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Lehrplan

Fachoberschule

Informatik

2006/2017/2020/2023

 

Impressum

Der überarbeitete Lehrplan Informatik für die Fachoberschule tritt am 1. August 2023 in Kraft.

Die Lehrpläne wurden erstellt durch Lehrerinnen und Lehrer der Fachoberschulen in Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Staatsinstitut für Bildung und Schulentwicklung - Comenius-Institut -.

Eine Überarbeitung der Lehrpläne erfolgte durch Lehrerinnen und Lehrer der Fachoberschulen im Jahr 2017, 2020 sowie 2023 in Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Bildungsinstitut und 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 der Fachoberschule sowie Aussagen zum fächerverbindenden Unterricht und zur Entwicklung von Lernkompetenz. Im fachspezifischen Teil werden für das Fach allgemeine fachliche Ziele ausgewiesen, die in der Regel gemeinsam für die Klassenstufen 11 und 12 als spezielle fachliche Ziele differenziert beschrieben sind und dabei die Prozess- und Ergebnisorientierung des schulischen Lernens ausweisen.

Lernbereiche, Zeitrichtwerte

In den Klassenstufen 11 und 12 sind Lernbereiche mit Pflichtcharakter im Umfang von 25 Wochen verbindlich festgeschrieben. Zusätzlich kann in jeder Klassenstufe ein Lernbereich mit Wahlcharakter im Umfang von zwei Wochen bearbeitet werden.

Entscheidungen über eine zweckmäßige zeitliche Reihenfolge der Lernbereiche innerhalb der Klassenstufen 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.

Eine gemeinsame Beschulung von ein- und zweijährigem Bildungsgang ist durch die Struktur der Lehrpläne möglich.

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 der Fachoberschule.

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. 11, LB 2

Verweis auf Lernbereich des gleichen Faches einer anderen Klassenstufe

 

➔ MA, Kl. 11, LB 2

Verweis auf Klassenstufe, Lernbereich eines anderen Faches

 

⇒ Lernkompetenz

Verweise auf ein Bildungs- und Erziehungsziel der Fachoberschule (s. Ziele und Aufgaben der Fachoberschule)

 
Verbindlichkeit an Fachschulen

Die Fachlehrpläne sind Grundlage für den Unterricht an der Fachschule und für die Zusatzausbildung zum Erwerb der Fachhochschulreife, sofern spezifische Fachlehrpläne für die Fachschule nicht existieren. Bei Kombination der Fachschulausbildung mit der Zusatzausbildung zum Erwerb der Fachhochschulreife ist sicherzustellen, dass die dafür erforderlichen Anforderungen der Fachlehrpläne unterrichtlich realisiert werden.

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  der Fachoberschule werden folgende Abkürzungen verwendet:

ABIO Agrarbiologie
A-B-U Fachrichtung Agrarwirtschaft, Bio- und Umwelttechnologie
APH Angewandte Physik
BIO Biologie
CAS Computer-Algebra-System
CH Chemie
DaZ Deutsch als Zweitsprache
DE Deutsch
EF Erschließungsfeld
EN Englisch
ETH Ethik
FOS Fachoberschule
FPTA Fachpraktischer Teil der Ausbildung
FR Fachrichtung
G Fachrichtung Gestaltung
GE Geschichte (Oberschule)
GE/GK Geschichte/Gemeinschaftskunde
GEO Geographie (Oberschule)
GESA Gesundheitsförderung und Soziale Arbeit
GESO Fachrichtung Gesundheit und Soziales
GK Gemeinschaftskunde/Rechtserziehung (Oberschule)
GTR grafikfähiger Taschenrechner
INF Informatik
KÄP Künstlerisch-ästhetische Praxis
KKG Kunst- und Kulturgeschichte
Kl. Klassenstufe
KMK Kultusministerkonferenz
KU Kunst
LB Lernbereich
LBW Lernbereich mit Wahlcharakter
LDE Lehrerdemonstrationsexperiment
LIT Literatur
MA Mathematik
MU Musik
OS Oberschule
PH Physik
PTE Produktionstechnologie
RE/e Evangelische Religion
RE/k Katholische Religion
RK Rechtskunde
RS Realschulbildungsgang
SE Schülerexperiment
SPO Sport
T Fachrichtung Technik
TC Technik/Computer (Oberschule)
TE Technologie
Ustd. Unterrichtsstunden
VBWL/RW Volks- und Betriebswirtschaftslehre mit Rechnungswesen
WTH Wirtschaft-Technik-Haushalt/Soziales (Oberschule)
WuV Fachrichtung Wirtschaft und Verwaltung
2. FS Zweite Fremdsprache

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

Ziele und Aufgaben der Fachoberschule

Bildungs- und Erziehungsauftrag

Die Fachoberschule vermittelt eine allgemeine, fachtheoretische und fachpraktische Bildung. Sie ist eine Schulart der Sekundarstufe II, deren Bildungs- und Erziehungsprozess auf dem der Oberschule aufbaut und auf der Grundlage fachrichtungsbezogener Lehrpläne zu einem studienbefähigenden Abschluss führt.

Spezifische Lebens- und Berufserfahrungen der Schüler finden dahingehend Berücksichtigung, dass die Fachhochschulreife je nach Voraussetzungen in zwei Schuljahren oder in einem Schuljahr erworben werden kann. Unabhängig von der Dauer sichern die Bildungsgänge der Fachoberschule die für ein Studium an einer Fachhoch- und Hochschule oder einer Berufsakademie notwendige Studierfähigkeit und tragen den Anforderungen dieser praxisorientierten Studiengänge Rechnung. Der hohe Praxisbezug in der zweijährigen Fachoberschule ist neben dem Erlangen der Studienqualifizierung ein wichtiger Beitrag zur beruflichen Orientierung in der gewählten Fachrichtung.

