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Informatik

Informatikunterricht am Schiller-Gymnasium

Das Fach Informatik beschäftigt sich mit der systematischen Verarbeitung von Informationen, besonders der automatischen Verarbeitung mit Hilfe von Digitalrechnern. Dabei unterteilt sich die Informatik in die Teilgebiete der Theoretischen Informatik, der Praktischen Informatik und der Technischen Informatik. Aus allen Teilgebieten werden anwendungsbezogene Aufgabenstellung im Unterricht der Sekundarstufe I und II behandelt.

Einen besonderen Schwerpunkt in der Sekundarstufe I bilden die Anwendungen der Informatik in den verschiedenen Bereichen des täglichen Lebens sowie deren Auswirkungen auf die Gesellschaft.

In der Sekundarstufe II  liegt der Fokus auf der Entwicklung von Verfahren, Modellen und übergeordneten Prinzipien effizienter Informationsbearbeitung sowie der Implementierung von komplexeren informatischen Modellen, eingebunden in anwendungsorientierte Kontexte.

Die Inhalte des Informatikunterrichts erfordern von den Schülerinnen und Schülern ein breites (fachbezogenes) methodisches Repertoire, insbesondere des selbstständigen und projektorientierten Arbeitens. Wichtige im Unterricht eingesetzte Methoden sind u.a. das Systematisieren und Strukturieren von Inhalten aus informationstechnischen Systemen, das handlungsorientierte Arbeiten im Kontext von Informatiksystemen sowie die Benutzung von Computer- und Informatiksystemen als Werkzeuge.

Das Schiller-Gymnasium verfügt über vier Fachräume, in denen der Informatikunterricht abgehalten wird. Diese sind mit jeweils 26-34 Schülerarbeitsplätzen sowie einem Lehrerarbeitsplatz mit einem Beamer ausgestattet und an das pädagogische Netzwerk der Schule angeschlossen. Zudem stehen uns für einen handlungsorientierten Unterricht ca. 20 Baukästen „Lego NXT Mindstorm“ zur Verfügung.

Sämtliche Informatikkurse der Sekundarstufen I und II nehmen regelmäßig am Informatik-Einstiegs- Wettbewerb „Biber“ teil, auch die Teilnahme am Bundeswettbewerb Informatik wird angeboten und ggf. betreut.

 

Unterrichtsinhalte in der Sekundarstufe I

Das Fach Informatik wird in den Jahrgangsstufen 8 und 9 im Differenzierungsbereich angeboten. Der Kurs bietet einen Einstieg in anwendungsorientierte Teilgebiete der Informatik und umfasst 3 Wochenstunden. Pro Halbjahr werden 2 Kursarbeiten geschrieben, wovon pro Schuljahr eine Kursarbeit durch ein Projekt ersetzt werden kann. Voraussetzung für die Wahl des Faches Informatik sollten sichere Grundkenntnisse in der Handhabung einer Windows-Systemoberfläche und einer Textverarbeitung sein. Dies wird im Regelfall durch unseren Lehrgang Neue Medien gesichert. Eine notwendige Angleichung erfolgt in den ersten Stunden.

In der Sekundarstufe I liegt ein besonderer Schwerpunkt auf Gruppen- und Projektarbeiten, so z. B. bei der Erstellung von Internetseiten oder der Arbeit mit den Lego-Mindstorms-Robotern.

 

Obligatorik für den Differenzierungskurs (nach schulinternem Curriculum)

I.   Gestaltung von Webseiten mit HTML und Stylesheets (CSS), Rechtliche Grundlagen beim Umgang mit dem Internet

II.  Aufbau eines Rechners, Rechnermodelle, Darstellung von Informationen im Computer, Schaltalgebra und Schaltwerke

III. Einführung in die Programmierung mit Lego-Mindstorms-Robotern

 

Mögliche Ergänzungen für den Differenzierungskurs Informatik

  • Kryptologie (symmetrische Verschlüsselungsverfahren)
  • Programmierung mit endlichen Automaten (Kara)

 

Unterrichtsinhalte in der Sekundarstufe II

Das Fach Informatik wird in der Sekundarstufe II als Grundkurs (wählbar als 3. oder 4. Abiturfach) angeboten und umfasst 3 Wochenstunden. Pro Halbjahr werden 2 Klausuren geschrieben. Für die Wahl des Faches Informatik in der Oberstufe werden die Kenntnisse aus der Differenzzierungskurs nicht vorausgesetzt.

In der Einführungsphase stehen das Erlernen der Grundlagen der Programmiersprache „Java“ und damit eines objektorientierten Sprachkonzeptes (OOD und OOP), das Kennenlernen und Anwenden der Grundprinzipien der Modellierung von Problemsituation mit Hilfe von Modellierungswerkzeugen und –techniken (OOA und OOM) sowie die Konstruktion und Analyse von Algorithmen im Vordergrund. Hierzu werden die Lern- und Programmierumgebungen Greenfoot, BlueJ und der JavaEditor eingesetzt, die im Internet frei verfügbar sind. Als Lehrwerk ist das auf diese Umgebungen abgestimmte Schulbuch „Informatik 1“ aus dem Schöningh-Verlag eingeführt. Für das Erlernen einer Programmiersprache sind Abstraktionsvermögen, Teamfähigkeit und Freude im Umgang mit komplexen Problemstellungen erforderlich.

Die inhaltlichen Schwerpunkte der Qualifikationsphase orientieren sich an den Vorgaben zu den unterrichtlichen Voraussetzungen für die schriftlichen Prüfungen im Abitur in der gymnasialen Oberstufe im jeweiligen Jahr. Die in der Einführungsphase erlernten inhaltlichen sowie fachmethodischen Grundlagen werden fortgeführt, vertieft und auf neue Lerninhalte und Problemstellungen übertragen.

 

Obligatorik (nach den Vorgaben und dem schulinternen Curriculum)

I.   Objektorientiertes Modellieren und Implementieren von kontextbezogenen Anwendungen

1.  Konzepte des objektorientierten Modellierens

2.  Datenstrukturen (Lineare Strukturen und Baumstrukturen)

II.  Relationale Datenbanken

III. Endliche Automaten und formale Sprachen

 

Mögliche Ergänzungen im Grundkurs Informatik (nach schulinternem Curriculum)

  • Theoretische Informatik ((Turing-)Berechenbarkeit, unberechenbare Funktionen, der fleißige Biber)
  • Genetische Algorithmen (Rucksackproblem, Travelling-Salesman-Problem)
  • Graphenalgorithmen und Graphentheorie