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Lehrplan

Gymnasium

Informatik

2004/2007/2011/2018/2019

 

Impressum

Die überarbeiteten Lehrpläne für das Gymnasium treten am 1. August 2019 in Kraft.  

Für den Lehrplan im Fach Gemeinschaftskunde/Rechtserziehung/Wirtschaft (G/R/W) gilt folgende Regelung:  

für die Klassenstufen 7 und 8                                                     am 1. August 2019
für die Klassenstufe 9                                                                 am 1. August 2020
für die Klassenstufe 10                                                               am 1. August 2021
für die Jahrgangsstufe 11                                                           am 1. August 2022
für die Jahrgangsstufe 12                                                           am 1. August 2023

Die Lehrpläne traten 2004 bis 2009 in Kraft und wurden durch Lehrerinnen und Lehrer der Gymnasien in Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Staatsinstitut für Bildung und Schulentwicklung - Comenius-Institut - erstellt.  

Eine teilweise Überarbeitung der Lehrpläne von Lehrerinnen und Lehrern der Gymnasien erfolgte im Rahmen der Weiterentwicklung der gymnasialen Oberstufe 2007 und nach Abschluss der Phase der begleiteten Lehrplaneinführung 2009 und 2011 sowie 2019 in Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Bildungsinstitut bzw. dem  

Landesamt für Schule und Bildung
Standort Radebeul
Dresdner Straße 78 c
01445 Radebeul
www.lasub.smk.sachsen.de/  

Herausgeber:
Sächsisches Staatsministerium für Kultus 
Carolaplatz 1
01097 Dresden
www.smk.sachsen.de

 

Teil Grundlagen

Aufbau und Verbindlichkeit der Lehrpläne

Grundstruktur

Im Teil Grundlagen enthält der Lehrplan Ziele und Aufgaben des Gymnasiums, Aussagen zum fächerverbindenden Unterricht sowie zur Entwicklung von Lernkompetenz.

Im fachspezifischen Teil werden für das Fach die allgemeinen fachlichen Ziele ausgewiesen, die für eine Klassen- bzw. Jahrgangsstufe oder für mehrere Klassen- bzw. Jahrgangsstufen als spezielle fachliche Ziele differenziert beschrieben sind und dabei die Prozess- und Ergebnisorientierung sowie die Progression des schulischen Lernens ausweisen.

Lernbereiche, Zeitrichtwerte

In jeder Klassenstufe sind Lernbereiche mit Pflichtcharakter im Umfang von 25 Wochen verbindlich festgeschrieben. In der Jahrgangsstufe 11 sind 26 Wochen verbindlich festgelegt, in der Jahrgangsstufe 12 sind es 22 Wochen. Zusätzlich kann in jeder Klassen- bzw. Jahrgangsstufe ein Lernbereich mit Wahlcharakter im Umfang von zwei Wochen bearbeitet werden.

Entscheidungen über eine zweckmäßige zeitliche Reihenfolge der Lernbereiche innerhalb einer Klassenstufe bzw. zu Schwerpunkten innerhalb eines Lernbereiches liegen in der Verantwortung des Lehrers. Zeitrichtwerte können, soweit das Erreichen der Ziele gewährleistet ist, variiert werden.

tabellarische Darstellung der Lernbereiche

Die Gestaltung der Lernbereiche erfolgt in tabellarischer Darstellungsweise.

Bezeichnung des Lernbereiches Zeitrichtwert

Lernziele und Lerninhalte

Bemerkungen

Verbindlichkeit der Lernziele und Lerninhalte

Lernziele und Lerninhalte sind verbindlich. Sie kennzeichnen grundlegende Anforderungen in den Bereichen Wissenserwerb, Kompetenzentwicklung und Werteorientierung.

Im Sinne der Vergleichbarkeit von Lernprozessen erfolgt die Beschreibung der Lernziele in der Regel unter Verwendung einheitlicher Begriffe. Diese verdeutlichen bei zunehmendem Umfang und steigender Komplexität der Lernanforderungen didaktische Schwerpunktsetzungen für die unterrichtliche Erarbeitung der Lerninhalte.

Bemerkungen

Bemerkungen haben Empfehlungscharakter. Gegenstand der Bemerkungen sind inhaltliche Erläuterungen, Hinweise auf geeignete Lehr- und Lernmethoden und Beispiele für Möglichkeiten einer differenzierten Förderung der Schüler. Sie umfassen Bezüge zu Lernzielen und Lerninhalten des gleichen Faches, zu anderen Fächern und zu den überfachlichen Bildungs- und Erziehungszielen des Gymnasiums.

Verweisdarstellungen

Verweise auf Lernbereiche des gleichen Faches und anderer Fächer sowie auf überfachliche Ziele werden mit Hilfe folgender grafischer Elemente veranschaulicht:

➔ LB 2

Verweis auf Lernbereich des gleichen Faches der gleichen Klassenstufe

 

➔ Kl. 7, LB 2

Verweis auf Lernbereich des gleichen Faches einer anderen Klassenstufe

 

➔ MU, Kl. 7, LB 2

Verweis auf Klassenstufe, Lernbereich eines anderen Faches

 

⇒ Lernkompetenz

Verweise auf ein überfachliches Bildungs- und Erziehungsziel des Gymnasiums (s. Ziele und Aufgaben des Gymnasiums)

 
Wahlpflichtbereich

Im Wahlpflichtbereich wählt der Schüler entweder ein schulspezifisches Profil (Lehrplan Schulspezifisches Profil) oder eine dritte Fremdsprache.

Beschreibung der Lernziele

Einblick gewinnen

Begegnung mit einem Gegenstandsbereich/Wirklichkeitsbereich oder mit Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden als grundlegende Orientierung, ohne tiefere Reflexion

Kennen

über Kenntnisse und Erfahrungen zu Sachverhalten und Zusammenhängen, zu Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden sowie zu typischen Anwendungsmustern aus einem begrenzten Gebiet im gelernten Kontext verfügen

Übertragen

Kenntnisse und Erfahrungen zu Sachverhalten und Zusammenhängen, im Umgang mit Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden in vergleichbaren Kontexten verwenden

Beherrschen

Handlungs- und Verfahrensweisen routinemäßig gebrauchen

Anwenden

Kenntnisse und Erfahrungen zu Sachverhalten und Zusammenhängen, im Umgang mit Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden durch Abstraktion
und Transfer in unbekannten Kontexten verwenden

Beurteilen/Sich positionieren

begründete Sach- und/oder Werturteile entwickeln und darstellen, Sach und/ oder Wertvorstellungen in Toleranz gegenüber anderen annehmen oder ablehnen, vertreten, kritisch reflektieren und ggf. revidieren

Gestalten/Problemlösen

Handlungen/Aufgaben auf der Grundlage von Wissen zu komplexen Sachverhalten und Zusammenhängen, Lern- und Arbeitstechniken, geeigneten Fachmethoden sowie begründeten Sach- und/oder Werturteilen selbstständig planen, durchführen, kontrollieren sowie zu neuen Deutungen und Folgerungen gelangen

Abkürzungen

In den Lehrplänen des Gymnasiums werden folgende Abkürzungen verwendet:

GS Grundschule
OS Oberschule
GY Gymnasium
FS Fremdsprache
Kl. Klassenstufe/n
LB Lernbereich
LBW Lernbereich mit Wahlcharakter
Gk Grundkurs
Lk Leistungskurs
SE Schülerexperiment
Ustd. Unterrichtsstunden
AST Astronomie
BIO Biologie
CH Chemie
CHI Chinesisch
DaZ Deutsch als Zweitsprache
DE Deutsch
EN Englisch
ETH Ethik
FR Französisch
G/R/W Gemeinschaftskunde/Rechtserziehung/Wirtschaft
GEO Geographie
GE Geschichte
GR Griechisch
INF Informatik
ITA Italienisch
KU Kunst
LA Latein
MA Mathematik
MU Musik
PHI Philosophie
PH Physik
POL Polnisch
P Schulspezifisches Profil
RE/e Evangelische Religion
RE/j Jüdische Religion
RE/k Katholische Religion
RU Russisch
SOR Sorbisch
SPA Spanisch
SPO Sport
TC Technik/Computer
TSC Tschechisch

Die Bezeichnungen Schüler und Lehrer werden im Lehrplan allgemein für Schülerinnen und Schüler bzw. Lehrerinnen und Lehrer gebraucht.

Ziele und Aufgaben des Gymnasiums

Bildungs- und Erziehungsauftrag

Das Gymnasium ist eine eigenständige Schulart. Es vermittelt Schülern mit entsprechenden Begabungen und Bildungsabsichten eine vertiefte allgemeine Bildung, die für ein Hochschulstudium vorausgesetzt wird; es schafft auch Voraussetzungen für eine berufliche Ausbildung außerhalb der Hochschule. Der achtjährige Bildungsgang am Gymnasium ist wissenschaftspropädeutisch angelegt und führt nach zentralen Prüfungen zur allgemeinen Hochschulreife. Der Abiturient verfügt über die für ein Hochschulstudium notwendige Studierfähigkeit. Die Entwicklung und Stärkung der Persönlichkeit sowie die Möglichkeit zur Gestaltung des eigenen Lebens in sozialer Verantwortung und die Befähigung zur Mitwirkung in der demokratischen Gesellschaft gehören zum Auftrag des Gymnasiums.

Den individuellen Fähigkeiten und Neigungen der Schüler wird unter anderem durch die Möglichkeit zur eigenen Schwerpunktsetzung entsprochen. Schüler entscheiden sich zwischen verschiedenen schulspezifischen Profilen oder der 3. Fremdsprache, treffen die Wahl der Leistungskurse und legen ihre Wahlpflicht- sowie Wahlkurse fest.

Bildungs- und Erziehungsziele

Vertiefte Allgemeinbildung, Wissenschaftspropädeutik und allgemeine Studierfähigkeit sind Ziele des Gymnasiums.

Das Gymnasium bereitet junge Menschen darauf vor, selbstbestimmt zu leben, sich selbst zu verwirklichen und in sozialer Verantwortung zu handeln. Im Bildungs- und Erziehungsprozess des Gymnasiums sind

der Erwerb intelligenten und anwendungsfähigen Wissens,

die Entwicklung von Lern-, Methoden- und Sozialkompetenz und

die Werteorientierung

in allen fachlichen und überfachlichen Zielen miteinander zu verknüpfen.

Die überfachlichen Ziele beschreiben darüber hinaus Intentionen, die auf die Persönlichkeitsentwicklung der Schüler gerichtet sind und in jedem Fach konkretisiert und umgesetzt werden müssen.