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 dieser Schulart. Es werden die Grundlagen für lebenslanges Lernen in einer sich ständig verändernden Gesellschaft stabilisiert und ausgebaut sowie ein flexibler Rahmen für die weitere individuelle Leistungsförderung und die spezifische Interessen- und Neigungsentwicklung der Schüler geschaffen.

Die Fachoberschule verknüpft die theoretischen Grundlagen mit einer praxisbezogenen Wissensvermittlung. Das Suchen nach kreativen Lösungen, kritisches Hinterfragen, kategoriales und vernetztes Denken, distanzierte Reflexion und Urteilsfähigkeit sind ebenso zu fördern wie Phantasie, Intensität der Beschäftigung und Leistungsbereitschaft.

Die Fachoberschule wird nach zentralen Prüfungen mit dem Erwerb der Fachhochschulreife abgeschlossen. Diese gewährleistet den Zugang zu Studiengängen der Fachhoch- und Hochschulen sowie Berufsakademien. Die an der Fachoberschule besuchte Fachrichtung ist dabei nicht bindend für die Studienrichtung. Darüber hinaus ist mit dem Erwerb des Bildungsabschlusses Fachhochschulreife nach zwei Schuljahren die Verkürzung der Dauer einer dualen Berufsausbildung um zwölf Monate möglich.

Bildungs- und Erziehungsziele

Die Fachoberschule bereitet junge Menschen darauf vor, selbstbestimmt zu leben, sich selbst zu verwirklichen und in sozialer Verantwortung zu handeln. Im Bildungs- und Erziehungsprozess der Fachoberschule 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.

Als ein übergeordnetes Bildungs- und Erziehungsziel der Fachoberschule 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.

Folgende überfachlichen Ziele sind für die Fachoberschule formuliert:

Die Schüler erweitern systematisch ihr Wissen, das von ihnen in unterschiedlichen Zusammenhängen genutzt und zunehmend selbstständig angewendet werden kann. [Wissen]

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

Die Schüler entwickeln die Fähigkeit weiter, Informationen zu gewinnen, einzuordnen und zu nutzen, um ihr Wissen zu erweitern, neu zu strukturieren und anzuwenden. Sie vertiefen ihre Fähigkeiten, moderne Informations- und Kommunikationstechnologien sicher, sachgerecht, situativ-zweckmäßig, verantwortungs- und gesundheitsbewusst zu nutzen. Sie nutzen deren Funktionsweisen zur kreativen Lösung von Problemen. [informatische Bildung]

Sie erweitern und vertiefen ihre Kenntnisse über Medien sowie deren Funktions-, Gestaltungs- und Wirkungsweisen. Traditionelle und digitale Medien nutzen sie selbstständig für das eigene Lernen. Sie analysieren mediengeprägte Probleme und stärken ihre medienkritische Reflexion. [Medienbildung]

Die Schüler eignen sich studienqualifizierende Denkweisen und Arbeitsmethoden an. Sie wenden selbstständig und zielorientiert Lernstrategien an, die selbstorganisiertes und selbstverantwortetes Lernen unterstützen und auf lebenslanges Lernen vorbereiten. [Lernkompetenz]

Sie erwerben weiterführendes fachrichtungsspezifisches Wissen, erkennen ökonomische Zusammenhänge und sind in der Lage, dieses bei der Lösung interdisziplinärer Problemstellungen anzuwenden. Sie vertiefen erworbene Problemlösestrategien und entwickeln das Vermögen weiter, zielgerichtet zu beobachten, zu beschreiben, zu analysieren, zu ordnen und zu synthetisieren. Sie sind zunehmend in der Lage, problembezogen deduktiv oder induktiv vorzugehen, Hypothesen zu bilden und zu überprüfen sowie gewonnene Erkenntnisse auf einen anderen Sachverhalt zu übertragen. Sie lernen in Alternativen zu denken, Phantasie und Kreativität weiterzuentwickeln und Lösungen auf ihre Machbarkeit zu überprüfen. [Problemlösestrategien]

Die Schüler entwickeln ihre Reflexions- und Diskursfähigkeit weiter, 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 logisch strukturiert und schlüssig darzulegen. [Reflexions- und Diskursfähigkeit]

Sie entwickeln die Fähigkeit weiter, effizient mit Zeit und Ressourcen umzugehen, indem sie Arbeitsabläufe zweckmäßig planen, gestalten, reflektieren und selbstständig kontrollieren. Sie erwerben diagnostische Fähigkeiten und beherrschen geistige und manuelle Operationen. [Arbeitsorganisation]

Die Schüler vertiefen die Fähigkeit zu interdisziplinärem Arbeiten, bereiten sich auf den Umgang mit vielschichtigen und vielgestaltigen Problemen und Themen vor und lernen, diese mehrperspektivisch zu betrachten. [Interdisziplinarität, Mehrperspektivität]

Sie entwickeln ihre Kommunikations- und Teamfähigkeit weiter. Sie sind zunehmend in der Lage, sich auch in einer Fremdsprache adressaten-, situations- und wirkungsbezogen zu verständigen und erfahren, dass Kooperation für die Problemlösung zweckdienlich ist. [Kommunikationsfähigkeit]

