Informatik

Informatik ist weder das Erlernen des 10-Fingersystems noch die Bedienung von Anwen­dungs­programmen; weder, wie man Betriebssysteme installiert noch wie sich Com­pu­ter­probleme zu Hause lösen lassen. Informatik ist die Wissenschaft von der systematischen Ver­ar­beitung von Informationen. Dies umfasst insbesondere die Organisation und Strukturierung von Daten und die Modellierung und letztlich auch Implementierung von Algorithmen und da­mit Programmen.

Sekundarstufe I

Der Unterricht in der Sekundarstufe I beschränkt sich auf den Differenzierungsbereich Na­tur­wis­senschaften in den Jahrgangsstufen 8 und 9 und Arbeitsgemeinschaften zu informatischen The­men. Diese sind zumeist interdisziplinär angelegt und bieten die Verknüpfung zu anderen Fä­chern. Als Beispiel sei der Bereich Mikrokontrollerprogrammierung genannt, in dem Soft­ware erstellt wird, aber auch Hardware zu funktionalen Einheiten entwickelt wird. Die Aus­bil­dung von Medienkompetenzen in Bezug auf Informatiksysteme (PCs, Smartphones, etc.) ist nach dem Methodenkonzept des Leibniz-Gymnasiums auf alle Unterrichtsfächer verteilt und umfasst die Anwenderschulung im Officebereich sowie methodische Verfahrensweisen in Hin­blick auf Internetrecherche und Internetbenutzung. Durch die Medienscouts am LG erfolgt ei­ne Peer-to-Peer-Schulung der Schüler durch Schüler in Bezug auf die Benutzung sozialer Netz­werke und deren rechtliche Aspekte.

Sekundarstufe II

Der Lehrplan Informatik für Nordrhein-Westfalen ist spiralförmig aufgebaut. Die bedeutet, dass Lernfelder der Informatik in der Einführungsphase (EF, Jahrgangsstufe 10) breit an­ge­spro­chen werden. Hierdurch wird den Schülern eine Orientierung ermöglicht, auch um zu ent­schei­den, ob eventuell eigene Vorstellungen über das Fach Informatik korrigiert werden müs­sen. Die Kernlernfelder umfassen

  • Konzepte des objektorientierten Modellierens – es erfolgt die Klärung des grundsätz­li­chen Aufbaus heutiger objektorientiert gestalteter Software und dazu die Verein­fa­chung und Abstraktion der realen Welt in Klassen und Objekten
  • Algorithmen und Datenstrukturen – hier erfolgt die Auseinandersetzung mit dem Al­go­rithmusbegriff und klassischen Aufgabenfeldern für Informatiksysteme wie Sor­tie­ren und Speicherung von Daten in unterschiedliche Strukturen
  • Netzwerkanwendungen – die umfasst die Kommunikation von Informatiksystemen un­ter­einander. Hier erfolgt die Implementierung von Client-Server-Anwendungen. Dies kön­nen Netzwerkspiele oder Chatprogramme sein, zu denen auch Kommunika­tions­pro­tokolle erstellt werden müssen.
  • Kryptographische Verfahren – sowohl klassische Verfahren wie Caesar und Vigenère als auch modernere Verfahren wie RSA werden behandelt. RSA ist eines der Stan­dard­verfahren zur Sicherung des Datenverkehrs im Internet.
  • Datenbanken – kaum eine Anwendung im Internet benutzt keine Datenbanken. Die Spei­cherung von Daten, deren Organisation und Abruf mittels SQL werden vermittelt, eben­falls werden Datenschutzaspekte diskutiert
  • Endliche Automaten und formale Sprachen – dies ist die Grundlage der theoretischen In­for­matik und befassen sich mit allgemeinen Problemstellungen und deren Lösbarkeit an­hand von speziellen Graphen. Es ist für das Zentralabitur obligatorisch, dass die Spra­che Java in Grundzügen erlernt wird. Dies ist für die Verwendung bestimmter Im­ple­mentierungen zur Erstellung von bestimmten Datenstrukturen als auch zur Ver­wen­dung vorformulierter Client-Server-Software unerlässlich. Hierbei haben algo­rith­mi­sche Strukturen wie Verzweigungen und Schleifen eine besondere Bedeutung. Seit 2014 wird durch die Fachschaft Informatik ein Projektkurs „Arduino“ angeboten. Die­ser verbindet die Fächer Physik (Elektrotechnik) und Informatik miteinander. Schü­le­rin­nen und Schüler entwickeln sowohl Hardware und Software zu einer selbst ge­stell­ten Aufgabe.
  • Lehrplan Informatik Sekundarstufe II

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