Informatik

Informationstechnologische Prozesse haben in der heutigen Gesellschaft eine große Bedeutung. Eine wichtige Aufgabe ist es, den Schülern zu vermitteln, welche Rolle Menschen (als Planende und Konstruierende, als Anwendende, Betroffene und Kontrollierende) im Zusammenhang mit der Gestaltung und Nutzung informations- und kommunikationstechnologischer Systeme haben und in welcher Form dabei der Computer als multifunktionales Werkzeug genutzt werden kann.

Der Medienkompetenzrahmen NRW soll dafür sorgen, dass die grundsätzlichen Kompetenzen in den sechs Bereichen „Bedienen und Anwenden“, „Informieren und Recherchieren“, „Kommunizieren und Kooperieren“, „Produzieren und Präsentieren“, „Analysieren und Reflektieren“ sowie „Problemlösen und Modellieren“ in allen Fächern in den schulinternen Lehrplänen abgebildet und somit spiralcurricular im Laufe der Unter- und Mittelstufe vermittelt und vertieft werden.
 
 
Das Fach „Informatik“ übernimmt dabei maßgeblich die letzten beiden Bereiche im Rahmen des ab dem Schuljahr 2021/22 eingeführten Pflichtunterrichts in den Klassen 5 und 6 (hier geht es zum Kernlehrplan Informatik 5/6).
 
Die Schüler/innen lernen, wie sich die Gesellschaft durch den massiven Einsatz von Computern ändert, die durch Programme gesteuert werden, die von Menschen erstellt werden – mit allen entsprechenden Risiken. Der fachkundige Umgang mit dem Computer ist außerordentlich wichtig in der Schule, im Studium und im Beruf.

In der Sekundarstufe I bietet unsere Schule (neben dem Pflichtunterricht in der 5. und 6. Klasse) ab Klasse 9 einen „Differenzierungskurs Informatik“ an. Hier geht es zum Kernlehrplan Informatik für den Differenzierungsbereich.

  • die Informationstechnologische Grundbildung (ITG): Umgang mit der Hardware und Betriebssoftware, Anwendungssysteme (Textverarbeitung, Tabellekalkulation, Datenpräsentation), Internet-Nutzung
  • Dienste des Internet, Grundlegende Programmierelemente (Differenzierungsbereich): Anwendungen für das Internet, Windowsprogrammierung

In der Sekundarstufe II bietet unsere Schule durchgehend und zuverlässig Grundkurse von der EF bis zur Q2 an. Es besteht dabei auch die Möglichkeit, Informatik als drittes Abiturfach (schriftlich) oder als viertes Abiturfach (mündlich) zu wählen. Hier geht es zum schulinternen Lehrplan Informatik in der Sek II.

In der Sekundarstufe II ist neben dem Einsatz von Informatiksystemen im Anwendungsbereich, unter wissenschaftspropädeutischen Aspekten die Arbeit an Modellen, die Entwicklung von Strategien und Techniken im Hard- und Softwarebereich und die praktischen Anwendung von erstellten Systemen wichtig.

Lehrer*innen

Am Annette unterrichten folgende Lehrer*innen das Fach Informatik: 

Herr Bohnhorst-Paris
Herr Götz
Herr Kranenberg
Frau Dr. Kröger
Herr Pelzer
Herr Rübbelke

Technische Ausstattung

Hardware:
1 Lehrerrechner
16 Schülerplätze
1 DVD-Brenner
1 Beamer
1 Drucker

Software:
Standardsoftware (Office, Photoshop, Macromedia, etc.)
Fachsoftware (DynaGeo, Derive, Capella, Delphi, etc.)
Systemsoftware (Betreuungstools, HDGuard, etc.)

Hardware:
1 Lehrerrechner
12 Schülerplätze
1 Beamer
1 Drucker

Software:
Standardsoftware (Office, Photoshop, Macromedia, etc.)
Fachsoftware (DynaGeo, Derive, Capella, Delphi, etc.)
Systemsoftware (Betreuungstools, HDGuard, etc.)

Das gesamte Stromnetz der Schule wurde gemäß der Powerline-Technologie umgerüstet, um Internet-Zugang via Steckdose und Powerline-Modem von allen Klassenräumen aus zu ermöglichen. 8 mobile und umfangreich bestückte PC-Wagen (Lehrer PC, 2 Schüler-Notebooks, Beamer, Drucker) können im Unterricht eingesetzt werden. 3 dezentral gelagerte Notebook-Beamer-Kombinationen können in den jeweiligen Nachbarräumen –und Trakten genutzt werden können.

Alle Rechner sind an einen zentralen File-und Proxyserver angeschlossen, der im Sinne weiterer Ausbaumöglichkeiten eigens in einen Server-Raum ausgelagert wurde.

Hardware:
1 File- und Proxyserver
1 Rechner zur Datensicherung und Erstellung von Images
Brenner, Drucker

Software:
Systemsoftware zur Wartung der Schülerrechner
Antivirensoftware etc

Alle angeschlossenen Rechner werden zentral installiert bzw. upgedatet. Die Schüler arbeiten je nach Fach und Themenstellung in bestimmten Profil-Gruppen. Arbeitsergebnisse werden auf dem Server abgespeichert.

