlichen Taschenrechner mit umfangreicheren Funktionen handeln. Die Anforderungen sind von den Schülerinnen und Schülern selbst zu definieren. |
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2. Entwurf einer grafischen Benutzungsoberfläche (a) Erarbeitung softwareergonomischer Prinzipien für Benutzungsoberflächen (b) Entwurf von Prototypen für eine Benutzungsoberfläche unter Berücksichtigung des Anforderungskatalogs (c) Einarbeitung in die Funktionsweise eines GUI-Builders (d) Realisierung einer Benutzungsoberfläche mit einem GUI-Builder |
Materialien: Ergänzungsmaterialien zum Lehrplannavigator Unterrichtsvorhaben Q1.I |
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3. Klassenmodellierung und Visualisierung von Objektkommunikation (a) Entwurf eines Implementationsdiagramms unter Berücksichtigung des Anforderungskatalogs und der Benutzungsoberfläche (b) Grafische Darstellung der Kommunikation zwischen mindestens zwei Objekten (c) Dokumentation von Klassen |
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4. Projektentwicklung und Test (ggf. arbeitsteilig) (a) Implementierung der Anwendung mit grafischer Benutzungsoberfläche (b) Test einzelner Klassen der Gesamtanwendung mit Hilfe von Testanwendungen |
Materialien: Ergänzungsmaterialien zum Lehrplannavigator Unterrichtsvorhaben Q1.I |