Informatik

Fachgruppenleitung 

Joachim Brasch

Digitales Informatikbuch

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Kerncurricula

Klassen 5-10   
Oberstufe   

Lernmittel 

zugelassene Lernmittel (5-12):   

Lehrerinnen und Lehrer 

Brasch (Br): Ph/Ma/Inf
Kemnitz (Km): Bi/Ch/Inf
Perenthaler (Pt): Ph/Ma/Inf
Weber (Wb): Mu/Ma/Inf

Informatikunterricht an unserer Schule

In unserer Schule soll den Schülerinnen und Schülern ab Klasse 11 die Möglichkeit eingeräumt werden, einen vertieften Blick hinter die Kulissen dieser rasanten Entwicklungen zu werfen. Dafür beschäftigen wir uns im Unterricht mit folgenden Themenschwerpunkten:

  • Von der Idee zum Programm: Wie kann man einen Algorithmus zur Lösung eines Problems beschreiben und in einer Programmiersprache implementieren? (Grundlagen der Algorithmik)
  • Von der Information zum Bit: Wie kann man Informationen mit nur zwei Symbolen, z.B. 0 und 1, darstellen und verändern? (Aufbau und Programmierung eines Computers)
  • Austausch von Informationen: Wie können digitale Informationen weltweit über das Internet ausgetauscht werden? (Aufbau und Funktion des Internets)
  • Schützen von Informationen: Wie können digitale Informationen vor dem Zugriff Dritter geschützt werden? (Kryptologie)
  • Rechtliche Fragen in Bezug auf die Erzeugung und Nutzung digitaler Inhalte. (Copyright, Persönlichkeitsrechte, …)

Der Informatikunterricht an unserer Schule beginnt in der Einführungsstufe in Klasse 11. Dort lernen die Schülerinnen und Schüler den Entwurf und die Beschreibung von Algorithmen sowie deren Implementation in einer einfachen JavaScript Programmierumgebung kennen. Weitere Themen sind unter anderem Einblicke in den Aufbau eines Rechnersystems (Codierung, Dualzahlen) sowie eine Einführung in den Aufbau von Netzwerken, Aspekte des Datenschutzes und in diesem Zusammenhang in Grundlagen der Kryptologie statt.

In der Qualifikationsstufe werden dann exemplarisch weitere Inhalte und Methoden unter anderem aus den Bereichen Modellierung einer Datenbank, Datenschutz und Datensicherheit, Modellierung mit Automaten und Einführung in das objektorientierte Programmieren erarbeitet. Der Informatikunterricht in der Oberstufe soll durch die Vermittlung grundlegender Konzepte seinen Beitrag zur Allgemeinbildung leisten und gleichzeitig Einblicke und Grundlagen für ein Studium der Informatik liefern.

Besondere Aktivitäten der Fachgruppe

  • Teilnahme am Informatik-Biber Wettbewerb
  • Begabtenförderung in den Arbeitsgemeinschaften „Bauen und Programmieren von Robotern“ Klasse 4/5, „Roboter-Bau“ Klasse 6/7, "Naturwissenschaftliche Wettbewerbe" ab Klasse 6

Themenbereiche der Einführungsphase

Die Inhalte im Fach Informatik in der Klassenstufe 11 sind in zwei Lernfelder strukturiert:

Lernfeld: Algorithmen und Datenstrukturen
In der Informatik werden Problemstellungen häufig mit Hilfe von Algorithmen gelöst. Der Informatikunterricht macht Schülerinnen und Schüler in unterschiedlichen Kontexten mit den Prinzipien der algorithmischen Problemlösung und der Implementierung ihrer Lösungsideen vertraut. Unter Verwendung der elementaren Kontrollstrukturen und grundlegender Datenstrukturen werden Algorithmen entworfen, in der Programmiersprache JavaScript implementiert, getestet und überarbeitet.

Lernfeld: Informationen und Daten
Die Erfassung, Verwaltung und Auswertung von Daten spielen eine zentrale Rolle im täglichen Umgang mit Informationen. Für einen selbstbestimmten und verantwortungsbewussten Umgang mit Daten ist es notwendig, sowohl die rechtlichen Aspekte als auch die technischen Möglichkeiten zum Schutz persönlicher oder sensibler Daten zu kennen.

Dazu lernen die Schülerinnen und Schüler exemplarische Verfahren der Kryptologie, der Codierung und Übertragung von Daten und die zentralen Komponenten von Computersystem und des Internets kennen. Weitere Aspekte bilden die rechtlichen Rahmenbedingungen für den Umgang mit persönlichen Daten und die Sicherheit der Kommunikation im Internet. Für einen selbstbestimmten und verantwortungsbewussten Umgang mit Daten ist es notwendig, sowohl die rechtlichen Aspekte als auch die technischen Möglichkeiten zum Schutz persönlicher oder sensibler Daten zu kennen.

Der Gesamtumfang der Lernfelder gibt ausreichend Zeit, so dass die Schülerinnen und Schüler im projektorientierten Unterricht über einen längeren Zeitraum selbstständig an einem Thema arbeiten können.

Themenbereiche der Qualifikationsphase

Anwendung von Hard- und Softwaresystemen sowie deren gesellschaftliche Auswirkungen

  • Datenbanken
  • E-R-Modell
  • SQL
  • Datenschutz und Urheberrecht
  • Chiffrieren und Codieren

Werkzeuge und Methoden der Informatik

  • Algorithmen (allgemein)
  • Implementierung eines Algorithmus in Java oder einer vergleichbaren Programmiersprache
  • Objektorientierte Modellierung

Funktionsprinzipien von Hard- und Softwaresystemen einschließlich theoretischer bzw. technischer Modellvorstellungen

  • Schaltnetze
  • Endliche Automaten
  • Reguläre Sprachen

Aufbau und Funktionsweise des Internet

  • Aufbau der Hardware eines lokalen und globalen Netzwerkes
  • Vier-Schichten-Modell der Informationsübertragung im Internet
  • Kritische Hinterfragung von Nutzen und Risiken der vernetzten Welt

Diese Auswahl möglicher Themen wird mit der Vorgabe der Themen durch das Niedersächsische Kultusministerium für jeden Abiturjahrgang spezifiziert und festgeschrieben.