Die Schüler entwickeln die Fähigkeit zu Empathie und Perspektivwechsel weiter und sind sensibilisiert, sich für die Rechte und Bedürfnisse anderer einzusetzen. Sie kennen verschiedene Weltanschauungen, erkennen unterschiedliche philosophische Hintergründe und setzen sich mit unterschiedlichen Positionen und Wertvorstellungen auseinander, um sowohl eigene Positionen einzunehmen als auch anderen gegenüber Toleranz zu entwickeln. [Empathie und Perspektivwechsel]

Sie stärken ihre interkulturelle Kompetenz, um offen zu sein, sich mit anderen zu verständigen und angemessen handeln zu können. [Interkulturalität]

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 entwickeln ihre Fähigkeit weiter, 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 nutzen sie Partizipationsmöglichkeiten. [Bildung für nachhaltige Entwicklung]

Die Schüler entwickeln ihre eigenen Wertvorstellungen auf der Grundlage der freiheitlichen demokratischen Grundordnung weiter, 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 weiter, sich vor dem Hintergrund demokratischer Handlungsoptionen aktiv in die freiheitliche Demokratie einzubringen. [Werteorientierung]

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

Gestaltung des Bildungs- und Erziehungsprozesses

Die Unterrichtsgestaltung an der Fachoberschule erfordert eine zielgerichtete Weiterentwicklung der Lehr- und Lernkultur. Die Lernenden müssen vor dem Hintergrund unterschiedlicher Lebens- und Berufserfahrungen sowie Leistungsvoraussetzungen in ihrer Individualität angenommen werden. Durch unterschiedliche Formen der inneren Differenzierung wird fachliches und soziales Lernen besonders gefördert.

Der Unterricht an der Fachoberschule geht auch von der Selbsttätigkeit, den erweiterten Erfahrungen und dem zunehmenden Abstraktionsvermögen der Schüler aus. Durch eine gezielte Auswahl geeigneter Methoden und Verfahren der Unterrichtsführung ist diesem Anspruch Rechnung zu tragen. Die Schüler der Fachoberschule werden an der Unterrichtsgestaltung beteiligt und übernehmen für die zielgerichtete Planung und Realisierung von Lernprozessen Mitverantwortung.

Der Unterricht knüpft an die Erfahrungs- und Lebenswelt der Schüler an. Komplexe Themen und Probleme werden zum Unterrichtsgegenstand. Bei der Unterrichtsgestaltung sind Methoden, Strategien und Techniken der Wissensaneignung zu vermitteln und den Schülern in Anwendungssituationen bewusst zu machen. Dadurch sollen die Schüler lernen, ihren Lernweg selbstbestimmt zu gestalten, Lernerfolge zu erzielen und Lernprozesse und -ergebnisse selbstständig und kritisch einzuschätzen.

Dabei sind die Selbstständigkeit der Schüler fördernde Arbeitsformen zu suchen. Der systematische und zielgerichtete Einsatz von traditionellen und digitalen Medien fördert das selbstgesteuerte, problemorientierte und kooperative Lernen. Der Unterricht wird schülerzentriert gestaltet. Im Mittelpunkt steht die Förderung der Aktivität der jungen Erwachsenen bei der Gestaltung des Lernprozesses.

Der Unterricht an der Fachoberschule muss sich in großem Umfang 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. Hierbei sind den Schülern die für ein Fachhoch- und Hochschulstudium oder Studium an einer Berufsakademie erforderlichen Lern- und Arbeitstechniken zu vermitteln. Ein vielfältiger Einsatz von traditionellen und digitalen Medien befähigt die Schüler, diese kritisch zu hinterfragen und für das selbstständige Lernen zu nutzen.

Anzustreben ist ein anregungs- und erfahrungsreiches Schulleben, das über den Unterricht hinaus vielfältige Angebote und die Pflege von Traditionen einschließt. Wesentliche Kriterien eines guten Schulklimas an der Fachoberschule als Teil eines Beruflichen Schulzentrums sind Transparenz der Entscheidungen, Gerechtigkeit und Toleranz sowie Achtung und Verlässlichkeit im Umgang aller an Schule Beteiligten. Wichtige Partner sind neben den Eltern und anderen Familienangehörigen auch Kirchen, Verbände, Vereine und Initiativen, die den schulischen Bildungs- und Erziehungsauftrag unterstützen, aktiv am Schulleben partizipieren sowie nach Möglichkeit Ressourcen und Kompetenzen zur Verfügung stellen sollen.

Die Schüler sollen dazu angeregt werden, sich über den Unterricht hinaus zu engagieren. Auf Grund der Eingliederung der Fachoberschule in ein Berufliches Schulzentrum bieten sich genügend Betätigungsfelder, die von der Arbeit in den Mitwirkungsgremien bis hin zu kulturellen und gemeinschaftlichen Aufgaben reichen.

Die gezielte Nutzung der Kooperationsbeziehungen des Beruflichen Schulzentrums mit Betrieben und Einrichtungen sowie Fachhoch- und Hochschulen sowie Berufsakademien bietet die Möglichkeit, den Schülern der Fachoberschule einen Einblick in berufliche Tätigkeiten zu geben oder diesen zu vertiefen. Damit öffnet sich das Berufliche Schulzentrum stärker gegenüber seinem gesellschaftlichen Umfeld. Des Weiteren können besondere Lernorte entstehen, wenn Schüler nachbarschaftliche oder soziale Dienste leisten. Dadurch werden individuelles und soziales Engagement mit Verantwortung für sich selbst und für die Gemeinschaft verbunden. Dazu bietet der Fachpraktische Teil der Ausbildung im zweijährigen Bildungsgang der Fachoberschule ein besonderes Betätigungsfeld.

