Informatik

Neben einem Kurs im Wahlpflichtbereich II, der in Zusammenarbeit mit dem Fach Mathematik erste Inhalte der Informatik behandelt (Aussagenlogik, Simulation eines Computers, Bau und Programmierung von Robotern mit LEGO Mindstorms), wird Informatik in der Sekundarstufe II als Grundkurs angeboten.

Inhalte des Differenzierungskurses im Jg. 9 und 10:

Auffrischung des Umgangs mit grundlegenden Informatiksystemen im Fachunterricht Informatik und die Anforderungen an die Dateistruktur
Einführung in die technische Informatik unter Berücksichtigung der Aussagenlogik und von binären Schaltungen
Codierung und Decodierung von Bildern und Grafiken im Pixel- und Vektorformat
Entwicklung einer Übersichtsseite in der Auszeichnungssprache HTML zum EVA-Prinzip
Entwurf und Programmierung von Robotern in der Lego Mindstorms Umgebung
Durchführung eines interessengeleiteten Projektes in Lego Mindstorms und Anfertigung einer schriftlichen Projektarbeit
Darstellung von formalen Abläufen mithilfe von NS-Diagrammen
Einführung in die imperative Programmierung mit Python
Durchführung eines interessengeleiteten Projektes in Python und Anfertigung einer schriftlichen Projektarbeit
Einführung in die rechtlichen Grundlagen des Datenschutzes und Ausblicke in die Kryptographie
Auswirkungen der Digitalisierung und Automatisierung auf die Gesellschaft und den Alltag

In der EF werden folgende Unterrichtsvorhaben bearbeitet:

Einführung in die Nutzung von Informatiksystemen und in grundlegende Begrifflichkeiten
Grundlagen der objektorientierten Analyse, Modellierung und Implementierung anhand von statischen Grafikszenen
Grundlagen der objektorientierten Programmierung und algorithmischer Grundstrukturen in Java anhand von einfachen Animationen
Modellierung und Implementierung von Klassen- und Objektbeziehungen anhand von grafischen Spielen und Simulationen
Such- und Sortieralgorithmen anhand kontextbezogener Beispiele
Geschichte der digitalen Datenverarbeitung und die Grundlagen des Datenschutzes

Bei der Bearbeitung dieser Unterrichtsvorhaben werden unterschiedliche Vorkenntnisse angeglichen, die Grundlagen der objektorientierten Modellierung gelegt, Java Grundkenntnisse erworben und das Erlernte an überschaubaren und anschaulichen Beispielen eingeübt.

Die Unterrichtsvorhaben in der Qualifikationsphase sind:

Wiederholung der objektorientierten Modellierung und Programmierung anhand einer kontextbezogenen Problemstellung
Suchen und Sortieren auf linearen Datenstrukturen
Modellierung und Implementierung von Anwendungen mit dynamischen, linearen Datenstrukturen
Modellierung und Implementierung von einfachen, dynamischen, nichtlinearen Datenstrukturen
Endliche Automaten und formale Sprachen
Prinzipielle Arbeitsweise eines Computers und Grenzen der Automatisierbarkeit
Modellierung und Implementierung von Anwendungen mit dynamischen, nichtlinearen Datenstrukturen
Modellierung und Nutzung von relationalen Datenbanken in Anwendungskontexten
Sicherheit und Datenschutz in Netzstrukturen

Während es in der EF insbesondere darum geht, einige Grundprinzipien der Informatik – Abstraktion, Generalisierung – zu verstehen und sachgerecht anzuwenden, werden diese Bereiche in der Qualifikationsphase vertieft. Dabei sollen neben den notwendigen „handwerklichen“ Fertigkeiten auch die gesellschaftlichen Auswirkungen z.B. in der Arbeitswelt von Informatiksystemen behandelt werden.