Textversion
Unterstufe Mittelstufe Oberstufe Fächer Personen und Gruppen sgr-aktiv
Startseite Fächer Informatik

Fächer


Biologie Chemie Deutsch Diff. M/If/Ph/Tc (8/9) Englisch Englisch bilingual Erziehungswissenschaften Erdkunde Französisch Geschichte Informatik Kunst Latein Mathematik Musik Physik Politik Religion Sozialwissenschaften Spanisch Sport

Aktuelles 2011/2012 Schulprogramm Schulordnung Termine Kontakt Ihr Weg zu uns Impressum

Informatik

Lehrpersonen

Rolf Faßbender
Hans Heiner Hansen

Unterrichtsinhalte

Da in der Sek

Gültig ab 27.08.2010

Da in der Sek. I das Fach Informatik nicht unterrichtet wird, sondern nur im Differenzierungsbereich in der Kombination mit weiteren Fächern aus dem mathematisch-naturwissenschaftlichen Aufgabenbereich auftritt, gilt das Folgende für den Unterricht in der Sekundarstufe II. Grundlage sind die Richtlinien des MSWWF, die zum 1.8.2001 in Kraft getreten sind, in der Veröffentlichung Nr. 4725 der Schriftenreihe Schule in NRW sowie die Vorgaben zum Zentralabitur, welche auf www.standardsicherung.nrw.de veröffentlicht sind.

 

Die drei Säulen des Informatikunterrichts sind obligatorisch und werden hier nicht weiter erläutert (vgl. Richtlinien S. 10 – 23):

·          Fachliche Inhalte:

o    Modellieren und Konstruieren (Ein Informatikmodell gewinnen: Probleme eingrenzen und spezifizieren, reduzierte Systeme definieren; Daten und Algorithmen abstrahieren; Lösungen nach einem Programmierkonzept realisieren, überprüfen und weiterentwickeln)

o    Analysieren und Bewerten (Typische Einsatzbereiche, Möglichkeiten, Grenzen, Chancen und Risiken der Informations- und Kommunikationssysteme untersuchen und einschätzen; Algorithmen, Sprachkonzepte und Automatenmodelle beurteilen; Technische, funktionale und organisatorische Prinzipien von Hard- und Softwaresystemen kennen lernen und einordnen)

·          Lernen im Kontext der Anwendung:

o    Mögliche Anwendungsbereiche: Informationssysteme; Messen, Steuern, Regeln; Computersimulation; Bildverarbeitung, Mustererkennung; Telekommunikation; Sprachverarbeitung; Strategiespiele; Datenschutz und –sicherheit

·          Methoden und Formen selbstständigen Arbeitens:

o    Fachspezifische Vorgehensweisen

o    Selbstständige und projektorientierte Arbeitsformen

o    Fachübergreifende und fächerverbindende Sichtweisen

Die Unterrichtssequenz:

Empirische Untersuchungen zur Didaktik der Informatik zeigen, dass im Unterricht in hohem Maße praktisch gearbeitet werden sollte. Als objektorientierte Programmiersprache wird Java eingesetzt. Als pädagogisch-sinnvolle Arbeitsumgebungen, die die Komplexität für die Schüler sinnvoll reduziert, werden BlueJ (Quelle: http://www.bluej.org), Greenfoot (Quelle: http://www.greenfoot.org), Netbeans (Quelle: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html) und JavaEditor (Quelle: http://javaeditor.org/wiki/index.php/Java-Editor) eingesetzt – dabei handelt es sich um frei verfügbare Software. Es wird weiterhin das frei verfügbare SoftwareDevelopmentKit Java (SDK) zur Java 2 Standard Edition (JSEE) ) eingesetzt und weitere frei verfügbare Programme.

Insgesamt wird die Sequenz realisiert, die in den Richtlinien mit „objektorientiert visuell“ bezeichnet wird: Verwendung eines objektorientierten Ansatzes unter Verwendung visueller Werkzeuge.

Die Sequenz im Einzelnen:


Jg.-stufe

Lernsequenz

Medien

Richtlinien

11.1 (G9)

10.1 (G8)

Einführung in die objektorientierte und visuelle Programmierung:

Die Benutzeroberfläche: Formulare, Komponenten und ihre Eigenschaften
Klassen, Objekte, Instanzvariablen und Methoden
Aufbau einer Java-Klasse, Klassendiagtamm
Vererbung, Überladen von Methoden und Konstruktoren
Elementare Datentypen
Grundelemente der Algorithmik: Bedingte Anweisungen und Schleifen (Turtel o.ä.)
Einführung in die GUI-Programmierung mit AWT und Swing
Zeichenmethoden
Mögliches Projekt: Minipaint, Funktionenplotter, GTR-Simulator, …

BlueJ
Greenfoot
Netbeans
JavaEditor

S. 49

11.2 (G9)

10.2 (G8)

Numerische und alphanumerische Daten, Strings, Such- und Sortierverfahren und rekursive Mehoden:

