Informatik auf der Gymnasialen Oberstufe

In welchen Jahrgangsstufen wird das Fach auf der Oberstufe unterrichtet?
Wie kann ich das Fach einbringen?
Worum geht es im Fach Informatik?
Wer kann das Fach wählen?
Wer sollte das Fach wählen?
Wer sollte das Fach lieber nicht wählen?
Unterrichtsinhalte auf der Oberstufe

 


 

In welchen Jahrgangsstufen wird das Fach unterrichtet?
Das Fach Informatik wird am HAG 
- in dreistündigen Grundkursen von der EF bis zur Q2
- im Wechsel mit dem Graf-Adolf-Gymnasium in 
   Leistungskursen
in der Q1 und der Q2
unterrichtet.

 


 

Wie kann ich das Fach einbringen?

Schülerinnen und Schüler müssen entweder zwei Fremdsprachen oder aber zwei Fächer des mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Aufgabenfeldes in Grundkursen durchgängig von der 11.1 bis zur 13.2 belegen. Eines der beiden Fächer des mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Aufgabenfeldes kann dabei Informatik sein. 

Informatik kann als 2. (LK),  3.(GK)  oder 4. (GK) Abiturfach gewählt werden. Die Bedingung, ein Fach des mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Aufgabenfeldes im Abitur zu haben, kann damit abgedeckt werden. Leider muss in allen diesen Fällen zusätzlich eine Naturwissenschaft (Ph, Ch, Bio) zumindest in Grundkursen bis Ende 13.2 belegt werden. 

Anmerkung: Es scheint immer noch einfacher, eine GreenCard für IT-Spezialisten einzuführen, als ganz einfach das Fach Informatik mit den Fächern Physik, Chemie oder Biologie gleich zu stellen. 

 

 

Worum geht es im Fach Informatik ?
In Informatik geht es nicht in erster Linie um Computer!!
Informatik beschäftigt sich ganz allgemein mit Verfahren zur Lösung von Problemstellungen, bei denen Computer auf irgendeine Art und Weise hilfreich sein können.
Im Zentrum fachlicher Inhalte des Informatikunterrichts in der gymnasialen Oberstufe stehen allgemeine Techniken zur Analyse von Problemstellungen, zur Modellbildung und zur Umsetzung dieser Modelle auf einem Rechnersystem.  Hierzu benötigt man vielfältige Werkzeuge, eine Programmiersprache ist nur eines davon.  Informatik ist also kein Programmierkurs!
- Und erst recht ist es keine Anleitung für Computerspiele oder für das Surfen im Internet.

 


 

Wer kann das Fach wählen?
Jede / Jeder !!. Unser schulinternes Curriculum setzt keine Vorkenntnisse aus der Mittelstufe voraus.

 

Wer sollte das Fach auf der Oberstufe wählen?
  • Schülerinnen und Schüler, die ein naturwissenschaftlich oder technisch ausgerichtetes Studium anstreben, sollten das Fach auf jeden Fall belegen. Die dort vermittelten Kenntnisse sind für die entsprechenden Studienfächer unverzichtbar!
  • Schülerinnen und Schüler, die sich vorstellen können, Kenntnisse der Informatik in ihrem Studienfach oder ihrem späteren Beruf zu benötigen, sollten das Fach  belegen. (Beispiele:  Mediengestaltung, Graphik und Design, Medizin, Sprach- und Sozialwissenschaften, Psychologie, Jura...)
  • Hinweis: Wer später auf der Uni Kurse in Informatik belegen muss, wird mit sehr viel Mathematik 'beschäftigt'. An unserer Schule wird eine fundierte Einführung ohne all zu viel Mathematik angeboten. (Ganz ohne Mathe geht es aber nicht, siehe unten.)
  • Schülerinnen und Schüler, die Freude an systematischem Arbeiten haben.
  • Schülerinnen und Schüler, die Computer nicht nur bedienen wollen, sondern wissen möchten, was hinter den Kulissen geschieht.
  • Für Schülerinnen und Schüler, die ausschließlich eine Einführung in die Bedienung von Standardsoftware (Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Internet-Browser..) suchen, bietet sich für diesen Zweck eher die Volkshochschule mit anerkannt guten Kursen an.
Wer sollte das Fach nicht wählen?
  • Auch wenn die Inhalte meist sehr konkret sind und auch viel praktisch am Computer gearbeitet wird, zeigt die Erfahrung, dass Schülerinnen und Schüler, die eine Schwäche im Fach Mathematik haben, das Fach nicht wählen sollten.  
  • Obwohl das Internet im Unterricht häufig genutzt wird und der Entwurf von Softwaresystemen manchmal auch am Beispiel von Spielen durchgeführt wird, sollte das Fach nicht wählen, wer nur mit Computern spielen und im Internet surfen möchte.

 


 

Unterrichtsinhalte Informatik Oberstufe

Die Unterrichtsinhalte richten sich nach den jeweils gültigen "Vorgaben zu den unterrichtlichen Voraussetzungen für die schriftlichen Prüfungen im Abitur in der gymnasialen Oberstufe". Diese finden Sie hier:

 

Projektorientierung: Alle Inhalte des Faches werden an kleinen oder größeren Projekten vermittelt. Genauer heißt dies, dass wir immer von einer konkreten Problemstellung ausgehen, und dann aufzeigen welche Hilfsmittel die Informatik zur Bearbeitung dieses Problems zur Verfügung stellt. 

Mögliche Projekte für die Jahrgangsstufe EF werden hier ausführlich dargestellt, damit  auch der Nicht-Fachmann / die Nicht-Fachfrau die Arbeitsweise des Faches ein wenig nachvollziehen kann.

