Informatik

Fachgruppenleitung 

Joachim Brasch

Kerncurricula

Themen zum Abitur 2015:   
Themen zum Abitur 2016:   

Lernmittel 

zugelassene Lernmittel (5-12):   

Lehrerinnen und Lehrer 

Brasch (Br): Ph/Ma/Inf
Perenthaler (Pt): Ph/Ma/Inf
Weber (Wb): Mu/Ma/Inf

Was ist eigentlich Informatik?

Informatik ist die Faszination, sich die Welt der Information und des symbolisierten Wissens zu erschließen und dienstbar zu machen. Automatisierte Helfer und Dienste unterstützen unser privates Leben – in der professionellen Lebenswelt werden Prozesse überwacht, gesteuert und vernetzt. Informatik ermöglicht inzwischen auch multimediale Kommunikation und Unterhaltung überall, zu jeder Zeit und augenblicklich.
Begonnen hat das alles mit dem Bau und der Programmierung reiner Rechenmaschinen: den Computern. Diese haben sich inzwischen verwandelt von reinen Arbeitsmaschinen zu Instrumenten verschiedenster Größe in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen: Schon ein Smartphone hält heute mehr Rechenkapazität und -geschwindigkeit bereit als der Computer, der die ersten Menschen auf den Mond gebracht hat.
Diese Veränderungen strahlen aus auf die Art, wie wir lernen, lehren, forschen, arbeiten und produzieren. Sachinhalte sind durch Suchmaschinen leichter zugänglich, sodass die Vermittlung von Metawissen eine immer wichtigere Rolle spielt. Auch gewinnen die Wissenschaften durch die Nutzung der Informatik in Simulationen zunehmend neue Erkenntnisse, und Produktionsprozesse werden durch die simulierte Wirklichkeit verkürzt und optimiert. Es kündigt sich bereits eine Zeit an, in der durch eine Welt von Sensoren ständig Informationen erfasst und verarbeitet werden, sodass alltägliche Handlungen wie Autofahren, Einkaufen, einen Haushalt führen, einen Weg finden... durch ständig neue Unterstützungssysteme immer komfortabler werden. Es zeichnet sich bereits ab, dass die mühselige Dateneingabe und Datenpflege abgelöst und durch die sensorische Aufnahme unserer Sprache und unseres Verhaltens ersetzt wird.
Im Zentrum dieses rasanten Wandels steht die Informatik.

Informatikunterricht an unserer Schule

In unserer Schule soll den Schülerinnen und Schülern ab Klasse 10 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 Information zum Bit: Wie kann man Informationen mit nur zwei Symbolen, z.B. 0 und 1, darstellen und verändern? (Aufbau und Programmierung eines Computers)
  • Speichern von Informationen: Wie können Informationen mit Hilfe eines Computers geeignet gespeichert werden? (Datenbanken)
  • 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 10. Dort lernen die Schülerinnen und Schüler an dem virtuellen Marienkäfer Kara das Modellieren eines Informatiksystems durch Automaten kennen. Später wird diesem Käfer durch objektorientiertes Programmieren in einer Java-Programmierumgebung die Lösung von komplexen Aufgaben ermöglicht. Weitere Themen sind unter anderem Einblicke in den Aufbau eines Rechnersystems (Codierung, Dualzahlen-Logikbausteine, Gatter) sowie eine Einführung in den Aufbau von Netzwerken und in ein Anwenderprogramm. 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 und „Roboter-Bau“ Klasse 6/7

Themenbereiche der Einführungsphase

  • Modellieren eines Informatiksystems durch Automaten
  • Einführung in die Programmierung mit Java – Kara
  • Aufbau eines Rechnersystems (Codierung, Dualzahlen-Logikbausteine, Gatter)
  • Einführung in den Aufbau von Netzwerken
  • Einführung in ein Anwenderprogramm

Themenbereiche der Einführungsphase

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.