Selbstdefinierte Klassen: private, protected und public, Konstruktoren, Parameterübergabe
Prinzipien der objektorientierten Programmierung: Vererbung und Polymorphie
Erzeugen, Verwalten und Entfernen von Objekten
der Entwurf neuer Klassen, UML
Beziehungen zwischen Klassen: Aggregation, Vererbung, Assoziation
einfache Datenstrukturen
Umgang mit ein- und mehrdimensionalen Arrays, Suchen und Sortieren
systematische Behandlung numerischer und alphanumerischer Daten
die Klasse String
Rekursion
Mögliche Projekte: Galgenmännchen, Lotto, Kryptoprogramm (Transposition, Vigenere), …

BlueJ
Greenfoot
Netbeans
JavaEditor

Turtle

S. 50

12.1 (G9)

11.1 (G8)

Dynamische Datenstrukturen und Software-Entwicklung:

Dynamische Datenstrukturen: Listen, Stapel, Schlangen, Bäume, (Graphen)
umfangreichere Projekte (Spiele, Anwendungen mit GUI)

BlueJ
Greenfoot
Netbeans
JavaEditor

 

S. 50, 63, 64

 

12.2 (G9)

11.2 (G

1) Netzstrukturen / Kommunikation zwischen Computern:

Das Schichtenmodell
Protokolle (TCP/IP-Familie)
Client-Server-Systeme
Echo-, POP3- Server
Kryptographie: Cäsar, Vigenere und RSA

BlueJ
Greenfoot
Netbeans
JavaEditor

 

S. 71

2) Datenbanken:

Benutzung von Datenbanken
die Normalformen
relationales Datenbankmodell
SQL-Anfragen
Zugriffsrechte und Datenschutz
JDBC- Datenbankanbindung in Java-Programmen

BlueJ
Greenfoot
Netbeans
JavaEditor

MySQL
JDBC

S. 54 – 56

13.1 (G9)

12 (G8)

1) Maschinennahe Konzepte:

Von-Neumann-Rechner
Zahlsysteme (dual, dezimal, hexadezimal)
in Einzelschritten von der Hoch- zur Maschinensprache
grundlegende Konzepte einer Assemblersprache
Funktionsweise eines Modellcomputers
technische Realisierungsmöglichkeiten
historische Entwicklung
Schaltnetze- und - werke

s.o.

verschiedene Freeware-Programme zur Simulation und Entwicklung

S. 69

2) Theoretische Informatik: Endliche Automaten und formale Sprachen

Endliche Automaten
Reguläre Grammatiken
Formale Sprachen
Komplexität

Es ist eine den jeweiligen Zentralabiturvorgaben genügende Auswahl zwischen 1) und 2) zu treffen!

13.2 (G9)

12.2 (G8)

Vernetzung und Reflexion verschiedener Bereiche
umfangreichere Projekte mit Vernetzungs- und Wiederholungscharakter
Evt. Vertiefung: Graphen und Dijkstra)
Mögliche Projekte: Netzwerkspiel, Bank – Server und Client ein er Online-Bank; Kryptosysteme

 

 


Anmerkungen zu fächerverbindendem Lernen

Anknüpfungen an andere Fachbereiche sollten immer genutzt werden, wenn sie bei bestimmten Themen möglich sind. Genauer für die Jg.-stufen:

11,     Numerische und alphanumerische Daten:

         häufige Bezüge und Anwendungsbeispiele zur Mathematik (Darstellung und Umgang mit Zahlen, Rechenoperationen, Funktionen, grafische Darstellungen, mathematische Algorithmen wie der Heron-Algorithmus oder das Newton-Verfahren, Visualisierung mathematischer Lösungsverfahren wie das Lösen von Gleichungen, tabellarische Aufstellungen, etwa Zins-/ Hypothekenberechnungen)

12,     Maschinennahe Konzepte:

         Bezüge zur Physik auf verschiedenen Ebenen (Zusammensetzung der Hardware, Funktionsweise der Rechnermodule, physikalische Realisierung des von-Neumann-Konzepts), aber auch historische Anknüpfungspunkte

13,     Netzstrukturen / Kommunikation zwischen Computern / Datenbanken:

         Bezüge zu Sozial- und Kommunikationswissenschaften (Internet, E-Mail, vielfältige Fragen der Datensicherheit und des Datenschutzes)

 

 

Die Leistungsmessung und Beurteilung orientiert sich grundsätzlich an den in den Richtlinien gemachten Vorgaben (S.74 – 82).

Die Klausuren sind in den Jg.-stufen 11/10 und 12/11 zweistündig, in 13/12 dreistündig. In der Jg.-stufe 11/10 werden pro Halbjahr zwei Klausuren geschrieben, eine Klausur in 12.2/11.2 kann durch eine Facharbeit ersetzt werden. Die Gesamtnote setzt sich zu gleichen Teilen aus den Klausurnoten und den beiden Noten für die Sonstige Mitarbeit zusammen. Das gilt für Grundkurse.

Der auf der S. 76/77 notierte Bewertungsmaßstab, der als Grundlage der Klausurbeurteilung dient, sei hier nochmals präzisiert:

 

%

<20

20

27

34

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

Note

6

5-

5

5+

4-

4

4+

3-

3

3+

2-

2

2+

1-

1

1+

 

Vereinbarungen zur Leistungsbewertung sind derzeit nicht notwendig, zur Zeit da nur ein Lehrer Informatik (SII) unterrichtet.

 

 

Fassung: 27.08.2010                                                  für die Fachkonferenz: Rolf Faßbender, StR

Druckbare Version