Eine besondere Bedeutung kommt der politischen Bildung als aktivem Beitrag zur Entwicklung der Mündigkeit junger Menschen und zur Stärkung der Zivilgesellschaft zu. Im Vordergrund stehen dabei die Fähigkeit und Bereitschaft, sich vor dem Hintergrund demokratischer Handlungsoptionen aktiv in die freiheitliche Demokratie einzubringen.

Als ein übergeordnetes Bildungs- und Erziehungsziel des Gymnasiums ist politische Bildung im Sächsischen Schulgesetz verankert und muss in allen Fächern angemessen Beachtung finden. Zudem ist sie integrativ insbesondere in den überfachlichen Zielen Werteorientierung, Bildung für nachhaltige Entwicklung, Reflexions- und Diskursfähigkeit sowie Verantwortungsbereitschaft enthalten.

Ausgehend vom Abschlussniveau der Grundschule werden überfachliche Ziele formuliert, die in allen Fächern zu realisieren sind.

Die Schüler eignen sich systematisch intelligentes Wissen an, das von ihnen in unterschiedlichen Zusammenhängen genutzt und zunehmend selbstständig angewendet werden kann. [Wissen]

Sie entwickeln Kommunikations- und Teamfähigkeit. Sie lernen, sich adressaten-, situations- und wirkungsbezogen zu verständigen und erkennen, dass Kooperation für die Problemlösung zweckdienlich ist. [Kommunikationsfähigkeit]

 Sie erwerben Wissen über die Gültigkeitsbedingungen spezifischer Erkenntnismethoden und lernen, dass Erkenntnisse von den eingesetzten Methoden abhängig sind. Dabei entwickeln sie ein differenziertes Weltverständnis. [Methodenbewusstsein]

Die Schüler erwerben Lernstrategien, die selbstorganisiertes und selbstverantwortetes Lernen unterstützen und auf lebenslanges Lernen vorbereiten. [Lernkompetenz]

Sie entwickeln die Fähigkeit, effizient mit Zeit und Ressourcen umzugehen, sie lernen, Arbeitsabläufe zweckmäßig zu planen und zu gestalten sowie geistige und manuelle Operationen zu automatisieren. [Arbeitsorganisation]

Sie erwerben Problemlösestrategien. Sie lernen, planvoll zu beobachten und zu beschreiben, zu analysieren, zu ordnen und zu synthetisieren. Sie entwickeln die Fähigkeit, problembezogen deduktiv oder induktiv vorzugehen, Hypothesen zu bilden sowie zu überprüfen und gewonnene Erkenntnisse zu transferieren. Sie lernen in Alternativen zu denken, Phantasie und Kreativität zu entwickeln und zugleich Lösungen auf ihre Machbarkeit zu überprüfen. [Problemlösestrategien]

Die Schüler lernen, Informationen zu gewinnen, einzuordnen und zu nutzen, um ihr Wissen zu erweitern, neu zu strukturieren und anzuwenden. Sie entwickeln Fähigkeiten, moderne Informations- und Kommunikationstechnologien sicher, sachgerecht, situativ-zweckmäßig und verantwortungsbewusst zu nutzen. Sie kennen deren Funktionsweisen und nutzen diese zur kreativen Lösung von Problemen. [informatische Bildung]

Sie erweitern und vertiefen ihre Kenntnisse über Medien sowie deren Funktions-, Gestaltungs- und Wirkungsweisen. Sie lernen Medien selbstständig für das eigene Lernen zu nutzen und mediengeprägte Probleme zu erfassen, zu analysieren und ihre medienkritischen Reflexionen zu verstärken. [Medienbildung]

Sie üben sich im interdisziplinären Arbeiten, bereiten sich auf den Umgang mit vielschichtigen und vielgestaltigen Problemen und Themen vor und lernen, mit Phänomenen mehrperspektivisch umzugehen. [Interdisziplinarität, Mehrperspektivität]

Die Schüler entwickeln die Fähigkeit zu Empathie und Perspektivwechsel und lernen, sich für die Rechte und Bedürfnisse anderer einzusetzen. Sie lernen unterschiedliche Positionen und Wertvorstellungen kennen und setzen sich mit ihnen auseinander, um sowohl eigene Positionen einzunehmen als auch anderen gegenüber Toleranz zu entwickeln. Sie entwickeln interkulturelle Kompetenz, um offen zu sein, sich mit anderen zu verständigen und angemessen zu handeln. [Empathie und Perspektivwechsel]

Die Schüler entwickeln eigene Wertvorstellungen auf der Grundlage der freiheitlichen demokratischen Grundordnung, indem sie Werte im schulischen Alltag erleben, kritisch reflektieren und diskutieren. Dazu gehören insbesondere Erfahrungen der Toleranz, der Akzeptanz, der Anerkennung und der Wertschätzung im Umgang mit Vielfalt sowie Respekt vor dem Leben, dem Menschen und vor zukünftigen Generationen. Sie entwickeln die Fähigkeit und Bereitschaft, sich vor dem Hintergrund demokratischer Handlungsoptionen aktiv in die freiheitliche Demokratie einzubringen. [Werteorientierung]

Die Schüler setzen sich, ausgehend von den eigenen Lebensweltbezügen, einschließlich ihrer Erfahrungen mit der Vielfalt und Einzigartigkeit der Natur, mit lokalen, regionalen und globalen Entwicklungen auseinander. Sie lernen, Auswirkungen von Entscheidungen auf das Leben der Menschen, die Umwelt und die Wirtschaft zu bewerten. Sie setzen sich bewusst für eine ökologisch, sozial und ökonomisch nachhaltige Entwicklung ein und wirken gestaltend daran mit. Dabei kennen und nutzen sie Partizipationsmöglichkeiten. [Bildung für nachhaltige Entwicklung]

Sie entwickeln vertiefte Reflexions- und Diskursfähigkeit, um ihr Leben selbstbestimmt und verantwortlich zu führen. Sie lernen, Positionen, Lösungen und Lösungswege kritisch zu hinterfragen. Sie erwerben die Fähigkeit, differenziert Stellung zu beziehen und die eigene Meinung sachgerecht zu begründen. Sie eignen sich die Fähigkeit an, komplexe Sachverhalte unter Verwendung der entsprechenden Fachsprache sowohl mündlich als auch schriftlich stringent darzulegen. [Reflexions- und Diskursfähigkeit]

Sie entwickeln eine persönliche Motivation für die Übernahme von Verantwortung in Schule und Gesellschaft. [Verantwortungsbereitschaft]

Gestaltung des Bildungs- und Erziehungsprozesses

Der Bildungs- und Erziehungsprozess ist individuell und gesellschaftsbezogen zugleich. Die Schule als sozialer Erfahrungsraum muss den Schülern Gelegenheit geben, den Anspruch auf Selbstständigkeit, Selbstverantwortung und Selbstbestimmung einzulösen und Mitverantwortung bei der gemeinsamen Gestaltung schulischer Prozesse zu tragen.

Die Unterrichtsgestaltung wird von einer veränderten Schul- und Lernkultur geprägt. Der Lernende wird in seiner Individualität angenommen, indem seine Leistungsvoraussetzungen, seine Erfahrungen und seine speziellen Interessen und Neigungen berücksichtigt werden. Dazu ist ein Unterrichtsstil notwendig, der beim Schüler Neugier weckt, ihn zu Kreativität anregt und Selbsttätigkeit und Selbstverantwortung verlangt. Das Gymnasium bietet den Bewegungsaktivitäten der Schüler entsprechenden Raum und ermöglicht das Lernen mit allen Sinnen. Durch unterschiedliche Formen der Binnendifferenzierung wird fachliches und soziales Lernen optimal gefördert. Ein vielfältiger Einsatz von traditionellen und digitalen Medien befähigt die Schüler, diese kritisch für das selbstständige Lernen zu nutzen.

Der altersgemäße Unterricht im Gymnasium geht von der kontinuierlichen Zunahme der Selbsttätigkeit der Schüler aus, ihren erweiterten Erfahrungen und dem wachsenden Abstraktionsvermögen. Die Schüler werden zunehmend an der Unterrichtsgestaltung beteiligt und übernehmen für die zielgerichtete Planung und Realisierung von Lernprozessen Mitverantwortung. Das verlangt von allen Beteiligten Engagement, Gemeinschaftsgeist und Verständnis für andere Positionen.

In den Klassenstufen 5 und 6 werden aus der Grundschule vertraute Formen des Unterrichts aufgenommen und erweitert. Der Unterricht ist kindgerecht, lebensweltorientiert und anschaulich. Durch entsprechende Angebote unterstützt die Schule die Kinder bei der Suche nach ihren speziellen Stärken, die ebenso gefördert werden wie der Abbau von Schwächen. Sie lernen zunehmend selbstständig zu arbeiten.

Die Selbsttätigkeit der Schüler intensiviert sich in den Klassenstufen 7 bis 10. Sie übernehmen zunehmend Verantwortung für die Gestaltung des eigenen Lernens. Der Unterricht knüpft an die Erfahrungs- und Lebenswelt der Jugendlichen an und komplexere Themen und Probleme werden zum Unterrichtsgegenstand.

Der Eintritt in die gymnasiale Oberstufe ist durch das Kurssystem nicht nur mit einer veränderten Organisationsform verbunden, sondern auch mit anderen, die Selbstständigkeit der Schüler fördernden Arbeitsformen. Der systematische Einsatz von traditionellen und digitalen Medien fördert das selbstgesteuerte, problemorientierte und kooperative Lernen. Unterricht bleibt zwar lehrergesteuert, doch im Mittelpunkt steht die Eigenaktivität der jungen Erwachsenen bei der Gestaltung des Lernprozesses. In der gymnasialen Oberstufe lernen die Schüler Problemlöseprozesse eigenständig zu organisieren sowie die Ergebnisse eines Arbeitsprozesses strukturiert und in angemessener Form zu präsentieren. Ausdruck dieser hohen Stufe der Selbstständigkeit kann u. a. die Anfertigung einer besonderen Lernleistung (BELL) sein.

Eine von Kooperation und gegenseitigem Verständnis geprägte Lernatmosphäre an der Schule, in der die Lehrer Vertrauen in die Leistungsfähigkeit ihrer Schüler haben, trägt nicht nur zur besseren Problemlösung im Unterricht bei, sondern fördert zugleich soziale Lernfähigkeit.

Unterricht am Gymnasium muss sich noch stärker um eine Sicht bemühen, die über das Einzelfach hinausgeht. Die Lebenswelt ist in ihrer Komplexität nur begrenzt aus der Perspektive des Einzelfaches zu erfassen. Fachübergreifendes und fächerverbindendes Lernen trägt dazu bei, andere Perspektiven einzunehmen, Bekanntes und Neuartiges in Beziehung zu setzen und nach möglichen gemeinsamen Lösungen zu suchen.

