Informatik

Das Fach Informatik vermittelt viele Einblicke – nicht nur in die Arbeitsweise von Computern. Es hat den Stellenrang eines naturwissenschaftlichen Faches, auch wenn in Hessen in der Qualifikationsphase das Fach Informatik nur eine „zweite Naturwissenschaft“ ersetzen kann, und wird im realen Leben einem Schüler oder einer Schülerin in vielen Gebieten eines Studiums oder des Berufslebens von großem Nutzen sein.

Einführung (Jahrgang 11)

Das Fach Informatik wird in der Einführungsphase zweistündig unterrichtet.

Alle Schülerinnen und Schüler erhalten erste Einblicke in grundlegende informatorische Bereiche; v.a. sind hier für das erste Halbjahr zu nennen:

  • Verschlüsselungstheorie vom Caesar-Code über Polybios-Tabellen bis hin zu Prüfziffern der heutigen IBAN
  • die Kalenderrechnung von Wochentags-Bestimmung bei vorgegebenem Datum bis zur Gaußschen Osterformel
  • logische Verknüpfungen wie z.B. „und“, „oder“ bzw. „Wenn, dann“
  • die Algebra der elektrischen Schaltungen (Schaltalgebra)
  • Gefahren, Geschichtliches und Geheimnisse des Internets
  • Rechnen mit Dualzahlen
  • Arbeiten mit Tabellenkalkulationsprogrammen.

Dabei gibt es sowohl theoretische Aspekte (mit Tafelarbeit, Unterrichtsgespräch, Einzelarbeit, Partnerarbeit oder Gruppenarbeit) als auch praktische Aufgaben, die von den Schülerinnen und Schülern am Computer in der Schule bearbeitet werden.

Das zweite Halbjahr ist der Einführung in die Programmierung gewidmet und der Programmiersprachenbereich „Pascal und Turbo-Pascal und Delphi“ steht im Vordergrund.

Die Schüler*innen lernen aber nicht nur Programmierbefehle und die Programmierumgebung Delphi kennen, sondern schon nach kurzer Zeit werden die ersten kleineren Programme erstellt, die immer mehr können (z.B. Programme, die Geldbeträge unterschiedlicher Währungen umrechnen können oder die Sortier-Algorithmen wie Bubblesort oder Heapsort umsetzen).

Erstes Jahr der Qualifikationsphase (Q1, Q2; Jahrgang 12)

Das Fach Informatik wird während der gesamten Qualifikationsphase dreistündig in einem Grundkurs unterrichtet.

Im ersten Halbjahr Q1 steht die Fortsetzung und Erweiterung der Programmierung des Programmierbereiches „Delphi, Turbo-Pascal“ im Vordergrund. Die erstellten Programme werden umfangreicher. Es werden z.B. Taschenrechner-Programme entwickelt, die nicht nur Addieren und Multiplizieren, sondern sogar in einem gewissen Bereich unbestimmte bzw. bestimmte Integrale berechnen können. Außerdem entwickeln die Schülerinnen und Schüler Spielprogramme, die nicht nur visuell sehr ansprechend sind, sondern auch Zugberechnungen durch den Computer beinhalten. Solche umfangreicheren Programme werden dann über mehrere Wochen hinweg als Projekte angegangen.

Das zweite Halbjahr Q2 ist den Datenbanken gewidmet.

Wie sollte eine Datenbank aufgebaut sein und was gibt es zu beachten, ohne dass es in der Datenbank zu Update-Anomalien, Delete-Anomalien oder Insert-Anomalien kommt?

Die Datenbankabfragesprache SQL wird erlernt, aber auch Datenschutz und Datensicherheit sind Unterrichtsinhalte.

Zweites Jahr der Qualifikationsphase (Q3, Q4; Jahrgang 13)

Das erste Halbjahr Q3 ist der sogenannten „Theoretischen Informatik“ gewidmet. Hier werden unter anderem betrachtet:

  • endliche, deterministische Automaten
  • Kellerautomaten
  • Turing-Maschinen
  • Alphabeter, Wörter, Sprachen und Grammatiken
  • Chomsky-Typ-Sprachen
  • Pumping-Lemma.

Das Thema des zweiten Halbjahr Q4 ist die wissensbasierte Programmiersprache „PROLOG“.

Diese Art der Programmierung führt in einem gewissen Grad die Logik in die Programmierung ein. Diese Sprache ermöglicht es schließlich sogar, „logische Rätsel“ zu lösen.

Logical, wie man sie aus Zeitungen kennt, oder Fragen wie beim Spiel „Cluedo“ („Welcher Mann oder welche Frau hat mit welcher Tatwaffe um welche Uhrzeit in welchem Raum den Grafen Eutin ermordet?“) kann man mit der Programmiersprache „PROLOG“ lösen. Es können Labyrinthe durchquert werden oder Landkarten mit höchstens vier Farben so ausgemalt werden, dass nie zwei Länder mit derselben Farbe aneinander angrenzen.

Exkursion

Die Möglichkeit eines Besuches des „Heinz-Nixdorf-Museumsforums“ in Paderborn, des wichtigsten Informatik-Museums Deutschlands, ist eine sehr interessante Exkursion.

Das kompetenzorientierte Curriculum des Faches kann man den Informationsseiten des Hessischen Kultusministeriums entnehmen.

Foto: Duane Storey (https://www.flickr.com/photos/duanestorey/2721991488/in/photolist-59wVeJ-36xAY-p8xNeY-nVwXgT-adZXgd-pPMX-adX8Ep-99xKiL-ygRk9a-ygGUtA-Lrcg5R-vhBLQ9-7bwTK-djjT1k-bNZWwx-bBonAD-3x5k2-CaDMM-cB6m9J-zEax3n-4cvdtW-4cvcWh-7MKELK-bxn3E-2TqYAf-4creiD-4cvdgJ-4crd3a-9tRX81-sMGZ4-8ZsF7H-gsxYB-pMrQ1N-8bQ6SH-djkci6-9A8uFb-F6aNg-a6GPmL-b4h6uT-mcSv2-dofFAu-ce6EGQ-gSPV9z-dagmPq-6UsPP6-95jQ8U-a7gJ5B-ScPHYn-eYgg3v-4s6q3J)