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Fachschaft Informatik

Projekt - CalliopeMini

Medienkunde als Grundlage

Grundlegende Fähigkeiten und Fertigkeiten im Umgang mit dem Computer erfahren die Schülerinnen und Schüler in Thüringen im Fach Medienkunde.

An unserer Schule werden die bereits in der Grundschule erworbenen Kenntnisse zunächst in der Klassenstufe 5 im Rahmen der Medienkunde im Umfang von einer Wochenstunde vertieft. Danach erfolgt die Umsetzung integrativ in den einzelnen Fächern.

Informatik im Wahlpflichtbereich der Doppelklassenstufe 9/10

In der Klassenstufe 9 ist die Einwahl in das Wahlpflichtfach Informatik möglich, welches sich über die 9. und 10. Klassenstufe erstreckt. Hier werden erste vertiefende Inhalte aus der Informatik behandelt. Die folgende Übersicht zeigt die zu behandelnden Themenbereiche:

Klasse 9

  • Grundaufbau eines Computers
  • Suchmaschinen und Suchstrategien
  • Begriffe Information, Nachricht, Daten
  • Grundlagen der Kommunikation (E-Mail, Internet) und Verschlüsselung (Codierung, Kryptologie)
  • Fortgeschrittene Fähigkeiten um Umgang mit Word, Excel und Powerpoint
  • Suchen in Datenbanken, Datenbanken modellieren, Datenbanken erweitern/erstellen

Klasse 10

  • Webdokumente entwerfen, testen und veröffentlichen (HTML, CSS)
  • Handllungsweisen als Algorithmus beschreiben, modellieren und implementieren (Robot Karol)
  • Wahlpflichtthemen:
    • Technische Informatik (Automaten, Logische Schaltungen)
    • Computerspiele (Merkmale verschiedener Genres, Auswirkungen auf Nutzer und Gesellschaft, Spielregeln, eigenes Spiel gestalten)
    • Informatik-Mensch-Gesellschaft (vernatwortungsvoller Umgang, historische Entwicklung, bedeutende Persönlichkeiten, Chancen und Risiken

Informatik in der Oberstufe

In der Oberstufe (Klassenstufen 11 und 12) kann das Fach Informatik im grundlegenden Anforderungsbereich (gA) gewählt werden. Es ist hilfreich, wenn das Wahlpflichtfach Informatik 9/10 besucht wurde, jedoch gibt es keine Zugangsbeschränkungen für die Klasse 11. Die Inhalte sind zum Teil komplett neu oder werden auf einem höheren Niveau betrachtet. Die folgende Übersicht stellt die Inhalte der klassenstufen 11 und 12 dar.

Klasse 11

  • Aufbau und Funktionsweise eines Rechners
    • Von-Neumann-Architektur
    • Binär- und Hexadezimalsystem
    • Logische Schaltungen (LogicSim)
  • Objektorientierte Modellierung und Programmierung (mit Java in Eclipse und Greenfoot)
    • Variablenkonzept
    • Grundstrukturen von Programmen (Verzweigungen, Schleifen)
    • Unterprogramme (Funktionen, Prozeduren)
    • einfache Datenstrukturen (Felder/Arrays)
    • Suchen und Sortieren
    • Rekursion und Backtracking
    • Modellierung mit Struktogrammen, Programmablaufplänen und Klassendiagrammen
    • Objektorientierung (Klasse, Objekt, Vererbung, Beziehungen zw. Klassen

Klasse 12

  • Automaten und Berechenbarkeit
    • formale Sprachen (künstliche Sprachen erzeugen, analysieren, Struktur erkennen)
    • endliche Automaten (Probleme modellieren, Sprechen überprüfen)
    • Mealy-Automat mit Anwendungsbeispiel (Kara der Marienkäfer)
  • Logische Programmierung
    • andere Art zu programmieren kennenlernen
    • Fakten definieren
    • Anfragen stellen
    • Regeln definieren
    • Anwendungsbeispiel: Stammbaum
  • Informatikprojekt
    • Wahl eines eigenen Themas (aus mindestens einem der 4 Bereiche der Informatik)
    • Wahl der zu verwendenden Werkzeuge/Programme
    • Kennenlernen der Abläufe beim "Software-Engineering"
    • Ziel: Fertiges, funktionierendes Produk, inklusive Protokollierung und anschließender Präsentation

Abschließende Hinweise

Im Fach Informatik wird der Computer einerseits als Werkzeug genutzt, um Informationen zu sammeln, zu recherchieren und darzustellen. Gleichzeitig wird der Computer zum Gegenstand des Unterrichts, indem die Funktionsweise in verschiedenen Bereichen näher untersucht wird. Informatik fördert insbesondere logisches und abstraktes Denken und vernetzt viele verschiedene Bereiche miteinander. Beispielsweise werden mehrfach mathematische Grundlagen verwendet (Binärsystem, logische Verknüpfungen). Man findet in allen Schulfächern Anwendungsbereiche der Informatik. Im Folgenden werden einige Beispiele genannt:

  • Geographie: Geo-Datenbank, Umrechnung von Koordinaten in verschiedenen Systemen, automatisierte Auswertung von Wetterdaten, ...
  • Physik: Arbeiten mit Sensoren, Auswertung von Versuchswerten, ...
  • Deutsch: Arbeiten in Schreibprogrammen (Word), Verwendung von Rechtschreibhilfen und Formatierungen, ...
  • Englisch/Fremdsprachen: Aufbau von Sprachen, Englisch als weltweit verwendete Sprache in Programmiersprachen und zum Austausch untereinander, ...
  • Chemie: automatisierte Lösung von Chemischen Gleichungen, Darstellung von Informationen, z.B. chemische Verbindungen, Elektronenmikroskop, ...
  • Biologie: Darstellung, Speicherung und Suchen von DNA-Sequenzen, Funktionsweise von Prothesen (Schnittstelle Technik/Natur), ...
  • Musik: Bearbeitung von Musikstücken (schneiden, anpassen, verzerren), eigene Aufnahmen digitaöisieren, digitale Notenblätter, ...
  • Kunst: digitale Bildbearbeitung (Bilder erstellen/zeichnen, verändern, zusammenstellen, ...), ertellen von Flyern, Plakaten, Postern, ...
  • Wirtschaft und Recht: automatisiertes Berechnen von Einkommen, Lohnsteuer, Mehrwertsteuer, Umgangang mit Gesetzesbüchern im Internet
  • Sozialkunde: Auswertung von Wahlen, Manipulation von Diagrammen, Erstellung von Umfragen, ...
  • Sport: digitale Erfassung von Laufzeiten (Lichtschranken), automatisierte Berechnung der Sieger in Wettbewerben, ...
  • Mathematik: automatische Berechnung von wiederkehrenden Aufgaben (z.B. Ableitungen, Vektorrechnung, ...), Berechnung von mathematischen Algorithmen (Euklidischer Algorithmus zur GGT-Berechnung, Heron-Verfahren, ...)
  • Geschichte: Bibliotheksdatenbanken verwenden, um Informationen zu finden, Informationen im Internet nach deren Wahrheitsgehalt überprüfen und mit anderen Quellen vergleichen, ...
  • Ethik/Philosophie/Religion: Einfluss/Wirkung der Digitaliserung auf die Gesellschaft, gibt es "künstliche Intelligenz", wie verhalte ich mich in der digitalen Welt richtig?

Informatik ist also ein vielseitiges Unterrichtsfach mit hohem Realitätsbezug und vielen Vernetzungspunkten.

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