In der Schule lernen und leben die Schüler gleichberechtigt miteinander. Der Schüler wird mit seinen individuellen Fähigkeiten, Eigenschaften, Wertvorstellungen und seinem Lebens- und Erfahrungshintergrund respektiert. In gleicher Weise respektiert er seine Mitschüler. Unterschiedliche Positionen bzw. Werturteile können geäußert werden und sie werden auf der Basis der demokratischen Grundordnung zur Diskussion gestellt.

Wesentliche Kriterien eines guten Schulklimas am Gymnasium sind Transparenz der Entscheidungen, Gerechtigkeit und Toleranz sowie Achtung und Verlässlichkeit im Umgang aller an Schule Beteiligten. Wichtigste Partner sind die Eltern, die kontinuierlich den schulischen Erziehungsprozess begleiten und aktiv am Schulleben partizipieren sollen sowie nach Möglichkeit Ressourcen und Kompetenzen zur Verfügung stellen.

Die Schüler sollen dazu angeregt werden, sich über den Unterricht hinaus zu engagieren. Das Gymnasium bietet dazu genügend Betätigungsfelder, die von der Arbeit in den Mitwirkungsgremien bis hin zu kulturellen und gemeinschaftlichen Aufgaben reichen.

Das Gymnasium öffnet sich stärker gegenüber seinem gesellschaftlichen Umfeld und bezieht Einrichtungen wie Universitäten, Unternehmen, soziale und kommunale Institutionen in die Bildungs- und Erziehungsarbeit ein. Kontakte zu Kirchen, Organisationen und Vereinen geben neue Impulse für die schulische Arbeit. Besondere Lernorte entstehen, wenn Schüler nachbarschaftliche bzw. soziale Dienste leisten. Dadurch werden individuelles und soziales Engagement bzw. Verantwortung für sich selbst und für die Gemeinschaft verbunden.

Schulinterne Evaluation muss zu einem selbstverständlichen Bestandteil der Arbeitskultur der Schule werden. Für den untersuchten Bereich werden Planungen bestätigt, modifiziert oder verworfen. Die Evaluation unterstützt die Kommunikation und die Partizipation der Betroffenen bei der Gestaltung von Schule und Unterricht.

Jedes Gymnasium ist aufgefordert, unter Einbeziehung aller am Schulleben Beteiligten ein gemeinsames Verständnis von guter Schule als konsensfähiger Vision aller Beteiligten zu erarbeiten. Dazu werden pädagogische Leitbilder der künftigen Schule entworfen und im Schulprogramm konkretisiert.

Ganztägige Bildung und Erziehung bietet vielfältige Möglichkeiten, auf Kinder und Jugendliche und deren Interessen und Begabungen individuell einzugehen und die Persönlichkeitsentwicklung zu fördern. Jedes Gymnasium sollte eigenverantwortlich und gemeinsam mit außerschulischen Partnern ein schulspezifisches Ganztagskonzept als Teil des Schulprogrammes entwickeln.

Die Inhalte der Ganztagsangebote begründen sich in den schulspezifischen Schwerpunkten und Zielen und tragen zur Profilierung der Schule bei. Sie können unterrichtsergänzende leistungsdifferenzierte Bildungsangebote, freizeitpädagogische Angebote und offene Angebote im Rahmen der Schulklubarbeit umfassen. Gerade im sportlichen und musisch-künstlerischen Bereich können pädagogisch wertvolle unterrichtsergänzende Angebote in Kooperation mit regionalen Verbänden und Vereinen einen wichtigen Beitrag zur ganzheitlichen Bildung leisten. Die Angebote sollten schülerorientiert und bedarfsgerecht gestaltet werden. Sie berücksichtigen die Heterogenität der Schüler.

Fächerverbindender Unterricht

 

Während fachübergreifendes Arbeiten durchgängiges Unterrichtsprinzip ist, setzt fächerverbindender Unterricht ein Thema voraus, das von einzelnen Fächern nicht oder nur teilweise erfasst werden kann.

Das Thema wird unter Anwendung von Fragestellungen und Verfahrensweisen verschiedener Fächer bearbeitet. Bezugspunkte für die Themenfindung sind Perspektiven und thematische Bereiche. Perspektiven beinhalten Grundfragen und Grundkonstanten des menschlichen Lebens:

Perspektiven

Raum und Zeit
Sprache und Denken
Individualität und Sozialität
Natur und Kultur

thematische Bereiche

Die thematischen Bereiche umfassen:

Verkehr
Medien
Kommunikation
Kunst
Verhältnis der Generationen
Gerechtigkeit
Eine Welt

Arbeit
Beruf
Gesundheit
Umwelt
Wirtschaft
Technik

Politische Bildung, Medienbildung und Digitalisierung sowie Bildung für nachhaltige Entwicklung sind besonders geeignet für den fächerverbindenden Unterricht.

Konzeption

Jede Schule kann zur Realisierung des fächerverbindenden Unterrichts eine Konzeption entwickeln. Ausgangspunkt dafür können folgende Überlegungen sein:

  1. Man geht von Vorstellungen zu einem Thema aus. Über die Einordnung in einen thematischen Bereich und eine Perspektive wird das konkrete Thema festgelegt.
  2. Man geht von einem thematischen Bereich aus, ordnet ihn in eine Perspektive ein und leitet daraus das Thema ab.
  3. Man entscheidet sich für eine Perspektive, wählt dann einen thematischen Bereich und kommt schließlich zum Thema.

Nach diesen Festlegungen werden Ziele, Inhalte und geeignete Organisationsformen bestimmt.

Lernen lernen

Lernkompetenz

Die Entwicklung von Lernkompetenz zielt darauf, das Lernen zu lernen. Unter Lernkompetenz wird die Fähigkeit verstanden, selbstständig Lernvorgänge zu planen, zu strukturieren, durchzuführen, zu überwachen, ggf. zu korrigieren und abschließend auszuwerten. Zur Lernkompetenz gehören als motivationale Komponente das eigene Interesse am Lernen und die Fähigkeit, das eigene Lernen zu steuern.

Strategien

Im Mittelpunkt der Entwicklung von Lernkompetenz stehen Lernstrategien. Diese umfassen:

  • Basisstrategien, welche vorrangig dem Erwerb, dem Verstehen, der Festigung, der Überprüfung und dem Abruf von Wissen dienen
  • Regulationsstrategien, die zur Selbstreflexion und Selbststeuerung hinsichtlich des eigenen Lernprozesses befähigen
  • Stützstrategien, die ein gutes Lernklima sowie die Entwicklung von Mo-tivation und Konzentration fördern
Techniken

Um diese genannten Strategien einsetzen zu können, müssen die Schüler konkrete Lern- und Arbeitstechniken erwerben. Diese sind:

  • Techniken der Beschaffung, Überprüfung, Verarbeitung und Aufbereitung von Informationen (z. B. Lese-, Schreib-, Mnemo-, Recherche-, Strukturierungs-, Visualisierungs- und Präsentationstechniken)
  • Techniken der Arbeits-, Zeit- und Lernregulation (z. B. Arbeitsplatzgestaltung, Hausaufgabenmanagement, Arbeits- und Prüfungsvorbereitung, Selbstkontrolle)
  • Motivations- und Konzentrationstechniken (z. B. Selbstmotivation, Entspannung, Prüfung und Stärkung des Konzentrationsvermögens)
  • Kooperations- und Kommunikationstechniken (z. B. Gesprächstechniken, Arbeit in verschiedenen Sozialformen)
Ziel

Ziel der Entwicklung von Lernkompetenz ist es, dass Schüler ihre eigenen Lernvoraussetzungen realistisch einschätzen können und in der Lage sind, individuell geeignete Techniken und Medien situationsgerecht zu nutzen und für das selbstbestimmte Lernen einzusetzen.

Konzeption

Schulen entwickeln eigenverantwortlich eine Konzeption zur Lernkompetenzförderung und realisieren diese in Schulorganisation und Unterricht.

Für eine nachhaltige Wirksamkeit muss der Lernprozess selbst zum Un-terrichtsgegenstand werden. Gebunden an Fachinhalte sollte ein Teil der Unterrichtszeit dem Lernen des Lernens gewidmet sein. Die Lehrpläne bieten dazu Ansatzpunkte und Anregungen.

Teil Fachlehrplan Informatik

Ziele und Aufgaben des Faches Informatik

Beitrag zur allgemeinen Bildung

Zur Bewältigung zukünftiger Lebensaufgaben in einer modernen, technisch und von der Digitalisierung geprägten Wissens- und Informationsgesellschaft benötigen die Schüler fachwissenschaftlich fundiertes, anwendungsbereites Wissen für ein grundlegendes Technikverständnis, für den Umgang mit Modellen, für den Umgang mit Informationen sowie für die Nutzung und Beherrschung moderner Informations- und Kommunikationstechnologien. Dabei spielt der Fachunterricht Informatik eine zentrale Rolle im Prozess informatischer Bildung am Gymnasium.

Besonderes Augenmerk liegt auf der Entwicklung von Lern-, Methoden- und Sozialkompetenzen. Die Schüler werden sukzessiv befähigt, Informationen gezielt zu finden, zu selektieren, zu repräsentieren, zu interpretieren, darzustellen und zu beurteilen.

Der Umgang mit Daten und Informationen und deren Verarbeitung durchdringt alle Bereiche. Die Schüler entwickeln ein Verständnis für dafür benötigte Verfahren und können diese bewusst nutzen. Es gilt, Strukturen zu abstrahieren, Modelle zu bilden, diese zu bewerten, anzuwenden sowie Lösungsverfahren zuzuordnen. Insbesondere sind die Schüler in den einzelnen Klassen- bzw. Jahrgangsstufen zunehmend selbstständig in der Lage, Problemlöseprozesse zu gestalten sowie im Team mit Hilfe digitaler Möglichkeiten kreativ und phantasievoll zu arbeiten.

Die Schüler entwickeln und erweitern kategoriales und vernetztes Denken, kritisches Hinterfragen und eine sachbezogene Urteilsfähigkeit. Sie vervollkommnen zunehmend ihre individuellen Wert- und Normvorstellungen als Orientierungs- und Handlungsgrundlage in einer digital geprägten Welt.