Schulinterne Evaluation, auch unter Einbeziehung der Schüler, muss zu einem selbstverständlichen Bestandteil der Lehr- und Lern- wie auch Arbeitskultur werden. Dadurch können Planungen bestätigt, modifiziert oder verworfen werden. Die Evaluation unterstützt die Kommunikation und die Partizipation der Betroffenen bei der Gestaltung von Schule und Unterricht.

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.

Bei einer Zusammenarbeit von fachrichtungsbezogenen und allgemeinbildenden Fächern ist eine Zuordnung zu einer Perspektive oder einem Themenbereich nicht zwingend erforderlich.

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 Motivation und Konzentration fördern
Techniken

Um diese genannten Strategien einsetzen zu können, müssen die Schüler die an der Oberschule erworbenen konkreten Lern- und Arbeitstechniken selbstständig anwenden und ggf. deren Anzahl gezielt erweitern. Bei diesen Techniken handelt es sich um:

  • 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.

Verbindlichkeit

Für eine nachhaltige Wirksamkeit muss der Lernprozess selbst zum Unterrichtsgegenstand 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, von der Digitalisierung geprägten Wissens- und Informationsgesellschaft leistet die Auseinandersetzung mit modernen Informations- und Kommunikationssystemen unter Beachtung von Aspekten einer nachhaltigen Entwicklung einen wesentlichen Beitrag zur ganzheitlichen Persönlichkeitsentwicklung.

Das Fach Informatik beschäftigt sich mit der systematischen Speicherung, Verarbeitung und Übertragung von Daten. Es festigt die Sicherheit im situationsadäquaten Umgang mit Informations- und Kommunikationssystemen in verschiedenen Kontexten. Es erfolgt eine Auseinandersetzung mit Prozessen in Natur, Technik, Wirtschaft und Gesellschaft. Das Fach vertieft das Verständnis grundlegender informatischer Methoden, Konzepte und Modelle. Es leistet seinen spezifischen Beitrag zur Herausbildung der Studierfähigkeit.

Die Nutzung von Informatiksystemen zur Lösung von Problemstellungen mit Fachrichtungsbezug stellt eine Besonderheit des Faches dar. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse bieten die Möglichkeit zur kritischen Bewertung gefundener Lösungen und zum Hinterfragen des Mehrwertes beim Einsatz von technischen Entwicklungen. Die Auseinandersetzung mit Informatiksystemen im gesellschaftlichen Kontext führt zu einer sachbezogenen Entwicklung von Wert- und Normvorstellungen als Orientierungs- und Handlungsgrundlage in der digitalen Welt und leistet damit auch einen wichtigen Beitrag zur politischen Bildung. Dabei fördert ein problemorientiertes Herangehen die Ausprägung der Kommunikations- und Teamfähigkeit der Lernenden.

Aufgabe des Informatikunterrichtes ist es, dass Schüler die Einsicht gewinnen, dass die Entwicklung und die wachsende Bedeutung der Informations- und Kommunikationstechnologien eine stetige, eigenständige und umfassende Weiterbildung mit der Bereitschaft, lebenslang zu lernen, erfordert.

allgemeine fachliche Ziele

Abgeleitet aus dem Beitrag des Faches zur allgemeinen Bildung werden folgende allgemeine fachliche Ziele formuliert:

  • Aneignen von Strategien des persönlichen Informationsmanagements,
  • Entwickeln von Fähigkeiten zum Umgang mit informatischen Modellierungstechniken, 
  • Nutzen von Methoden des Umgangs mit Daten und Informationen,
  • Entwickeln von Problemlösestrategien,
  • Bewerten der gesellschaftlichen Bedeutung von digitalen Werkzeugen.
Strukturierung

Der Lehrplan baut auf dem Lehrplan der Oberschule auf und erweitert das erworbene Wissen und die vorhandenen Kompetenzen in den Bereichen, Datenbanken, Algorithmierung und Programmentwicklung. Der lernbereichsübergreifende Erwerb von Werten erfährt im Lernbereich IT-Sicherheit und Ökologie eine theoretisch untersetzte Vertiefung.

In der Klassenstufe 12 bietet der Lernbereich 3 mit den Varianten 3A, 3B. 3C, 3D und 3E Möglichkeiten einer Vertiefung der in den Lernbereichen 1 und 2 erworbenen Kompetenzen durch die fachrichtungsbezogene Anwendung von Modellen, Methoden und Werkzeugen im Rahmen eines Projektes. Dabei sollen die berufliche Erfahrung der Lernenden und die Besonderheiten der regionalen Wirtschaftsstruktur Berücksichtigung finden.

In der Oberschule erwerben die Schüler die Kompetenz, digitale Werkzeuge selbstständig zur Problemlösung einzusetzen. In Fortsetzung der Lernprogression kommen an der Fachoberschule erweiterte Funktionen von Standardanwendungen sowie deren Interaktion zum Einsatz. Die Wahl der Anwendungen trifft der Fachlehrer unter Beachtung der Inhalte und der Besonderheiten der Fachrichtung. 

Verwendet werden erweiterte Funktionen der Anwendungen zur

  • Textverarbeitung,
  • Tabellenkalkulation,
  • Bildbearbeitung und
  • Präsentationserstellung.