 


 

 

Mögliche Projekte Jahrgangsstufe EF

Analyse von Standardsoftware

  Durch Analyse der Benutzeroberfläche gängiger Standardsoftware wie Textverarbeitung und  Tabellenkalkulation findet eine erste Einführung in die Begriffe objektorientierter Software statt.
Inhalte: Objekt, Attribute und Dienste von Objekten, 
Modellierung eines Computers
  Inhalte: Modellierung als Vereinfachung.
Die Objekte Bildschirm und Zeichenstift
Freihandzeichnen
  Wir zeichnen einfache Autos, Uhren, Eisenbahnwaggons, Häuser
Inhalte: Umgang mit der vereinfachten Delphi-Oberfläche.
Übungen mit dem Zeichenstift. (Ähnlich Logo)
Pfeilwurfspiel
  Wir entwerfen ein erstes einfaches Spiel.
Inhalte: Modellierung von Klassen. 
Verzweigungen (IF....THEN....ELSE) und 
Wiederholungen (REPEAT....UNTIL und WHILE....DO....)
Autos und Ampeln
  Wir entwerfen Ampeln, Autos, Fußgängerüberwege  und Kreuzungen.
Inhalte: Modellierung, Verzweigungen und Wiederholungen
Billard, Tennis oder ähnliches
  Hier werden zum ersten mal Klassen nicht nur entworfen sondern von den Schülerinnen und Schülern selbst programmiert.
Inhalte: Prozeduren mit Parametern, Zustandsvariable, Beziehungen zwischen Klassen. 
Grafikprogramme
  Wir Programmieren ein vereinfachtes Zeichenprogramm das in einigen Bereichen mehr kann als Paint.
Inhalte: Bildung von Oberklassen durch Abstraktion.
Tastatursteuerung von Programmen.
Windparkprojekt
  Vertiefung von Klassenbeziehungen.
Knöpfe (Buttons) als Bedienelemente
Das Zugprojekt
  Wie hängen die Eisenbahnwaggons aus dem Projekt Freihandzeichnen in beliebiger Reihenfolge aneinander und lassen den Zug fahren. 
Inhalte: Verkettung von Objekten.
Die Rolle der steuernden Knöpfe wird genauer analysiert. Daraus ergeben sich wesentliche Erkenntnisse zur Ereignissteuerung und zur Ereignisschleife.
Dies führt zur Funktionsweise graphischer Programmiersystemen wie Delphi 
Können Computer denken ?
  Wir nähern uns dieser grundlegenden Frage von zwei Seiten. Mehr soll hier noch nicht verraten werden!
Informatische Inhalte: Arbeiten mit Textobjekten. Analyse von Sprache. 

 


 

Mögliche Projekte Jahrgangsstufe Q1

einfache Programme mit Zahlen und Texten

  Inhalte: Arbeit mit graphischen Entwicklungsoberflächen am Beispiel des Java-Editors
Arbeit mit verschiedenen Datentypen.

Spielautomat

  Inhalte: Zeitsteuerung, Nebenläufigkeit (Threads),
Einfache Automaten mit endlich vielen Zuständen.

Client-Programmierung

  Wir  beschäftigen uns mit Netzwerken, Internet, Protokollen und Client-Anwenderprogrammen. Es wird ein Time-Client, ein Echo-Client und ein POP3-Client entwickelt
Inhalte: Protokolle, Schichtenmodell.

selbstähnliche Graphiken und andere selbstähnliche Probleme

  Inhalte: Rekursive Algorithmen

Wartezimmer

  Wir simulieren eine Arztpraxis. Dabei werden Warteschlangen und lineare Listen entworfen.
Inhalte: Die Objektklassen Lineare Liste und  Schlange

Bundesjugendspiele

  Inhalte: Datenverwaltung, Suchen und Sortieren

Rangierbahnhof

  Inhalte: Die Objektklasse Stapel

Textkomprimierung

  Wir beschäftigen uns mit der Komprimierung und Dekomprimierung von Texten. Am Beispiel des Morsecodes und des Huffman-Algorithmus lernen wir binäre Bäume, insbesondere Suchbäume und die zugehörigen Algorithmen kennen
Inhalte: Komprimierungsalgorithmen, Die Objektklassen Baum und Suchbaum

Client-Server-Programme

  Wir beschäftigen uns vertieft mit Vernetzung und Internet. Es werden Chat-Programme und andere typische Netzwerkanwendungen erstellt.

Die Stadtbücherei

  Inhalte: Datenbanken

 


 

Mögliche Projekte Jahrgangsstufe Q2

Getränke- und andere Automaten

  Inhalte: endliche Automaten mit festgelegten und zufälligen Zustandsübergängen.

Logo - selbstgemacht

  Wir entwickeln selbst eine Sprache, die von einem Computer verstanden werden kann.
Inhalte: Klassen formaler Sprachen. Kellerautomaten.

Rechnerarchitektur

  Inhalte: Aufbau und Arbeitsweise von Mikroprozessoren. 
Maschinennahe Sprachen

Was 'können' Computer ?

  In Zusammenarbeit mit dem Fach Philosophie gehen wir der Frage nach, ob es Probleme gibt, die Computer grundsätzlich nicht lösen können.

Grund- und Leistungskurse:

Beide Kurse beschäftigen sich mit ähnlichen Projekten. In Grundkursen werden dafür häufig fertige Module eingesetzt, in den Leistungskursen wird aufgeklappt, wie diese Module zusammengesetzt sind. Häufig werden in Leistungskursen verschiedene Lösungswege aufgezeigt und miteinander vergleichen. Leistungskurse zeichnen sich ferner durch ein deutlich höheres Maß an theoretischer Reflexion und stärkere Mathematisierung aus.

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