Durch die Auseinandersetzung mit gesellschaftlichen, politischen, rechtlichen und ökonomischen Sachverhalten fördert das Fach Informatik das Interesse der Schüler für Politik und schafft bei ihnen ein Bewusstsein für lokale, regionale und globale Herausforderungen ihrer Zeit. Lösungsansätze müssen eine nachhaltige Entwicklung ermöglichen und damit zu zukunftsfähigem Denken und Handeln anregen. Hierbei kommt der Bildung für nachhaltige Entwicklung eine Schlüsselrolle zu.

allgemeine fachliche Ziele

Für die systematische und wissenschaftsorientierte Grundlagenbildung zur Informatik werden folgende allgemeine fachliche Ziele abgeleitet:

Umgehen mit Daten und Informationen

Beschaffung, Strukturierung und Wertung von Informationen

Repräsentation von Informationen in Daten

Verarbeitung, Transport und Interpretation von Daten

Kennen von Aufbau und Funktionalität ausgewählter Informatiksysteme

Konzepte von Informatiksystemen

prinzipielle Arbeitsweise und Funktionalität einzelner Komponenten sowie

deren Zusammenwirken

Modellieren von Zuständen und Abläufen

Abstraktion und Modellbildung im Kontext automatischer Informationsverarbeitung

Realisieren von Problemlöseprozessen

Aspekte der algorithmischen Behandlung von Problemen

Realisierung von Problemlösungen mit Informatiksystemen

Bewerten von gesellschaftlichen Aspekten der Informatik

Wechselwirkung der Informatik mit verschiedenen Bereichen des gesellschaftlichen Lebens

Bewertung damit verbundener Chancen und Risiken

Strukturierung

In den Klassenstufen 7 bis 10 erfolgt die systematische, wissenschaftsorientierte informatische Grundlagenbildung im Rahmen des Fachunterrichts. Aufbauend auf dieser durchgängigen informatischen Bildung kann in den Jahrgangsstufen 11 und 12 ein Grundkurs Informatik belegt werden.

Die speziellen fachlichen Ziele für die Klassenstufen 7 und 8 sind klassenstufenbezogen formuliert.

In den Klassenstufen 9 und 10 sind diese klassenstufenübergreifend beschrieben, um für die systematische, wissenschaftsorientierte informatische Grundlagenbildung Freiräume zur Reihenfolge und Gewichtung der Ziele durch den Lehrer unter Beachtung schulspezifischer Besonderheiten und individueller Unterschiede in der Kompetenzentwicklung der Schüler zu ermöglichen.

In der gymnasialen Oberstufe werden die speziellen fachlichen Ziele jahrgangsstufenübergreifend formuliert. Der Lernbereich 8 bietet verschiedene Varianten zur wissenschaftspropädeutischen Betrachtung eines Teilgebietes der Informatik.

didaktische Grundsätze

Im Rahmen der systematischen, wissenschaftsorientierten informatischen Grundlagenbildung ist der Computer Gegenstand im Sinne der Behandlung von Grundlagen, Methoden, Verfahren und Arbeitstechniken von Informatiksystemen sowie deren gesellschaftlicher Bedeutung. Der Computer wird für die Schüler zum digitalen Werkzeug, wenn für sie seine aktive Einbeziehung zur Problemlösung unter Nutzung erworbener informatischer Kompetenzen notwendig ist. Er dient als Medium zur Veranschaulichung von Sachverhalten.

Der Informatikunterricht ist insbesondere durch folgende Prinzipien gekennzeichnet:

  • Problemorientierung als Ansatz für die Lösung von Problemen aus der Erfahrungswelt der Schüler und deren Betrachtung im Zusammenhang von Modellierung – Strukturierung – Implementierung – Interpretation
  • Objektorientierung als grundlegender Ansatz für Modellbildung und als didaktisches Hilfsmittel zum Verständnis verschiedener Anwendungen
  • Handlungsorientierung, insbesondere im Zusammenhang mit dem Einsatz und der Nutzung von digitalen Werkzeugen sowie den damit verbundenen Organisationsformen
  • Projektorientierung als integraler Bestandteil des Unterrichts

Daraus erwächst den Informatiklehrern hohe Verantwortung bei der Steuerung der vielfältigen Aktivitäten im Unterricht, der Bewertung von Schülerleistungen und der Sicherung des Anschlussniveaus zur gymnasialen Oberstufe.

Der Informatiklehrer sichert die altersgemäße Einführung wichtiger Fachbegriffe und deren sachgerechte Verwendung.

Mit der verantwortungsvollen Auswahl der für den jeweiligen Themenbereich geeigneten Anwendung muss sichergestellt werden, dass im Rahmen des Fachunterrichts Informatik der Klassenstufen 7 und 8 typische und für die Aufgabenstellung geeignete Applikationen verwendet werden, die Kalkulationen in Tabellen und Bearbeitungen von Texten, Bildern und Grafiken ermöglichen. Bis zum Ende der Klassenstufe 10 werden weitere Applikationen eingesetzt, deren Funktionsweise sich die Schüler zunehmend selbstständig erschließen. Darüber hinaus ist mindestens eine Programmierumgebung einzuführen.

Entsprechend der gewählten Problemstellung sind Inhalte von Lernbereichen vernetzt zu unterrichten. Fachübergreifendes Arbeiten soll bewusst durch Anwendungsbezüge zu anderen Fächern hergestellt werden. Bei Inhalten mit Anknüpfungspunkten zur Bildung für nachhaltige Entwicklung eignen sich insbesondere die didaktischen Prinzipien der Visionsorientierung, des Vernetzenden Lernens sowie der Partizipation. Vernetzendes Denken bedeutet hier die Verbindung von Gegenwart und Zukunft einerseits und ökologischen, ökonomischen und sozialen Dimensionen. Dem allgemeinen didaktischen Prinzip der Kontroversität folgend, müssen bei Inhalten mit politischem Gehalt auch die damit in Verbindung stehenden fachspezifischen Arbeitsmethoden der politischen Bildung eingesetzt werden. Dafür eignen sich u. a. kriterienorientierte Fall-, Konflikt- und Problemanalysen.

Übersicht über die Lernbereiche und Zeitrichtwerte

Zeitrichtwert

Klassenstufe 7

Lernbereich 1 Informatiksysteme verstehen – Prinzipien und Strukturen 5 Ustd.
Lernbereich 2 Digitale Werkzeuge benutzen – Elemente und Strategien 14 Ustd.
Lernbereich 3 Computer verwenden – Komplexaufgabe 6 Ustd.

Lernbereiche mit Wahlcharakter

Wahlbereich 1 Kommunikation gestern und heute
Wahlbereich 2 Bits und Bytes
Wahlbereich 3 Computer im Alltag

Klassenstufe 8

Lernbereich 1 Informationen repräsentieren 12 Ustd.
Lernbereich 2 Daten verarbeiten 8 Ustd.
Lernbereich 3 Informationen interpretieren – Daten schützen 5 Ustd.

Lernbereiche mit Wahlcharakter

Wahlbereich 1 Rechentechnik gestern und heute
Wahlbereich 2 Logik im Computer
Wahlbereich 3 Computer im Alltag

Klassenstufen 9/10

Lernbereich 1 Medientypen und Multimedia 12 Ustd.
Lernbereich 2 Daten und Datenbanken 13 Ustd.
Lernbereich 3 Rechnernetze und Dienste 8 Ustd.
Lernbereich 4 Algorithmen und Programme 17 Ustd.

Lernbereiche mit Wahlcharakter

Wahlbereich 1 Messen, Steuern, Regeln mit Informatiksystemen
Wahlbereich 2 Hypertext erstellen
Wahlbereich 3 Interaktion im Netz
Wahlbereich 4 Digitalisierung von Informationen

Jahrgangsstufen 11/12 - Grundkurs

Lernbereich 1 Kommunikation in Netzen 8 Ustd.
Lernbereich 2 Informatische Modelle 4 Ustd.
Lernbereich 3 Sicherheit von Informationen 12 Ustd.
Lernbereich 4 Datenstrukturen und Modularisierung 10 Ustd.
Lernbereich 5 Algorithmen 18 Ustd.
Lernbereich 6 Datenmodellierung und Datenbanken 26 Ustd.
Lernbereich 7 Wissenschaft Informatik 4 Ustd.
Lernbereich 8 A Theoretische Informatik – Theoretische Grundlagen von Programmiersprachen 14 Ustd.
Lernbereich 8 B Technische Informatik – Hardware und Prozessdatenverarbeitung 14 Ustd.
Lernbereich 8 C Praktische Informatik – Vertiefte Programmierung 14 Ustd.
Lernbereich 8 D Angewandte Informatik – Computergrafik und Bildbearbeitung 14 Ustd.

Lernbereiche mit Wahlcharakter

Wahlbereich 1 Dynamische Datentypen
Wahlbereich 2 Suchalgorithmen
Wahlbereich 3 Computergrafik im Alltag
Wahlbereich 4 Programmieren von Grafiken

Grundkurs für Schüler des sprachlichen Profils

Lernbereich 1 Medientypen und Multimedia 18 Ustd.
Lernbereich 2 Daten und Datenbanken 26 Ustd.
Lernbereich 3 Rechnernetze und Dienste 18 Ustd.
Lernbereich 4 Algorithmen und Programme 26 Ustd.
Lernbereich 5 Praktische Informatik 8 Ustd.

Lernbereiche mit Wahlcharakter

Wahlbereich 1 Hypertext erstellen
Wahlbereich 2 Formale Sprachen
Wahlbereich 3 Computergrafik im Alltag
Wahlbereich 4 Bilder digitalisieren

Klassenstufe 7

Ziele

Umgehen mit Daten und Informationen

Die Schüler nutzen den Computer bewusst zur Beschaffung und Darstellung von Informationen in verschiedenen Systemen. Dabei vertiefen sie den Umgang mit Daten.

Kennen von Aufbau und Funktionalität ausgewählter Informatiksysteme

Die Schüler erweitern ihr Wissen über den Aufbau von Informatiksystemen. Bei der Betrachtung des Zusammenwirkens verschiedener Komponenten erkennen sie die Bedeutung spezieller Applikationen.

Modellieren von Zuständen und Abläufen

Die Schüler erarbeiten ein Modell eines Informatiksystems und erkennen, dass Informatiksysteme im Alltag mit diesem Modell erklärbar sind. Im Sinne des Modellbegriffs lernen die Schüler auch Grenzen des Modells kennen.

Die Schüler nutzen den Zusammenhang Objekt – Attribut – Methode als Modell zum Verständnis von Anwendungen.

Realisieren von Problemlöseprozessen

Im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Daten und Informationen in verschiedenen Umgebungen lernen die Schüler planvolles und überlegtes Herangehen an das Lösen von Problemen. Dabei setzen sie Abfolgen von typischen Handlungen bei der Nutzung von Anwendungssoftware um.