Die Ziele für das Fach Informatik sind unter Berücksichtigung der gemeinsamen Unterrichtung in Klassenstufe 12 für beide Klassenstufen separat ausgewiesen.

didaktische Grundsätze

Zur Umsetzung der fachlichen Ziele ist für die unterschiedlichen Anwendungsbereiche vom Fachlehrer entsprechend den schulischen Anforderungen und Möglichkeiten geeignete Software zu bestimmen. Damit wird der Computer als ein beispielhaftes Informatiksystem für die Schüler zum unmittelbaren Werkzeug bei der systematisch fundierten Aneignung von Grundlagen, Methoden, Verfahren und Arbeitstechniken im Umgang mit Informatiksystemen. Die Bedienung digitaler Werkzeuge steht nicht im Vordergrund. Es wird eine Ausgewogenheit zwischen Erarbeitung informatischer Kenntnisse und deren Umsetzung bei der Lösung von Problemstellungen gefordert. Geeignete Anwendungen sollen zur Veranschaulichung von komplexen Zusammenhängen eingesetzt werden. Digitale Werkzeuge werden unter Einsatz effektiver Arbeitsweisen zur Lösung von Problemstellungen verwendet.

Vom Fachlehrer sind mit hoher Verantwortung Lernsituationen zu schaffen, welche sich an fachrichtungsspezifischen Problemstellungen orientieren. Unter Einbeziehung der Erfahrungen aus anderen Unterrichtsfächern wird fachübergreifendes Arbeiten gefordert. In Klassenstufe 11 können in Umsetzung der Lernbereiche 1 und 2 Belegarbeiten zu vielfältigen sowohl vertiefenden informatischen als auch nichtinformatischen Themenstellungen in enger Abstimmung mit dem Fach Deutsch erstellt werden. Für die Umsetzung der Wahlpflichtbereiche in der Klassenstufe 12 bietet sich eine inhaltliche Verknüpfung mit den Lernbereichen 1 und 2 unter Einbeziehung des jeweiligen fachrichtungsspezifischen Faches an. Die Grundlagen zur Projektarbeit sind im Informatikprojekt begleitend zu unterrichten.

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 des eigenen Handelns andererseits.

Aktivitätsfördernde und problemorientierte Unterrichtsmethoden verstärken die Fähigkeit zur Selbstständigkeit und Eigeninitiative der Lernenden.

Es sollen solche Sozialformen eingesetzt werden, welche die Fähigkeit zur Kooperation und Teamarbeit fördern.

Übersicht über die Lernbereiche und Zeitrichtwerte

Zeitrichtwert

Klassenstufe 11

Lernbereich 1 Persönliches Informationsmanagement 17 Ustd.
Lernbereich 2 IT-Sicherheit und Ökologie 8 Ustd.

Lernbereiche mit Wahlcharakter

Wahlbereich 1 Darstellung von Zahlen und Zeichen in IT-Systemen
Wahlbereich 2 Kryptografie in der Informatik
Wahlbereich 3 Informatik in der Gesellschaft
Wahlbereich 4 Präsentieren
Wahlbereich 5 Diskriminierung im Internet

Klassenstufe 12

Lernbereich 1 Modellierung von Datenbanken 15 Ustd.
Lernbereich 2 Algorithmen und Programme 15 Ustd.
Lernbereich 3A Projekt Webtechnologie 20 Ustd.
Lernbereich 3B Projekt Technische Informatik 20 Ustd.
Lernbereich 3C Projekt Datenmanagement 20 Ustd.
Lernbereich 3D Projekt 3D-Objekte 20 Ustd.
Lernbereich 3E Projekt Anwendungsentwicklung 20 Ustd.

Lernbereiche mit Wahlcharakter

Wahlbereich 1 Nichtdezimale Zahlensysteme
Wahlbereich 2 Objektorientierte Programmierung
Wahlbereich 3 Theoretische Informatik
Wahlbereich 4 Quanteninformatik

Klassenstufe 11

Ziele

Aneignen von Strategien des persönlichen Informationsmanagements

Die Schüler erweitern ihr Wissen zum Informationsmanagement. Sie können in globalen und zunehmend digitalen Informationsräumen navigieren und recherchieren. Sie wählen zur Lösung von Problemen adäquate Werkzeuge aus und wenden diese kreativ an. Die gewonnenen Nachrichten bewerten sie nach ihrer Informationsqualität. Sie transferieren ihr Wissen auf das Management persönlicher Informationen und können problemadäquate Strategien zur Verwaltung, Verarbeitung und Vermittlung von Informationen einsetzen.

Bewerten der gesellschaftlichen Bedeutung von digitalen Werkzeugen

Die Schüler bewerten Möglichkeiten und Grenzen, Chancen und Risiken von Informations- und Kommunikationssystemen. Die Schüler sind sich bewusst, dass die tägliche Informationsflut einen selektiven, bewertenden und verantwortungsbewussten Umgang erfordert. Sie leiten daraus die Notwendigkeit eines gezielten Managements von Informationen ab. Die Schüler nehmen das Recht auf informationelle Selbstbestimmung wahr und halten datenschutzrechtliche Bestimmungen ein. Die Schüler analysieren politische und gesellschaftliche Rahmenbedingungen wichtiger informatischer Entwicklungen und beurteilen deren Wirkungen. Dabei beziehen sie Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung ein. Die Schüler setzen sich mit den Anforderungen der Datensicherung auseinander und bewerten vorbeugende Datensicherungsmaßnahmen. 

