Informatik

Informatik am LvD

Bereits in der Erprobungsstufe werden die Schülerinnen und Schüler in halbierter Klassenstärke im Rahmen des Faches Informatik in die Grundlagen moderner automatisierter Informationsverarbeitung eingeführt.

Dabei stehen informatische Konzepte sowie ein verstehender Umgang mit Informatiksystemen im Vordergrund aller Schulstufen. Das in den  Stufen 5 und 6 erworbene Grundverständnis in Modellierung und Programmierung dient als Ausgangslage für die Weiterführung in den Differenzierungskursen der SI und den Grund- und Leistungskursen der SII.

Die moderne technische Ausstattung des LvD und speziell der Informatikräume unterstützt die Arbeit in der Schule und ermöglicht durch die kostenfrei nutzbare Schulcloud (cloud.lvd.de + home.lvd.de) die Weiterarbeit zu Hause. Eigene Geräte können im Informatikunterricht per WLAN in das System eingebunden werden; Beamer und interaktive Tafeln erlauben die Erstellung digitaler Produkte und Mitschriften, die den Schülerinnen und Schülern über die Schulcloud zur Verfügung stehen. Die Anmeldung, Verwendung und Reflexion von internetbasierten Cloudspeichern wird im Rahmen der Informatik Klasse 5 am Beispiel der Schulcloud zur Speicherung der Schülerdaten. Materialien und der digitalen Tafelbilder eingesetzt und geübt.

Jahrgangsstufen

Die Schulstufen konkreter:

Klasse 5 und 6: Bis zur endgültigen Einführung des benoteten und versetzungsrelevanten Pflichtfaches Informatik 5/6 (voraussichtlich 2023) nehmen die Schülerinnen und Schüler am unbenoteten Modellvorhaben Informatik 5/6 teil, an dem das LvD als eine von 40 Schulen im RegBez Düsseldorf teilnimmt.
In halbierter Klassenstärke erlernen die Schülerinnen und Schüler auf der Basis der aktuellen curricularen Vorgaben einen reflektierten Umgang mit Informatiksystemen und grundlegender informatischer Konzepte. Dabei wird besonderer Wert auf die Vielfalt der eingesetzten Soft- und Hardwareprodukte gelegt sowie auf einen wissenden und kritisch reflektierenden Umgang mit personenbezogenen Daten. Die unterrichtlich neutral gehaltene Betrachtung konkurrierender freier und kommerzieller Produkte sowie die Auseinandersetzung mit Themengebieten des Datenschutzes, der Datensicherheit sowie der sozialen Netzwerke ermöglicht den Schülerinnen und Schülern den Aufbau einer kritisch reflektierten Haltung bei der Nutzung von aktuellen Produkten des Internets. Dadurch werden sie in die Lage versetzt, den Rechner für ihre täglichen Arbeiten zielgerichtet, sinnvoll und zukunftsrelevant einzusetzen. Darüber hinaus lernen Schülerinnen und Schüler die Grundbausteine algorithmischen Vorgehens kennen und entwickeln erste eigene Programme mit einer visuellen Programmierumgebung.
Die schulischen Festlegungen der Themengebiete für die 5/6 entsprechen den aktuell entwickelten konzeptionellen Vorgaben zum Modellvorhaben Informatik 5/6 (siehe unten).

WP2 (8/9 bzw. 9/10): In der Differenzierung erleben sich die Schülerinnen und Schüler als Betroffene (Persönlichkeitsschutz, ... ), Entwickler (Modellierer und Programmierer, ... ) sowie als Beurteiler und Anwender von Softwaresystemen. Dadurch verbessern sie in entsprechenden Projekten auf der Basis des aktuell gültigen Kernlehrplans ihre Kompetenzen aus der 5 und 6 und entwickeln ein differenziertes Bild von den umfangreichen Aspekten der Informatik. Die schulischen Festlegungen der Themengebiete und Leistungsanforderungen finden Sie im schulinternen Lehrplan für die SI (siehe unten).

