Informatik

  

Was ist Informatik?

Wie „denken‟ Computer? Wie kann man Computern etwas beibringen? (Man nennt dies programmieren.)
→ Darum geht es in Informatik.
Du hast Spaß, mit dem Computer umzugehen? Du möchtest mehr wissen, wie der Computer funktioniert und was man so vieles mit ihm machen kann?
→ Dann ist Informatik das richtige Fach für dich.
 
Hier findest du ein paar Einstiege zum Programmieren: LightBot (http://lightbot.com/, Scratch (https://scratch.mit.edu/)

Informatik am PMG

Leistungskurs und Grundkurs – getrennt – auch bei kleinen Lerngruppen – moderner Computerraum – Smartboard
 
An unserer Schule gibt es Informatik zur Zeit erst ab der 11. Klasse (für G9 ab der 10. Klasse). Es ist geplant, Informatik in den früheren Klassen – in Form von Wahlpflichtkursen und einer Informatik-AG – anzubieten.
 
Unter den Naturwissenschaften können die Schülerinnen und Schüler in der 11. Klasse (bzw. 10. Klasse) Biologie, Chemie, Physik und Informatik wählen.
 
Willst du Informatik im Abitur belegen? Das ist bei uns möglich. Als Grundkurs- und Leistungskurs. Mündlich und schriftlich.
 
Ab der 11. Klasse (G8) bzw. ab der 12. Klasse besteht die Möglichkeit, Informatik auf grundlegendem Anforderungsniveau oder auf erhöhtem Anforderungsniveau zu belegen. Zur Zeit besteht der Leistungskurs aus 9 Schülerinnen und Schülern. Im Grundkurs gibt es zur Zeit 8 Schüler, von denen zwei Schüler Informatik als P4-Fach (d. h. es wird eine schriftliche Prüfung geben) und ein Schüler als P5-Fach (mündliche Prüfung) gewählt hat. Dabei ist es uns wichtig, dass die beiden Kursarten getrennt angeboten werden, damit die Lernenden optimal aufs Abitur vorbereitet werden können, was durch unsere zwei modernen Informatik-Räumen mit fast 30 PCs (Einzelplatzarbeit), Beamer bzw. Smartboard unterstützt wird. Wettbewerbe: Informatik-Biber (http://informatik-biber.de/)
 
Informatik hat viel mit dem Alltag zu tun? Ja, das erfahrt ihr beim Informatik-Biber. Das ist ein Wettbewerb, der einmal im Jahr stattfindet. Da gibt es spannende und teilweise knifflige Aufgaben rund um die Informatik.
Wir benutzen die Reihe Informatik Band 1-3 aus dem Schoeningh-Verlag.
 

Informatik in der Oberstufe

Einführungsphase

In der 11. Klasse (bzw. 10. Klasse) lernt ihr zuerst Java mithilfe von Greenfoot kennen. Du lernst, virtuelle Roboter zu bewegen, weist sie an, Akkus aufzunehmen. Wie kann der Computer Entscheidungen treffen oder Befehle wiederholen? Wie kann der Computer sich etwas merken? Wir werden uns mit Verzweigungen, Schleifen und Variablen beschäftigen. Ein wichtiger Punkt sind auch die verschiedenen Bereiche der Informatik: technische Informatik, theoretische Informatik, praktische Informatik und Informatik und Gesellschaft. In der Einführungsphase bekommst du einen Überblick über das Fach in der Oberstufe und kannst dann fundiert entscheiden, ob und wie du das Fach in der Qualifikationsphase weiterbelegen möchtest. Wie kann ein Computer zählen oder rechnen? Er kennt nur Nullen und Einsen. Du wirst lernen, was das mit binären Zahlen zu tun hat.

Qualifikationsphase

Es gibt im Abitur im Fach Informatik mehrere Module, von denen nicht alle – je nach Abiturjahrgang – im Abitur behandelt werden.

Automaten und Sprachen

Woher weiß ein Computer, ob ein Programm ohne Schreibfehler eingegeben wurde? Die Grundlage dazu sind die endlichen Automaten, mit denen wir uns in der Oberstufe in Informatik auch beschäftigen werden. Es gibt noch andere Automatenarten, die drankommen werden. Ein Automat nimmt ein bestimmtes eingegebenes Wort an und entscheidet, ob es „in Ordnung‟ ist, d. h. ob es akzeptiert wird. Alle akzeptierten Wörter gehören zu einer Sprache. Wir untersuchen diese Sprachen.

Datenbanken

Eine Datenbank ist mehr als nur mehrere Tabellen, in denen Daten stehen. Was ist der Vorteil einer relationalen Datenbank? Warum teilt man eine Tabelle in mehrere Datenbanktabellen auf? Wir werden SQL kennenlernen, eine Anfragesprache, um Informationen aus Datenbanken herauszuholen.
Stichworte: Anomalien, ER-Modell, Normalformen (Letzteres nur im Leistungskurs)

Algorithmen

Es geht weiter mit Java. Wie kann ein Computer sortieren oder suchen?
Hier sind ein paar Stichworte, was auf dem Lehrplan steht: Objektorientierung, Methoden, Variablen, UML-Diagramme, Vererbung, Datenkapselung, Felder, Rekursion, Schlange, Stapel, Liste, ein- und mehrdimensionale Felder, …
 
Im Leistungskurs betrachten wir noch zusätzlich, wie effizient ein Algorithmus ist (also im Prinzip wie „schnell‟ ein Computerprogramm ist). Wie kann man die Effizienz untersuchen, wobei Computer unterschiedlich schnell sind?

Netzwerke

Woher weiß der Computer, wohin ein Datenpaket in einem Netzwerk verschickt werden soll? Wir werden verstehen, wie ein Netzwerk funktioniert. Wie kann eine E-Mail gesendet und empfangen werden?
Stichworte: IP-Adresse, Router, DHCP, Netzwerkteil, Geräteteil, Server, Client, http-Protokoll, ftp.
Datenschutz und Urheberrecht, Kryptologie
 
Wer kennt meinen Namen, meinen Kontostand, meine Gesundheitsakte? Wir beschäftigen uns mit Fragen des Datenschutzes. Wir werden außerdem lernen, dass das Urheberrecht sich nicht nur auf Programme, Bilder, Filme und Musik bezieht. In der Kryptologie geht es unter Anderem um die Verschlüsselung und Entschlüsselung von Daten und die Sicherheit dieser Daten. Beim Online-Banking ist es wichtig, dass der Kontostand nicht von allen Servern (den elektronischen „Postboten‟) gelesen werden können. Verschiedene kryptographische Verfahren (Vigenère, Caesar, Skytale) werden wir uns anschauen und programmieren. Des Weiteren werden wir überlegen, welches Verfahren sicher ist und wann man sie anwenden kann.

Schaltnetze und -werke

Wie kann ein Computer zählen und addieren? Wie gibt man dem Computer ein Gehirn?
Durch logische Schaltungen, sogenannte Schaltnetze. Dadurch kann man dem Computer eine Logik geben. Im Leistungskurs werden wir uns noch zusätzlich Schaltnetze anschauen, die einen Takt haben, also über die Zeit sich ändern können.