Lernbereich 1: Persönliches Informationsmanagement 17 Ustd.

Kennen von technischen Grundlagen der Informationsverarbeitung

Signale, Nachrichten, Daten  und Informationen

Beherrschen der Beschaffung und Strukturierung von Informationen

Identifizierung und Zusammenführung relevanter Informationsquellen unter Beachtung rechtlicher Vorgaben

Arbeitsweise von Informationssystemen

Produktion und Beschaffung, Verteilung und Verarbeitung von Informationen im Bezugssystem Mensch – Maschine

Chancen und Gefahren des technologischen Fortschritts

Auswahl von Informationsquellen

Qualität, Vertrauenswürdigkeit, Zielgruppenorientierung

Informationsflut

Kennen von Darstellungsarten und Methoden zur Verbreitung von Informationen

Nutzung digitaler Werkzeuge für Kommunikation und Kooperation

Auswahl der zielgruppenadäquaten Methode

medienorientiert: Bild, Papier, Vortrag, Web

Layout, Visualisierungen 

Gestaltungsregeln

Nutzung von Publikationssystemen

Content-Management-System, Blogs, soziale Netzwerke

Beurteilen von Vor- und Nachteilen unterschiedlicher Informationsdarstellungen

Vielfalt der digitalen Medienlandschaft

Perspektivwechsel Anbieter und Nutzer

Aufzeigen sozialer Potenziale bezüglich Integration und Teilhabe an der Digitalisierung

Barrierefreiheit

Sich positionieren zur Identität im Spannungsfeld von Authentizität und Inszenierung

Lernbereich 2: IT-Sicherheit und Ökologie 8 Ustd.

Kennen der rechtlichen Grundlagen von Datenschutz und Datensicherheit

Recht auf informelle Selbstbestimmung

internationales, europäisches und nationales Recht

Unternehmensrichtlinien

Kennen der Möglichkeiten von Angriffen und Bedrohungslagen

Manipulation und Beeinflussung durch Falschnachrichten 

Wirtschaftssabotage und -spionage, CyberKrieg, Datenverfälschung, Cyber-Mobbing

Wirklichkeit in den Spannungsfeldern von Wahrheit und Lüge sowie Original und Abbild

Angriffe auf Infrastrukturen

Manipulation, Überlastung und Missbrauch von IT-Geräten und IT-Strukturen 

Social Engineering

Schutz von vertraulichen Informationen und Passwörtern

Vertrauenswürdigkeit von Software

Back-Door und Trojaner

Anwenden von Sicherheitskonzepten und -strategien

Schutz vor Datenmissbrauch

Integrität, Authentizität, Vertraulichkeit, Verfügbarkeit, Verbindlichkeit

fremde und eigene Persönlichkeitsrechte

präventive Maßnahmen in sozialen Netzwerken

Persönlichkeitsprofile, Verknüpfung von Daten

Sicherheitseinstellungen

Jugend- und Verbraucherschutz

baulich-technische und organisatorische Strategien zur Datensicherheit

Spannungsversorgung, Brandschutz, Diebstahlschutz

Backup-Konzepte

lokal, webbasiert

Sich positionieren zur ökologisch und sozial verträglichen Nutzung von Medien

wirtschaftliche Bedeutung digitaler Medien

Bedeutung digitaler Medien für die politische Meinungsbildung und Entscheidungsfindung

Chancen und Risiken im sozialen Umfeld

Spannungsfeld von Meinungsvielfalt und Gefahren für den demokratischen Rechtsstaat

Pro- und Kontra-Debatte

gesundheitsbewusste Nutzung digitaler Medien

Umweltauswirkungen digitaler Technologien

Problemanalyse, Expertengespräch

Wahlbereich 1: Darstellung von Zahlen und Zeichen in IT-Systemen

Kennen der Kodierung von Zahlen und Zeichen

Vergleich des Dezimalsystems mit Dual- und Hexadezimalsystem

Wertebereich, vorzeichenbehaftete Zahlen, Gleitkommazahlen

ASCII-Code

universelle und länderspezifische Codes und Sonderzeichen

Wahlbereich 2: Kryptografie in der Informatik

Kennen kryptografischer Verfahren

Ziele und Aufgaben von Verschlüsselung

Prinzipien eines ausgewählten Verfahrens

Cäsar, Enigma, SSL, DES, RSA

Einsatz von Simulationssoftware

Wahlbereich 3: Informatik in der Gesellschaft

Beurteilen der Einflüsse der Nutzung von ITSystemen auf unsere Lebenswelt

Industrie, Verkehr, Finanzen, Bildung, Wissenschaft, Kultur

fachrichtungsbezogene Schwerpunktsetzung

Wahlbereich 4: Präsentieren

Beherrschen des Erstellens von Präsentationen

Gestaltungsprinzipien

Festlegen und Anwenden von Beurteilungskriterien

Präsentationstechniken

Objekte: Text, Diagramm, Bild, Video, Sound

Wahlbereich 5: Diskriminierung im Internet

Anwenden von Strategien gegen diskriminierende Kommentare

Kampagnen mit Counter Narratives oder alternativen Narrativen

Hate Speech und Counter Speech

Pro- und Kontra-Debatte

rechtliche Möglichkeiten

Klassenstufe 12

Ziele

Entwickeln von Fähigkeiten zum Umgang mit informatischen Modellierungstechniken

Die Schüler analysieren Realweltausschnitte und verwenden ihre Kenntnisse über informatische Modelle für die Beschreibung von komplexen Problemstellungen mit Fachrichtungsbezug. Sie formulieren die Anforderungen an die digitale Umgebung, bilden die Ergebnisse im Modell ab und implementieren es in einer Programmierumgebung bzw. in einem Datenbankmanagementsystem. Sie testen die Funktionalität, bewerten diese und optimieren ihre Lösung. Dabei beziehen sie Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung ein.