Bewerten von gesellschaftlichen Aspekten der Informatik

Den Einfluss von Informatiksystemen auf das tägliche Leben nehmen die Schüler auch im schulischen Umfeld zunehmend bewusst wahr. Sie berücksichtigen soziale Aspekte und lernen im Team zu arbeiten.

Lernbereich 1: Informatiksysteme verstehen – Prinzipien und Strukturen 5 Ustd.

Kennen eines Modells für Informatiksysteme

schematische Darstellung eines Computerarbeitsplatzes

einfacher Modellbegriff

EVA-Prinzip

Grenzen des gewählten Modells

Übertragen der Kenntnisse zum Computerarbeitsplatz auf andere Informatiksysteme

Einfluss auf verschiedene Bereiche des täglichen Lebens

Einblick gewinnen in die prinzipielle technische Realisierung ausgewählter Hardwarekomponenten

vereinfachte Funktionsweise verschiedener Ein- und Ausgabegeräte

Ergonomie, gesundheitsbewusste Nutzung digitaler Technologien

Einblick gewinnen in die Bedeutung von Systemsoftware

Betriebssysteme und ihre Oberflächen

Gerätetreiber

Lernbereich 2: Digitale Werkzeuge benutzen – Elemente und Strategien 14 Ustd.

Beherrschen grundlegender Arbeitsschritte im Umgang mit einem Betriebssystem

Anpassung von digitalen Umgebungen an persönlichen Gebrauch

Starten von Anwendungen

Reaktion auf Meldungen des Systems

Kennen der Datenorganisation

Beherrschen des selbstständigen Anlegens von Verzeichnisstrukturen

Unterscheidung von Dateien hinsichtlich ausgewählter Eigenschaften

Beherrschen von Techniken zur gezielten Suche nach Informationen

Klärung von Suchinteressen

Stichwortsuche, Volltextsuche

Auswahl von Informationsquellen und Suchwerkzeugen

Spezifikation von Suchbegriffen, Entwicklung von Suchstrategien

Berücksichtigung von

logischen Verknüpfungen

Zeichenketten

Platzhaltern

Nutzung von Hilfesystemen

Kennen der Notwendigkeit der kritischen Bewertung von Informationen und Informationsquellen

gesellschaftliche und individuelle Auswirkungen

Gefahren bei der Nutzung des Internets

Potenziale und Gefahren der Digitalisierung im Sinne sozialer Teilhabe und politischer Meinungsbildung

Kriterien zur Auswertung von Suchergebnissen

Beherrschen typischer Handlungen bei der Nutzung von Anwendungen

kritische Auseinandersetzung mit den Arbeitsergebnissen

Objekte auswählen

Attribute festlegen

Methoden nutzen

Lernbereich 3: Computer verwenden – Komplexaufgabe 6 Ustd.

Gestalten eines Praxisbeispiels unter Verwendung von Strategien zur Computernutzung

vertiefte Nutzung von Applikationen

selbstständiges und planvolles Arbeiten an einer komplexeren Aufgabenstellung in Teams

Wahlbereich 1: Kommunikation gestern und heute

Einblick gewinnen in die historische Entwicklung der Übertragung von Daten

visuell, akustisch bzw. mechanisch, elektrisch und elektronisch

Wahlbereich 2: Bits und Bytes

Einblick gewinnen in die Darstellung von Zahlen und Symbolen als Grundlage von Digitalisierung

Bedeutung von Bit und Byte

Positionssysteme: Dualzahlen, Divisionsverfahren

Speicherkapazität

Wahlbereich 3: Computer im Alltag

Einblick gewinnen in verschiedene Einsatzmöglichkeiten von digitalen Werkzeugen und Informatiksystemen

Freizeit, Haushalt, Industrie, Verkehr, Wissenschaft

Ziele und Grenzen

Aufwand und Nutzen

Klassenstufe 8

Ziele

Umgehen mit Daten und Informationen

Die Schüler beschaffen sich selbstständig Informationen. Sie kennen die Begriffe Information und Daten sowie deren Zusammenhang. Sie beurteilen verschiedene Darstellungen von Informationen in Bezug auf Inhalt, Ziel und Realisierung.

Kennen von Aufbau und Funktionalität ausgewählter Informatiksysteme

Die Schüler erkennen die Komplexität der Verarbeitungsprozesse von Daten und betrachten die Wechselwirkungen zwischen Hard- und Software.

Sie erwerben Wissen zu einfachen Strukturen von Netzwerken.

Modellieren von Zuständen und Abläufen

Die Schüler analysieren Strukturen aus ihrer Erfahrungswelt unter informatischen Gesichtspunkten. Sie können den Zusammenhang von Klasse – Objekt – Attribut – Methode an einfachen Beispielen beschreiben.

Realisieren von Problemlöseprozessen

Die Schüler entwickeln für vorgegebene Aufgabenstellungen allgemeine Handlungsanweisungen und wenden diese an. Sie erkennen Eigenschaften solcher Abläufe und lernen einen einfachen Algorithmusbegriff kennen.

Bewerten von gesellschaftlichen Aspekten der Informatik

Die Schüler vertiefen ihre Fähigkeiten bei der zielgerichteten Auswahl von Informationen im Umgang mit großen Informationsmengen.

Sie erkennen die Notwendigkeit, Daten zu schützen und in digitalen Umgebungen sicher zu agieren.

Die Schüler lernen verschiedene Möglichkeiten der Datensicherung kennen und wenden diese selbstständig an.

Lernbereich 1: Informationen repräsentieren 12 Ustd.

Übertragen des Zusammenhangs von Informationen und Daten auf komplexe Strategien der Informationsbeschaffung

Auswahl effektiver Suchstrategien in verschiedenen analogen und digitalen Umgebungen

Begriffe Information und Daten

Abbildung von Informationen als Daten in Anwendungen

Anwenden typischer Handlungsfolgen zum Repräsentieren von Informationen

Abbildung von Informationen als Daten unter Verwendung von Modellen

Anwendung der Kenntnisse unter Nutzung verschiedener Applikationen

Auswahl von geeigneten Werkzeugen/Anwendungen

Gewinnung von einfachen Strukturen aus Problemen der Erfahrungswelt der Schüler

Klassen und Objekte

Änderung von Objekteigenschaften

Lernbereich 2: Daten verarbeiten 8 Ustd.

Kennen des Computers als System von Hard- und Software

Beachtung von Umweltauswirkungen digitaler Technologien

Hardwarekomponenten

Ein- und Ausgabekomponenten, Bus, zentrale Verarbeitungseinheit, Hauptspeicher

Standardschnittstellen zum Anschluss peripherer Geräte

Systemsoftware

Anwendersoftware

Vielfalt von Applikationen als Bestandteile digitaler Werkzeuge zur Lösung von lebensweltbezogenen, gesellschaftlich relevanten, fächerverbindenden oder fachübergreifenden Aufgabenstellungen und Problemen

Einblick gewinnen in den Ablauf eines Datenverarbeitungsprozesses

zeitliche Steuerung von Abläufen

Druckauftragsverarbeitung

scheinbare Gleichzeitigkeit von Prozessen

Betriebssystem als Bindeglied von Hardware und Anwendungssoftware

Weg der Daten im Computersystem

Speicherung von Daten

Einblick gewinnen in den Datenaustausch zwischen Informatiksystemen

digitale Kommunikations- und Kooperationsmöglichkeiten

einfaches Modell eines Netzwerkes

Server, Client

Netzwerkkomponenten

Wirkprinzipien

Transport von Daten

Übertragen der Kenntnisse von Abläufen auf deren Beschreibung

verbale oder schematische Darstellung von Abläufen

algorithmische Lösung einfacher Problemstellungen in einer didaktisch reduzierten Lernumgebung

Zerlegung in Teilschritte

einfacher Algorithmusbegriff

eindeutige Abfolge von Abläufen und deren Allgemeingültigkeit

Lernbereich 3: Informationen interpretieren – Daten schützen 5 Ustd.

Beurteilen von Informationen und Informationsquellen nach ausgewählten Kriterien

Informationsgehalt

Wahrheitsgehalt, Sinn und Zweck von Informationen

Chancen und Risiken des Mediengebrauchs

Bedeutung von digitalen Medien für die politische Meinungsbildung

Fake News, Filterblase

Einfluss von Layout und Präsentationsmethoden

Einblick gewinnen in die Problematik schützenswerter Daten

sicheres Agieren in digitalen Umgebungen

Datensicherheit

verschiedene Möglichkeiten der Datensicherung

Urheber- und Persönlichkeitsrechte

Einfluss auf verschiedene Bereiche der Gesellschaft

Datenschutz

Definition und Schutz der Privatsphäre in digitalen Umgebungen

Schutz gegen Datenmissbrauch, Big Data

Wahlbereich 1: Rechentechnik gestern und heute

Einblick gewinnen in die Entwicklung von Rechenhilfsmitteln

Abakus, mechanische und elektrische Rechenmaschinen, Computer

Wahlbereich 2: Logik im Computer

Einblick gewinnen in die Realisierung logischer Verknüpfungen

experimentelle Umsetzung

Wahlbereich 3: Computer im Alltag

Sich positionieren zu Chancen und Risiken der Computernutzung für die Persönlichkeitsentwicklung

Formen der Informationsgewinnung, Kommunikation und Kooperation

Abhängigkeit vom Computer, Spielsucht, Vereinsamung

Klassenstufen 9/10

Ziele

Umgehen mit Daten und Informationen

Die Schüler setzen selbstständig geeignete Werkzeuge zur Erfassung, Verarbeitung und Ausgabe von Daten ein. Sie sind in der Lage, sich eigenständig unter Nutzung von Hilfesystemen neue Anwendungen zu erschließen.

Die Schüler kennen ausgewählte Prinzipien der Arbeit mit großen Datenmengen sowie die grundlegenden Aufgaben und Bestandteile eines Datenbanksystems. Sie können für einfache Beispiele aus ihrer Erfahrungswelt Datenbankmodelle erstellen und vorgegebene Datenbestände mittels einfacher Operationen auswerten.

Die Schüler nutzen Internetdienste und erkennen die vielfältigen Möglichkeiten, aber auch Grenzen des Internets.

Unter Verwendung der verschiedenen Medientypen gestalten die Schüler multimediale Produkte zu Themen aus ihrer Erfahrungswelt.

Kennen von Aufbau und Funktionalität ausgewählter Informatiksysteme

Die Schüler kennen einfache Netzwerkstrukturen und deren Funktionsprinzipien sowie Anforderungen an die Hard- und Software in Netzen.