GK + LK (11,Q1,Q2): In der Oberstufe stehen das Knobeln und Modellieren komplexer Situationen sowie die theoretischen Grundprinzipien von Computern und deren Programmierung unter Beachtung der Auswirkungen auf den Menschen im Vordergrund. Die konkreten Inhalte hängen sowohl vom aktuellen Kernlehrplan SII als auch von den aktuellen Zentralabiturvorgaben ab; neben der objektorientierten Modellierung bilden Datenbanken, Rechnernetze und formale Sprachen den Schwerpunkt der Oberstufenkurse. Dies entspricht den berufsweltlichen und universitären Anforderungen gleichermaßen.
Die schulischen Festlegungen der Themengebiete und Leistungsanforderungen finden Sie im schulinternen Lehrplan für die SII-GOst (siehe unten).

Themen der Informatik Modellvorhaben 5/6

  • Aufbau des Rechners (Hardware, Verkabelung, Tastatur, ...)
  • Informatik und Lebenswelt (informatiksysteme, Datenschutz, ...)
  • Daten und Datenstrukturierung (Ordnerverwaltung, Verschieben, Anlegen, Löschen, ... )
  • Daten und ihre Codierung (Binärzahlen, Stellenwertsysteme, ASCII-Code, ...)
  • Datenablage in Dateisystemen (Nutzung kennwortgeschützter Clouds, Regeln im Umgang mit Clouds, ...)
  • Einstieg in die Algorithmik (Algorithmen im Alltag, grafische Darstellungen von Algorithmen, ...)
  • Einstieg in die visuelle Programmierung (Sequenzen, Schleifen, Sensor und Aktor, Benutzerkommunikation, ...)
  • Variablennutzung im Rahmen der Programmierung (Bedingungen, Variablen, Alternativen, Schleifen, ...)
  • Verschlüsselung von Daten (Grundlagen, Transposition, Komposition, Schlüsselnutzung, Angrifsverfahren, ...)

Optionale Themen der Informatik in der Differenzierung 8/9

  • Datenbanken erstellen, nutzen und bewerten
  • automatisierte Prozesse (Robotersteuerung oder ähnliches) modellieren und programmieren
  • Graphiken unter den Aspekten der Bildmanipulation und Meinungsbeeinflussung bearbeiten
  • Hardware analysieren zur Erarbeitung zeitimmanenter Grundmodelle
  • Aspekte des Internet betrachten zum Webdesign, Datenschutz und zu Sicherheitsfragen
  • komplexe Anwendungen (z.B. der Kryptographie) modellieren und programmieren
  • implizite Behandlung der Standardsoftware durch Präsentationen, Werbeplakate, ...

Themen der Informatik in der Oberstufe

  • algorithmische Grundprinzipien: Strukturen (Schleifen, Alternativen), Modulkonzept (Prozeduren, Funktionen), Parameterkonzept, ...
  • grundlegende Prinzipien der Softwareentwicklung (Wasserfallmodell, agile Projektmethoden, ...)
  • EVA versus objektorientierter Modellierung im Kontext komplexer Softwareprojekte
  • Effizienzsteigerung von Software durch angepasste Datenstrukturen (elementare, strukturierte und abstrakte Datentypen (lineare und nichtlineare hierachische Datenstrukturen) mit ihren Operationen)
  • Standardalgorithmen (z.B. Suchen in bzw. Sortieren von Datenmengen, )
  • Grundlagen von Rechnernetzen (Topologie, Protokolle, Firewall, ... )
  • Grundlagen von Datenbanken (ER-Modelle, Normalisierungen, SQL-Kommunikation, ...)
  • regulärer Grammatiken und endliche Automaten im Rahmen formale Sprachen (Chomsky-Hierarchie, DEA/NEA/Kellerautomat, Umwandlungsschemata, ...)
  • LK: ausgewählte Aspekte der Graphentheorie (Kürzeste Wege, Routingverfahren, ... ) 
  • LK: Entwicklung und Implementation eigene Client-Server Anwendungen
  • LK (je nach zeitlichem Verlauf): 
    • Künstliche Intelligenz und neuronale Netze
    • moderne asymmetrische kryptografische Verfahren 
    • . . .

Schulinternes Curriculum SII

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