Nutzen von Methoden des Umgangs mit Daten und Informationen

Die Schüler setzen ausgewählte Verfahren zur Organisation von Datenbeständen aus unterschiedlichen Bereichen ein. Sie nutzen Datenbanken zur Informationsgewinnung und -weiterverarbeitung und bewerten die Ergebnisse. Die Schüler sind zunehmend in der Lage, Strukturen und Prozesse zu analysieren und darauf aufbauend Datenbankanwendungen zur Lösung fachrichtungsspezifischer Probleme zu implementieren. Sie nutzen dabei problemadäquate Werkzeuge.

Entwickeln von Problemlösestrategien 

Die Schüler setzen algorithmische und heuristische Verfahrensweisen der Problemlösung für komplexe fachrichtungsspezifische Aufgabenstellungen ein. Die Schüler wenden die Phasen des Problemlöseprozesses an. Sie analysieren Realweltausschnitte und verwenden ihre Kenntnisse über informatische Modelle zur Beschreibung von Problemstellungen mit Fachrichtungsbezug.  In einem Projekt weisen die Schüler nach, dass sie diese unter Anwendung ihres Wissens zu Modellen, Methoden und Werkzeugen im Team lösen können. Sie werten ihre Problemlösungen unter verschiedenen Aspekten kritisch und können den Arbeitsablauf sowie die Ergebnisse dokumentieren und adressatengerecht präsentieren.

Lernbereich 1: Modellierung von Datenbanken 15 Ustd.

Kennen  eines relationalen Datenbanksystems

Datenbanken im Alltag

Datenbasis und Datenbankmanagementsystem

Anforderungen an Datenbanken hinsichtlich Redundanz, Konsistenz und Integrität

Beherrschen der Bedienung eines relationalen Datenbankmanagementsystems

Vorgabe eines Datenbanksystems mit Beziehungen

Eingabe von Daten

Sortieren von Daten

Suchen und Auswerten von Daten

Abfragesprache, grafische Oberfläche

Übertragen der Kenntnisse zu relationalen Datenbanksystemen auf die Planung und Erstellung einer Datenbank

Beschreibung von Realweltausschnitten

Verwenden von fächerverbindenden, fachrichtungsbezogenen, persönlich bedeutsamen oder gesellschaftlich relevanten Beispielen

Beachtung der Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung bei der Implementierung

Entity-Relationship-Modell (ER-Modell)

Überführung eines ER-Modells in ein Datenbanksystem

Normalisierung

Lernbereich 2: Algorithmen und Programme 15 Ustd.

Kennen von Programmiersprachen als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine

Grundbegriffe

Algorithmus, Syntax, Semantik

Eigenschaften eines Algorithmus

Beherrschen ausgewählter Problemlösungsstrategien in einer höheren Programmiersprache

höhere Programmiersprachen: C, C++, C#, Delphi, Java, Javascript, Lazarus, PHP, PASCAL, Python

Visualisierung von Programmstrukturen

Struktogramm, Ablaufplan, GRAFCET

Datentypen

einfache und strukturierte Datentypen

Grundstrukturen

Folge, Sequenz

Selektion, Entscheidung

Zyklus, Wiederholung

Modularisierung 

Lernbereich 3A: Projekt Webtechnologie 20 Ustd.

Gestalten eines Projektes zur Erstellung einer Webpräsenz mit Datenbankanbindung

Verwenden von fächerverbindenden, fachrichtungsbezogenen, persönlich bedeutsamen oder gesellschaftlich relevanten Beispielen

Beachtung der Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung bei der Implementierung 

Projektphasen

Planung: Team, Termine, Ressourcen

Durchführung: Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test, Dokumentation 

Abschluss: Präsentation  

Nutzung digitaler Werkzeuge für die Zusammenarbeit im Projekt und bei der gemeinsamen Erarbeitung von Dokumenten

Grundlagen der Erstellung statischer Webseiten

Elemente einer Dokumentenauszeichnungssprache

Trennung von Inhalt und Layout

Grundlagen der Erstellung dynamischer Webanwendungen

HTTP-Protokoll

client- und serverseitige Technologien

Datensicherheit und Datenschutz

Notwendigkeit

Maßnahmen

Lernbereich 3B: Projekt Technische Informatik 20 Ustd.

Gestalten eines Projektes zur Steuerung und Regelung von Prozessen

Verwenden von fächerverbindenden, fachrichtungsbezogenen, persönlich bedeutsamen oder gesellschaftlich relevanten Beispielen

Beachtung der Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung bei der Implementierung 

Projektphasen

Planung: Team, Termine, Ressourcen

Durchführung: Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test, Dokumentation 

Abschluss: Präsentation

Nutzung digitaler Werkzeuge für die Zusammenarbeit im Projekt und bei der gemeinsamen Erarbeitung von Dokumenten 

Prozessdatenverarbeitung

Robotik, Cyber Physical Systems (CPS)

Modelle zur Veranschaulichung von Prozessautomatisierung

Steuerkette, Regelkreis

Messen, Steuern, Regeln

Internet der Dinge als hierarchieloses Materialflusssystem

Methoden und Werkzeuge zur Steuerung und Regelung von Prozessen

Mikrocontroller mit Sensoren und Aktoren

Robotikbausatz

Digitaler Zwilling

Smart Home 

Lernbereich 3C: Projekt Datenmanagement 20 Ustd.