Sie kennen ausgewählte Dienste und Protokolle zur Datenübertragung in Netzwerken.

Die Schüler lernen Interaktion als zentrales Prinzip der informatischen Betrachtung von Multimediasystemen kennen.

Modellieren von Zuständen und Abläufen

Die Schüler erkennen, dass informatische Modelle Ausschnitte der realen Welt widerspiegeln. Sie sind in der Lage, Beispiele für verschiedene Anwendungen zu modellieren und einer maschinellen Bearbeitung zugänglich zu machen.

Die Schüler wenden einfache Datenbankmodelle und Modelle zur Strukturierung von Daten an.

Sie verwenden das Modell Klasse – Objekt – Attribut – Methode als grundlegendes Modellierungsprinzip.

Realisieren von Problemlöseprozessen

Aufbauend auf dem Algorithmusbegriff beherrschen die Schüler Grundlagen der Programmierung. Sie kennen Möglichkeiten der Algorithmenbeschreibung und sind in der Lage, einfache Probleme in einer Programmierumgebung zu lösen. Sie lernen an Beispielen Grenzen der Algorithmierbarkeit kennen.

Die Schüler können Problemstellungen zerlegen, einem Lösungsprozess zuführen und die Ergebnisse kritisch werten. Sie vertiefen ihre Fähigkeit zum strukturierten Denken und schulen ihr Abstraktionsvermögen.

Sie erweitern ihre Fähigkeiten, im Team zu arbeiten.

Bewerten von gesellschaftlichen Aspekten der Informatik

Die Schüler diskutieren aktuelle Tendenzen der Entwicklung von Informatiksystemen sowie deren Einfluss auf die Gesellschaft.

Sie erkennen die Notwendigkeit von Datenschutz und Datensicherheit in vernetzten Systemen.

Die Schüler kennen und erfüllen Normen netzwerkbasierter Kommunikation.

Lernbereich 1: Medientypen und Multimedia 12 Ustd.

Kennen von Medientypen

Pixel- und Vektorgrafik

Audio

Video

Übertragen der Kenntnisse zur Abbildung von Informationen als Daten auf Medientypen

Digitalisierung als Prozess der Überführung von Informationen von einem analogen in ein digitales Format

Einblick gewinnen in den Zusammenhang zwischen Medientyp, Medienformat, Konvertierung und Kompression

Übertragen des Modells Klasse-Objekt-Attribut-Methode auf ausgewählte Medientypen

Anwenden der Kenntnisse auf die Erstellung einer multimedialen Anwendung

Verwenden von Text, Grafik, Animation, Audio oder Video

Beachtung von Urheber- und Persönlichkeitsrechten

Struktur und Gestaltung von Dokumenten in einer Auszeichnungssprache

HTML und CSS

LaTeX, XML

Interaktionen zwischen Medienobjekten

Auswahl geeigneter digitaler Werkzeuge

Lernbereich 2: Daten und Datenbanken 13 Ustd.

Übertragen des Modellbegriffs auf die Abbildung von Daten und Datenstrukturen unter Verwendung geeigneter Darstellungsformen

einfaches Entity-Relationship-Modell

Auswahl einfach strukturierter Beispiele aus der Erfahrungswelt der Schüler

einfaches Entity-Relationship-Diagramm

Kardinalitäten, Primärschlüssel

Relationenmodell

Fremdschlüssel

Beherrschen der Abbildung des Modells als Repräsentation in Daten unter Verwendung eines Datenbank-Management-Systems

Datenbanksystem als Einheit von Datenbasis und Datenbank-Management-Systems

Kennen von Möglichkeiten der Auswertung einer Datenbasis mittels einfacher und zusammengesetzter Abfragen

Verwenden von fachübergreifenden, persönlich bedeutsamen oder gesellschaftlich relevanten Beispielen

Nutzung der Möglichkeiten des gewählten Datenbank-Management-Systems

Auswahl von Zeilen und Spalten nach vorgegebenen Kriterien

Selektion und Projektion

Verbund von Tabellen

Einblick gewinnen in Möglichkeiten der Darstellung von Abfrageergebnissen

Berichte, Serienbriefe

Lernbereich 3: Rechnernetze und Dienste 8 Ustd.

Kennen ausgewählter Netzwerkkomponenten und -strukturen

Hinweis auf die im Schulnetz vorhandenen Komponenten

Client, Server

Topologien

Unterscheidung physikalische und logische Topologien

Vor- und Nachteile

Netzwerkdimensionen

PAN, LAN, MAN, WAN und GAN

Kennen von Diensten und der Bedeutung von Protokollen in vernetzten Systemen

Zusammenhang zwischen Diensten und Protokollen

Bezug auf Schulnetz

Informationsdienste

Kommunikations- und Kooperationsdienste

Adressierung von Netzwerkkomponenten

Dateitransfer

Streaming Dienste

Beherrschen grundlegender Dienste des Intra- und Internets

ökologisch und sozial verantwortungsbewusste Nutzung digitaler Technologien

Schulnetz

Lernmanagementsysteme

Sich positionieren zu Maßnahmen zur Datensicherheit und des Datenschutzes in vernetzten Systemen

Passwortschutz, Verschlüsselung, Zugriffsrechte, Virenschutz

Kennen von Umgangsformen im Internet

Netiquette

Beachtung ethischer Prinzipien und kultureller Vielfalt in digitalen Umgebungen

Lernbereich 4: Algorithmen und Programme 17 Ustd.

Kennen des Algorithmusbegriffes

Eigenschaften

Erkennen von algorithmischen Strukturen in Informatiksystemen

Darstellungsformen

verbale und grafische Beschreibung, Programm

Grenzen der Algorithmierbarkeit

Beispiele aus der Erfahrungswelt der Schüler

Optimierung des Stundenplanes, Computer als Schachspieler

Kennen der Grundlagen der Programmierung

einfache Datentypen

algorithmische Grundstrukturen

Sequenz

Selektion

Zyklus

Einblick gewinnen in die Modularisierung

strukturiertes Denken 

Bedeutung für die Arbeit im Team

Anwenden der Phasen des Problemlöseprozesses

einfache Probleme

Auswählen adäquater digitaler Werkzeuge zur Lösung des Problems

Problemanalyse

Modellierung der Problemlösung

Implementierung in einer Programmierumgebung

Test und Fehlerbehebung

Wahlbereich 1: Messen, Steuern, Regeln mit Informatiksystemen

Einblick gewinnen in die praktische Nutzung von Informatiksystemen auf dem Gebiet der Automatisierung

Realisierung einfacher Steuerungen oder Regelungen

Exkursion

Sensoren

Aktoren

Wahlbereich 2: Hypertext erstellen

Übertragen der Kenntnisse zu Struktur und Gestaltung von Hypertexten auf ein komplexes Dokument

Beschreiben der Eigenschaften von Objekten und deren Darstellung

Seitenbeschreibungssprachen

Format- und Layoutvorlagen

Bedeutung von Verweisen und deren Verwendung

Arten von Verweisen

Wahlbereich 3: Interaktion im Netz

Einblick gewinnen in den Aufbau und die Nutzung einer Netzwerkumgebung

vernetzte Systeme aus der Erfahrungswelt der Schüler

Anforderungsanalyse

Konzipierung

Komponenten, Struktur, Funktionalität

Realisierung

experimentelles Arbeiten

Wahlbereich 4: Digitalisierung von Informationen

Kennen von Verfahren zur Abbildung von Informationen als Daten

Einfluss gerätespezifischer Konfigurationen

Sampling

Mikrofon und Soundkarte

Abtastverfahren

Scanner, Digitalkamera

Jahrgangsstufen 11/12 - Grundkurs

Ziele

Umgehen mit Daten und Informationen

Die Schüler beherrschen vielfältige Strategien zur Verarbeitung von Daten, können problemadäquate Informatiksysteme auswählen und verwenden.

Sie vertiefen ihr Wissen zu Datenbanken und arbeiten mit verschiedenen Datenbankmanagementsystemen.

Die Schüler bewerten Informationen, deren Daten mit Informatiksystemen bearbeitet wurden. Sie kennen Manipulationsmöglichkeiten und Fehlerquellen im Prozess der Datenverarbeitung.

Kennen von Aufbau und Funktionalität ausgewählter Informatiksysteme

Die Schüler sind in der Lage, Aufbau und Wirkungsweise von einfachen und vernetzten Informatiksystemen sowie die Prinzipien der Datenübertragung anhand verfeinerter Modelle zu erklären.

Sie können das erworbene Wissen über Informatiksysteme in verschiedenen Bereichen anwenden.

Modellieren von Zuständen und Abläufen

Die Schüler erarbeiten einen systematischen Überblick zu verschiedenen Arten informatischer Modelle.

Sie können Verarbeitungsprozesse von Daten, Struktur und Aufbau von Informatiksystemen sowie Mensch-Maschine-Interaktionen modellieren.

Sie wählen problemadäquate Modellierungsmethoden aus und wenden diese an.

Realisieren von Problemlöseprozessen

Die Schüler wenden die Phasen von Problemlöseprozessen systematisch an.

Sie werten Problemlösungen kritisch und können diese unter verschiedenen Aspekten beurteilen.

Die Schüler kennen Beispiele von Problemen, die mit digitalen Werkzeugen nicht oder nur teilweise lösbar sind.

Sie kennen einfache und komplexe Algorithmen- und Datenstrukturen und setzen diese unter Verwendung von Programmiersprachen um.

Bewertung von gesellschaftlichen Aspekten der Informatik

Die Schüler besitzen Einsichten in Entwicklungen von Informatiksystemen und zu Perspektiven der Informatik im wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Kontext. Sie analysieren Wirkungen von Medien in der digitalen Welt und positionieren sich zur Bedeutung von digitalen Medien für die politische Meinungsbildung. Sie setzen sich mit aktuellen Themen unter informatischen, gesellschaftspolitischen und nachhaltigen Aspekten auseinander.

Die Schüler setzen sich mit Anforderungen an den Datenschutz auseinander.

Sie bewerten Maßnahmen zur Datensicherheit.

Lernbereich 1: Kommunikation in Netzen 8 Ustd.

