Informatik in der Differenzierung
Das Spektrum an Themen, mit denen sich das Fach Informatik befasst, ist sehr groß und verändert sich laufend. Im Vordergrund stehen daher typische Methoden und Lösungsstrategien der Informatik, die jeweils durch praxisnahe Beispiele und durch handlungs- und projektorientierten Unterricht eingeführt werden. Das Arbeiten im Unterricht kann man sich z.B. so vorstellen:
- Programme entwickeln und testen; Programmierprojekte durchführen, dokumentieren und präsentieren – im Team arbeiten.
- auf einer Lernplattform zusammenarbeiten
- an einem Informatik-Wettbewerb teilnehmen
- evtl. eine Exkursion zur InfoSphere unternehmen und dort experimentieren (Schülerlabor Informatik, RWTH Aachen)
- evtl. Roboter programmieren
- Algorithmen („Rezepte“ oder „Handlungsanweisungen“) verstehen und selbst erstellen; komplexe Probleme in einfachere zerlegen; Problemgrößen einschätzen
- Planspiele durchführen (Lösen von Informatik-Problemen ohne Computer)
- Syntax (Regeln einer Programmiersprache) erlernen und korrekt anwenden; Fehlersuche im Programm-Code
- Größen einschätzen und umrechnen (Bit, Byte, …), Rechnen in anderen Zahlensystemen (Binär-, Hexadezimalsystem)
- Probleme mithilfe der Mathematik (Logik) lösen
Der Unterricht vermittelt grundlegende Kenntnisse und Fähigkeiten, die für das Erlernen einer Programmiersprache in der Sek. II notwendig sind. Bei der Einführung in die Programmierung helfen didaktische Programmierumgebungen (z.B.: Kara, Robot Karol, Logo, Scratch, Alice, evtl. Lego-Mindstorms). Mögliche Themen sind:
– Automatentheorie: Sensoren, Zustände, Zustandsübergänge
– Kontrollstrukturen: Schleifen, Bedingungen
– Datenstrukturen: Variable, Liste, Graph
– Prozeduren / Funktionen
– Rekursion
– objektorientierte Programmierung, Vererbung, Nachrichtenkonzept
– evtl. Roboter-Programmierung
Weitere Bereiche des Faches Informatik:
– Algorithmen:
- Wie funktioniert ein Routenplaner?
- Datenkomprimierung: Was steckt hinter MP3, JPG, … ?
- Sortieren von großen Datenmengen
– Kryptographie: Wie funktioniert die Verschlüsselung von Daten?
– Wie funktionieren Netzwerke? Wie funktioniert das WWW?
– Rechnen mit Strom – Simulation von Schaltkreisen
Daneben arbeiten die Schüler/innen mit einer breiten Palette von Anwendungsprogrammen, die u.a. auch als Werkzeuge für die Projekte bzw. für deren Präsentation benutzt werden:
- Präsentations-Software; Tabellen-Kalkulation;
- Grafik-, Audio-, Videobearbeitung
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