Gestalten eines Projektes zum Verwalten von Daten in einem Datenbanksystem

Verwenden von fächerverbindenden, fachrichtungsbezogenen, persönlich bedeutsamen oder gesellschaftlich relevanten Beispielen

Beachtung der Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung bei der Implementierung 

Projektphasen

Planung: Team, Termine, Ressourcen

Durchführung: Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test, Dokumentation

Abschluss: Präsentation

Nutzung digitaler Werkzeuge für die Zusammenarbeit im Projekt und bei der gemeinsamen Erarbeitung von Dokumenten 

Analyse eines komplexen Diskursbereichs

Entwicklung des Datenmodells zur Problemlösung

Entity-Relationship-Modell

Relationenmodell

Umsetzung des Datenmodells zur elektronischen Datenverwaltung mit einem Datenbankmanagementsystem

Implementierung

Auswertung von Daten

SQL-Abfragen

Visualisierung von Daten

Formulare, Berichte

Lernbereich 3D: Projekt 3D-Objekte 20 Ustd.

Gestalten eines Projektes zur Erstellung von 3D-Objekten

Verwenden von fächerverbindenden, fachrichtungsbezogenen, persönlich bedeutsamen oder gesellschaftlich relevanten Beispielen

Einsatz von CAX-Software: 3D-CAD, CAE

Beachtung der Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung bei der Implementierung 

Projektphasen

Planung: Team, Termine, Ressourcen

Durchführung: Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test, Dokumentation

Abschluss: Präsentation

Nutzung digitaler Werkzeuge für die Zusammenarbeit im Projekt und bei der gemeinsamen Erarbeitung von Dokumenten 

Systeme zur eindeutigen Bezeichnung der Position von Punkten und Objekten in einem geometrischen Raum

dreidimensionales kartesisches und polares Koordinatensystem

Achsen, Ebenen, Vektoren

Benutzerkoordinatensysteme 

geometrisches Modellieren

einfache Volumenkörper, Flächenmodelle

Durchdringungen, Abwicklungen, Ansichten 

fertigungsgerechtes Bemaßen

absolute und relative Bemaßung, Maßketten

Toleranzen 

Erstellen der 3D-Objekte 

Aufbau eines 3D-Objektes: Einzelteil, Baugruppe, Verbindungselement

Herstellungs- und ggf. Montageverfahren

Einsatz maschinenspezifischer Software

3D-Druck, Fräsen oder Schneiden, ebene oder flächige Gravur 

Lernbereich 3E: Projekt Anwendungsentwicklung 20 Ustd.

Gestalten der Lösung einer einfachen fachrichtungsbezogenen Aufgabenstellung

Verwenden von fächerverbindenden, fachrichtungsbezogenen, persönlich bedeutsamen oder gesellschaftlich relevanten Beispielen

Projektphasen

Planung: Team, Termine, Ressourcen

Durchführung: Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test, Dokumentation

Abschluss: Präsentation

Nutzung digitaler Werkzeuge für die Zusammenarbeit im Projekt und bei der gemeinsamen Erarbeitung von Dokumenten 

Einsatz einer höheren Programmiersprache

C, C++, C#, Delphi, Java, Javascript, Lazarus, PHP, PASCAL, Python

Visualisierung der Programmstrukturen

Struktogramm, Programmablaufplan

strukturierte Datentypen

Feld- und Verbundtypen

komplexe Algorithmen

Such- oder Sortieralgorithmus bei Dateizugriff

Zugriff auf Datenquellen

typisierte Dateien im Dateisystem, Datenbankanbindung

Grafische Benutzeroberflächen (GUI)

ausgewählte Komponenten zur Programmverzweigung, Dialogkomponenten, DB-Komponenten

Wahlbereich 1: Nichtdezimale Zahlensysteme

Kennen von Verfahren zur Konvertierung von Zahlen in unterschiedlichen Zahlensystemen

natürliche, ganze, rationale Zahlen

Einblick gewinnen in Rechenoperationen in nichtdezimalen Zahlensystemen

Addition, Subtraktion

Datentypen und Wertebereichsüberschreitung

Wahlbereich 2: Objektorientierte Programmierung

Kennen einer objektorientierten Programmierumgebung

Klasse, Attribut, Methode

Objekt, Instanz

Erstellung eigener Klassen

Schnittstellen

Erzeugung und Verwendung von Objekten auf der Grundlage dieser Klassen

Botschaften

Vererbung, Kapselung, Austauschbarkeit, Polymorphie

Modularisierung

Wahlbereich 3: Theoretische Informatik

Kennen einfacher Automatenmodelle

Simulationsprogramme für Turingmaschinen

Berechenbarkeit

Nutzung von Algorithmen

Endlichkeit

Halte-, Äquivalenzproblem

Wahlbereich 4: Quanteninformatik

Kennen des Unterschiedes zwischen klassischer Information und Quanteninformation

unterschiedliche Repräsentation

Einblick gewinnen in Möglichkeiten der Verarbeitung von Quanteninformationen

Quantencomputer, Quantenkommunikation, Quantenkryptologie

Potenziale von Quantenalgorithmen 

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