Kennen grundlegender Kommunikationsebenen

Mensch – Mensch

Mensch – Maschine

Maschine – Maschine

Kennen wesentlicher Strukturen vernetzter Systeme

Vernetzung und Kooperation in Wissenschaft und Gesellschaft 

virtuelle Welten

Vor- und Nachteile von Vernetzung

Übertragen der Kommunikationsebenen und Vernetzungsstrukturen auf Computernetze

einfache Kommunikationsprotokolle

Leitungs- und Paketvermittlung

dynamische und statische Adressierung

Schichtenmodell

Dienste im Intra- und Internet

Beherrschen des bewussten Umgangs mit ausgewählten Netzdiensten

situationsgerechte Auswahl digitaler Kommunikationsmöglichkeiten

kritische Bewertung von Botnetzen, Filterblasen, Darknet

Einblick gewinnen in Dokument- und Inhaltsmanagement

Einsatz spezifischer Applikationen

Rechtestruktur und Sicherheitseinstellungen

Lernbereich 2: Informatische Modelle 4 Ustd.

Einblick gewinnen in die Systematik informatischer Modellierung

Modellbegriff

konkretes oder gedankliches Abbild oder Vorbild von Realität und Virtualität

Ziel der Modellierung

Anforderungen und Grenzen

Klassifizierung von Modellen in der Informatik

nach Abstraktionsgrad, Darstellungsart, Zielorientierung

Anwenden auf informatische Problemstellungen

Schrittfolge bei der Modellbildung

Nutzen eines Modellierungswerkzeuges

Lernbereich 3: Sicherheit von Informationen 12 Ustd.

Kennen von Anforderungen an die Informationssicherheit

Recht auf informationelle Selbstbestimmung

Vertraulichkeit

Integrität

Authentizität

Verbindlichkeit/Anerkennung

Einblick gewinnen in die Kryptologie im gesellschaftlichen Kontext

Notwendigkeit und Missbrauch kryptographischer Verfahren

Verschlüsselung und Entschlüsselung an Beispielen

Kryptographie

Kryptoanalyse

Kennen von Verfahren zur Gewährleistung der Vertraulichkeit

symmetrische Verfahren

klassische Verfahren: Cäsar-Chiffre, Vigenere-Verschlüsselung, Prinzip der Enigma

Verfahren mit geheimem Schlüssel: DES, AES, SSL

asymmetrische Verfahren

RSA-Verfahren, ElGamal

nicht kryptographische Verfahren

Steganographie

Kennen von Verfahren zur Gewährleistung der Integrität und Authentizität

One-Way-Hash Funktion

elektronische Unterschrift

Beherrschen der Nutzung von Verfahren zur Gewährleistung der Sicherheit von Informationen

Maßnahmen und Strategien zum Datenschutz, zur Datensicherheit und gegen Datenmissbrauch

Einsatz von Werkzeugen

Umsetzung einfacher Verfahren mit einer Programmierumgebung

Lernbereich 4: Datenstrukturen und Modularisierung 10 Ustd.

Kennen von Datenstrukturen

einfache Datentypen

Aufzählungstyp, Teilbereichstyp

strukturierte Datentypen

Feld, Verbund, Datei, Objekt

höhere Datenstrukturen

Stapel, Schlange, Baum

Einblick gewinnen in Verarbeitungsprinzipien

LIFO, FIFO

Beherrschen der Implementierung ausgewählter Datenstrukturen in einer Programmierumgebung

einfache und strukturierte Datentypen

Beherrschen der Arbeit mit Unterprogrammen

Funktion, Prozedur

Struktur von Unterprogrammen

Verwendung von Parametern

Lernbereich 5: Algorithmen 18 Ustd.

Kennen typischer Algorithmen und Verfahren

Behandlung ausgewählter Beispiele

Sortieralgorithmen

Rekursion, Iteration

Beurteilen von Algorithmen bezüglich ihrer Effizienz

Komplexität

Speicherplatz, Rechenzeit

experimentelles Ermitteln und theoretischer Nachweis der Zeitkomplexität

Beispiele für Algorithmen mit polynomialem Aufwand

Sortieralgorithmen

Beispiel für Algorithmen mit exponentiellem Aufwand

Rundreiseproblem, Dameproblem, Stundenplan

Kennen von Grenzen der Berechenbarkeit

technische Grenzen

theoretische Grenzen

Beherrschen der Implementierung ausgewählter Algorithmen in einer Programmierumgebung

Entwicklung eigener Programme zu fächerverbindenden, fachübergreifenden, persönlich bedeutsamen oder gesellschaftlich relevanten Themen

Lernbereich 6: Datenmodellierung und Datenbanken 26 Ustd.

Anwenden informatischer Modellierung auf die Abbildung von Daten und Datenstrukturen

Darstellung des Modells als Diagramm

objektrelationales Modell als Klassendiagramm oder Entity-Relationship-Modell als Entity-Relationship-Diagramm

Datenbankschema

Möglichkeiten und Grenzen relationaler Modellierung

weitere Modelle: hierarchisches Modell, Netzwerkmodell

Anwenden von Verfahren zur Optimierung von Modellen am Beispiel relationaler Modelle

Probleme der Effizienz und der Grenzen des Modells

Normalisierung unter Verwendung von Normalformen

Beherrschen der Abbildung des relationalen Modells als Repräsentation in Daten

Datenbanksystem, Datenbasis, Datenbank-Management-System

Auswahl eines Datenbank-Management-Systems unter Berücksichtigung von Aspekten der Implementierung des Modells und Auswertung der Datenbasis

Aufgaben und Eigenschaften eines Datenbanksystems

Vergleich Datenbanksystem – Dateisystem

Redundanz, Konsistenz, Integrität

Anwenden von Möglichkeiten der Auswertung einer Datenbasis

Relationenalgebra

als theoretische Grundlage

Selektion, Projektion, Verbund

Datenbanksprache zur praktischen Realisierung

formale Datenbanksprache

SQL

Lernbereich 7: Wissenschaft Informatik 4 Ustd.

Kennen der Wissenschaftsbereiche der Informatik

Zuordnen ausgewählter Aufgaben zu den Wissenschaftsbereichen

theoretische Informatik

Sprachen und Automaten

Probleme der Berechenbarkeit

technische Informatik

Betriebssysteme und Hardware

praktische Informatik

Software Engineering

angewandte Informatik

Realisierung theoretischer, technischer und praktischer Aspekte

Einblick gewinnen in die Vielfalt der Anwendungsbereiche der Informatik

Wirtschaft, Wissenschaft, Bildung, private Bereiche

Kennen gesellschaftlicher Auswirkungen der Informatik in einer digitalen und globalisierten Welt

neue Berufe, effiziente Arbeitsverteilung, weltweite Kommunikation

Potenziale und Gefahren der Digitalisierung im Sinne sozialer Integration und sozialer Teilhabe

Lernbereich 8 A: Theoretische Informatik – Theoretische Grundlagen von Programmiersprachen 14 Ustd.

Einblick gewinnen in den Aufbau von Sprachen

natürliche, künstliche, formale Sprachen

Syntax und Semantik

Kennen des hierarchischen Regelaufbaus formaler Sprachen

Klassen von formalen Sprachen nach Chomsky

reguläre Sprachen

kontextsensitive Sprachen

kontextfreie Sprachen

Einblick gewinnen in den Prozess der Synthese

Erzeugungsprozess durch Regelanwendung

Kennen der Analyse von Sprachelementen mit Hilfe von Automatenmodellen

Aufbau und Arbeitsweise anhand einfacher Beispiele

endlicher Automat

Kellerautomat

Turingmaschine

Anwenden der Kenntnisse zur Sprachanalyse auf Funktionsprinzipien von Compiler und Interpreter

Lernbereich 8 B: Technische Informatik – Hardware und Prozessdatenverarbeitung 14 Ustd.

Kennen des Modells Von-Neumann-Rechner

Einordnung in die historische Entwicklung

Vergleich mit dem Aufbau eines Computersystems

Einblick gewinnen in die Prozessdatenverarbeitung

historische Entwicklung

Mensch als Prozessmanager

Modelle zur Veranschaulichung von Prozessautomatisierung

Messprozess, Steuerkette, Regelkreis

Signal, Daten, Datentransport

Signalwandler, Interface, Schnittstellen

Messen

ausgewählte Sensoren, Messwerterfassung, -speicherung,
-auswertung

Steuern

Lichtsteuerung

Regeln

Temperaturregelung

Aktorik

computerintegrierte Fertigung

Anwenden der Kenntnisse über die Ansteuerung paralleler und serieller Schnittstellen unter Nutzung eines vorgegebenen Objektes

einfache Datenübertragung zwischen Computer und peripheren Geräten

Vor- und Nachteile paralleler und serieller Datenübertragung

Kennen der Bedeutung eines Interface

Optokoppler

Pegelanpassung

AD-, DA-Wandler

Lernbereich 8 C: Praktische Informatik – Vertiefte Programmierung 14 Ustd.

Kennen des Software-Life-Cycle

Kennen der Grundlagen objektorientierter Programmierung

Vererbung

Polymorphie

Kapselung

Anwenden von Programmierprinzipien in der selbstständigen Bearbeitung einer komplexen Problemstellung

Arbeit im Team

Lernbereich 8 D: Angewandte Informatik – Computergrafik und Bildbearbeitung 14 Ustd.

Kennen von Farbmodellen

Kennen von Verfahren der Bildgenerierung und -analyse

Modellierung von grafischen Objekten

Rasterkonvertierung, Antialiasing, Clipping Bezierkurven

rechnerinterne Beschreibung grafischer Objekte

Hardwarevoraussetzungen

Mustererkennung

Bild- und Texterkennung

Kennen von ausgewählten Anwendungen zur Computergrafik

Klassen und Objekte der Pixelgrafik und Vektorgrafik

Methoden und deren Umsetzung in ausgewählten Anwendungen

CAD, Animation oder Simulation

Beurteilen von Algorithmen zur Konvertierung und Komprimierung

Effizienz, Verlustbehaftung

Einblick gewinnen in Möglichkeiten der Manipulation von Daten

Bildforensik

Wahlbereich 1: Dynamische Datentypen

Einblick gewinnen in die Arbeit mit dynamischen Datentypen

Unterschied zu statischen Datentypen

Vorgänge im Speicher

Kennen der Implementierung von Zeigern in einer Programmierumgebung

Einblick gewinnen in die Arbeit mit Listen

Listen als Struktur zur dynamischen Implementierung höherer Datenstrukturen

Grundoperationen mit Listen

Wahlbereich 2: Suchalgorithmen

Einblick gewinnen in Suchverfahren

Problematik des Suchens

sequentielle Suche

Beschreibung der Verfahren

binäre Suche

rechentechnische Realisierung am Beispiel

Hash-Verfahren

Effizienz der Suchverfahren

Wahlbereich 3: Computergrafik im Alltag

Kennen weiterer Anwendungsbereiche der Computergrafik

Geschäftsgrafik, Computergrafik in der Medizin, Fraktale

Exkursion

Beurteilen der Einsatzmöglichkeiten der Computergrafik im Alltag

Wahlbereich 4: Programmieren von Grafiken

Kennen von ausgewählten Grafikobjekten der Programmierumgebung

Anwenden der Programmierprinzipien auf das Erstellen einer Grafik

Grundkurs für Schüler des sprachlichen Profils

Ziele

Umgehen mit Daten und Informationen

Die Schüler beherrschen vielfältige Strategien zur Verarbeitung von Daten und sind in der Lage, sich selbstständig unter Nutzung von Hilfesystemen neue Anwendungen zu erschließen.

Die Schüler kennen ausgewählte Prinzipien der Arbeit mit großen Datenmengen sowie die grundlegenden Aufgaben und Bestandteile eines Datenbanksystems. Sie können für Beispiele aus ihrer Erfahrungswelt Datenbankmodelle erstellen und Datenbestände auswerten.

Die Schüler bewerten Informationen, deren Daten mit Informatiksystemen bearbeitet wurden. Sie kennen Manipulationsmöglichkeiten und Fehlerquellen im Prozess der Datenverarbeitung.

Kennen von Aufbau und Funktionalität ausgewählter Informatiksysteme

Die Schüler können einfache Netzwerkstrukturen und deren Funktionsprinzipien anhand von Modellen beschreiben und kennen Anforderungen an die Hard- und Software in Netzen.

Sie lernen Interaktion als zentrales Prinzip der informatischen Betrachtung von Multimediasystemen kennen.

Modellieren von Zuständen und Abläufen

Die Schüler erkennen informatische Modelle als Widerspiegelung von Ausschnitten der realen Welt. Sie sind in der Lage, Beispiele für verschiedene Anwendungen zu modellieren und einer maschinellen Bearbeitung zugänglich zu machen.

Die Schüler wenden Datenbankmodelle und Modelle zur Strukturierung von Daten an.

Realisieren von Problemlöseprozessen

Aufbauend auf einem Algorithmusbegriff beherrschen die Schüler Grundlagen der Programmierung.

Die Schüler können Problemstellungen selbstständig zerlegen, einem Lösungsprozess zuführen und die Ergebnisse kritisch werten. Sie vertiefen ihre Fähigkeit zum strukturierten Denken und schulen ihr Abstraktionsvermögen.

Die Schüler kennen Beispiele von Problemen, die mit informatischen Werkzeugen nicht oder nur teilweise lösbar sind.

Bewerten von gesellschaftlichen Aspekten der Informatik

Die Schüler besitzen Einsichten in Entwicklungen von Informatiksystemen und zu Perspektiven der Informatik im wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Kontext.

Die Schüler kennen und erfüllen Normen netzwerkbasierter Kommunikation, setzen sich mit Anforderungen an den Datenschutz auseinander und wenden Maßnahmen zur Datensicherheit an.

Lernbereich 1: Medientypen und Multimedia 18 Ustd.

Kennen von Medientypen

exemplarisches Erstellen von Mediendokumenten

Audio

Pixel- und Vektorgrafik

Video und Animation

Kennen von Farbmodellen

Farbpsychologie, optische Wahrnehmung, Täuschung

Farbmischung

Farbtiefe

Farbenlehre

Kennen des Zusammenhangs zwischen Medientyp und Medienformat

Kennen der Notwendigkeit der Konvertierung und Kompression

Vor- und Nachteile

Beherrschen von Verfahren zur Gewinnung digitaler Bilddaten

Digitale Fotografie

Abtastverfahren

Übertragen des Modells Klasse – Objekt – Attribut – Methode auf ausgewählte Medientypen

Einblick gewinnen in die gesellschaftliche Bedeutung digitaler Medien

CAD-Systeme, Kunst, Mustererkennung, Stimmanalyse

Anwenden der Kenntnisse auf die Entwicklung einer multimedialen Anwendung

Verwenden von Text, Grafik, Animation, Audio oder Video

Auswahl geeigneter Werkzeuge

Interaktionen zwischen Medienobjekten

Lernbereich 2: Daten und Datenbanken 26 Ustd.

Übertragen des informatischen Modellbegriffs auf die Abbildung von Daten und Datenstrukturen

Auswahl praxisorientierter Beispiele

Einbeziehen der Erfahrungswelt der Schüler

Darstellung des Modells als Diagramm

objektrelationales Modell als Klassendiagramm oder Entity-Relationship-Modell als Entity-Relationship-Diagramm

relationales Modell, Datenbankschema

Kennen von Verfahren zur Optimierung von Modellen am Beispiel relationaler Modelle

Verwendung von Normalformen

Anforderungen an ein Datenbankschema

Grenzen der Modellierung

Beherrschen der Abbildung des Modells als Repräsentation in Daten unter Verwendung eines Datenbank-Management-Systems

Datenbanksystem als Einheit von Datenbasis und Datenbank-Management-System

Kennen von Möglichkeiten der Auswertung einer Datenbasis mittels einfacher und zusammengesetzter Abfragen

Relationale Algebra

Verwendung der Möglichkeiten des gewählten Datenbank-Management-Systems

Selektion und Projektion

standardisierte Datenbanksprache SQL

Verbund von Tabellen

Informationsbeschaffung und -verarbeitung

Übertragen der Kenntnisse zur Auswertung einer Datenbasis auf die Nutzung in weiteren Anwendungen

Berichte, Serienbriefe

Kennen der Notwendigkeit der Gewährleistung von Datenschutz und Datensicherheit bei der Verarbeitung großer Datenmengen

Erhebung schützenswerter Daten

Zugriffsberechtigungen

Technische Maßnahmen zur Datensicherheit

Gestalten einer Datenbank

Lernbereich 3: Rechnernetze und Dienste 18 Ustd.

Einblick gewinnen in die historische Entwicklung der Rechentechnik

bedeutende Persönlichkeiten und ihre Leistungen

mechanische Rechentechnik

elektromechanische Rechentechnik

elektronische Rechentechnik

Kennen ausgewählter Netzwerkkomponenten und -topologien

Hinweis auf die im Schulnetz verwendeten Komponenten

Server

Client

lokale und globale Netze

Übertragungsmedien, Adressierung

Kennen von Diensten und der Bedeutung von Protokollen in vernetzten Systemen

Zusammenhang: Dienste und Protokolle

Dienste und Protokolle, die im konkreten Schulnetz Anwendung finden

Portzuordnung

Informationsdienste

Kommunikations- und Kooperationsdienste

Dateitransfer

Beherrschen grundlegender Dienste des Intra- und Internets

Einblick gewinnen in ein einfaches Schichtenmodell

Anwenden des Modells auf exemplarische Dienste

Anwendungsschicht

Transportschicht

Übertragungsschicht

Kennen von Maßnahmen zur Gewährleistung von Datensicherheit und Datenschutz in vernetzten Systemen

Passwortschutz, Verschlüsselung, Zugriffsrechte, Virenschutz, Firewalls, Virtual Private Networks

Kennen von Umgangsformen im Internet

Netiquette

Beherrschen von Handlungsabläufen in vernetzten Informations-, Kommunikations- und Kooperationsumgebungen

Netzbasierte Umgebungen zum selbstgesteuerten Lernen, Lernpfade

Einsatz spezifischer Applikationen (Groupware, Content-Management-Systeme, LernManagement-Systeme, …)

Strukturen

Rollen

Management

Beurteilen von Wechselwirkungen zwischen der Entwicklung informationsverarbeitender Systeme und der Entwicklung der Gesellschaft

Möglichkeiten und Grenzen des Computereinsatzes

Einfluss auf Bereiche des täglichen Lebens

Lernbereich 4: Algorithmen und Programme 26 Ustd.

Kennen des Algorithmusbegriffes

Eigenschaften

Darstellungsformen

verbale Beschreibung, Struktogramm, Programm

Grenzen der Algorithmierbarkeit

Beispiele aus der Erfahrungswelt der Schüler:

  • Optimierung des Stundenplanes
  • Computer als Schachspieler
  • Übersetzungsprogramme

Beherrschen der Grundlagen der Programmierung

Arbeit in einer Programmierumgebung

einfache Datentypen

algorithmische Grundstrukturen

Sequenz

Selektion

Zyklus

Kennen der Modularisierung von Programmen

strukturiertes Denken

Bedeutung für die Arbeit im Team

Struktur von Unterprogrammen

Verwendung von Parametern

Kennen typischer Algorithmen und Verfahren

Verschiedene Darstellungsformen

einfache Beispiele in der gewählten Programmierumgebung

Sortieralgorithmen

Algorithmen zur Verschlüsselung

Rekursion, Iteration

Lernbereich 5: Praktische Informatik 8 Ustd.

Kennen der Phasen informatischen Problemlösens

Analyse

Modellbildung

Implementation

Reflexion

Gestalten eines komplexen Beispiels

Auswahl geeigneter Beispiele aus der Erfahrungswelt der Schüler

  • Europa erleben – mehrsprachiges Multimediadokument
  • Unsere Abiturfeier – Datenbank zur Planung und Realisierung der Veranstaltungen zum Abitur
  • Erstellen einer Selbstlernsequenz
  • Vokabeltrainer – Entwurf und Realisierung eines Übungsprogramms

Realisierung des Problemlöseprozesses im Team

Wahlbereich 1: Hypertext erstellen

Einblick gewinnen in die Struktur und Gestaltung von Hypertexten

Objekte in Hypertexten

Verweis und Verweisziel als weitere Klassen in Dokumenten

Arten von Verweisen

Beschreibung der Eigenschaften von Objekten

Seitenbeschreibungssprachen

Wahlbereich 2: Formale Sprachen

Einblick gewinnen in die Hierarchie und den Aufbau von Sprachen

natürliche, künstliche, formale Sprachen

Syntax und Semantik

Einblick gewinnen in den Regelaufbau formaler Sprachen

Klassen von formalen Sprachen nach Chomsky

Bezug zu bisher verwendeten Programmiersprachen

kontextfreie Sprachen

reguläre Sprachen

Wahlbereich 3: Computergrafik im Alltag

Kennen weiterer Anwendungsbereiche der Computergrafik

Geschäftsgrafik, Computergrafik in der Medizin, Fraktale, CAD in Maschinenbau und Architektur

Exkursion

Einblick gewinnen in Möglichkeiten der Manipulation von Daten

Wahlbereich 4: Bilder digitalisieren

Anwenden von Verfahren zur Gewinnung digitaler Bilddaten

Einfluss gerätespezifischer Konfigurationen auf Eigenschaften der Bilder

Einblick gewinnen in Verfahren der Mustererkennung

Schrifterkennung

Objekterkennung: Satellitenfotos, Müllsortierung, Strichcodeleser

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