Unterrichtsbeispiele

IT Grundbildung

  • Textformatierung
  • Tabellengestaltung

Differenzierungsbereich

  • Taschenrechnersimulation (HTML-JavaScript)
  • Uhr (HTML-JavaScript)

Sekundarstufe II

  • Sortieren von Zahlen (Delphi)
  • Fraktale Kurven (Rekursionsbeispiele)
  • Schaltwerke (Technische Informatik)

Informationstechnologischen Grundbildung (ITG)

Textverarbeitung: Anwenden der wichtigsten Funktionen eines Textverarbeitungssystems.

  • Zeichen- und Absatzformatierung, Umgang mit Tabulatoren
  • Seiteneinrichtung, Format- und Dokumentvorlagen
  • Tabellen, Formulare, Zeichenelemente
  • Autoformatierung und Gliederung eines Dokumentes
  • Formelgestaltung, Makros
  • Serienbriefe

Internetnutzung: Möglichkeiten der Informationsbeschaffung und Informationsverteilung aus dem Internet und kritische Beurteilung.

  • Dienst: WWW Suchfunktionen
  • Dienst: E-Mail

Tabellenkalkulation: Wichtige Funktionen der Tabellenkalkulation, Erstellung von Tabellen, Berechnungen und Diagrammen.

  • Aufbau und Struktur eines Tabellenkalkulationsystems
  • Kleine Projekte
  • Kennen lernen verschiedener Funktionen: SUMME, SUMMEWENN, Verweise, Datumsfunktionen, mathematische Funktionen etc.
  • Grafiken, Diagrammbearbeitung, Kurvendarstellung von mathematischen Funktionen etc.
  • Datenbankabfragen

Datenpräsentation (Powerpoint): Informationsaufbereitung, -darstellung und –visualisierung und kritische Beurteilung.

  • Nutzung der Techniken zur Darstellung von unterschiedlichen multimedialen Daten
  • Kritische Beurteilung von erstellten Präsentationen

Wahlpflichtbereich II (Differenzierung)

8./9. Klasse: 2 Std. Wahlfach

Internetprogrammiersprachen und Windowsprogrammiersprachen: Grundlegenden Elementen der (Web-)Programmierung und Webpublikation.

HTML:

  • Aufbau und Struktur
  • Formatierung, Rahmen, Tabellen, Verweise, Grafiken
  • Kleine Projekte
  • Entwurf und Gestaltung von Websites

JavaScript – PHP – Java – Visual Basic:

  • Einführung in die Sprache
  • Objekte, Eigenschaften, Methoden
  • Erstellen einfacher Anwendungen
  • Lösen von algorithmischen Problemen
  • Strukturierung von Algorithmen
  • Projekte: Problemabstraktion, -reduktion, Schrittweise Verfeinerung, Modularisierung

Sekundarstufe II

Im Rahmen des mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Aufgabenfeldes können die Schüler/innen Informatik als 3. oder 4. Abiturfach wählen.

Einführung in die Programmierumgebung Delphi – Erwerb informatorischer Basiselemente

  • Einführung in die Informatik: Aufgaben, Methoden, grundlegende Begriffe
  • Kennen lernen wichtiger Hardware-und Softwarekomponenten
  • Programmierumgebung Delphi, wichtige typische visuelle Komponenten
  • Algorithmusbegriff, Bestandteile eines Computerprogramms
  • Einfache Algorithmen und Standard-Datentypen
  • Schleifen, Fallunterscheidungen, Anwendungsbeispiele
  • Geschachtelte Algorithmen, Prozedur-, Funktionskonzept, Anwendungsbeispiele

Problemlösungen entwickeln, analysieren, bewerten, optimieren – Algorithmische Grundschulung

  • Numerische und alphanumerischen Daten, Standard-Prozeduren
  • Ein- und zweidimensionale Felder, Anwendungsbeispiele, Standardalgorithmen
  • Untersuchung der Eigenschaften von Algorithmen
  • Rekursion, Graphische Anwendungen
  • Systematisches Lösen von Problemen, Strukturierung, Modularisierung, Teilalgorithmen
  • Anwendungen der Methoden des systematischen Problemlösens
  • Entwicklung und Analyse von Algorithmen
  • Grundprinzipien der OOP: Lebenslauf von Objekten, Datenkapselung, Vererbung

Vertiefung des objektorientierten Ansatzes – Höhere Datenstrukturen

  • Erzeugen und Verwalten von Objekten und Klassen
  • Beziehungen zwischen Objekten und Klassen
  • Polymorphie, abstrakte Klassen
  • Sortierverfahren, Projekt: Vergleich verschiedener Sortierverfahren
  • Lineare Listen, Prinzip und Grundalgorithmen
  • Zeigerkonzept
  • Keller, Statische und dynamische Keller, Simulationsprogramme
  • Schlange, Statische und dynamische Schlangen
  • Binärbäume (schichtenweise sequentiell organisiert, mit Zeigern), Anwendung: Stadel-Sort
  • Durchlaufalgorithmen, Klassische Algorithmen, Anwendungsbeispiele

Struktur und Arbeitsweise einer DVA

  • Statische Struktur einer DVA, Von-Neumann-Maschine
  • Komponenten einer DVA, Prinzip, Funktionsweise
  • Dynamische Struktur einer DVA
  • Aufgaben der Betriebssoftware
  • Codierungsformate von Daten
  • Zahlendarstellung (positiv, negativ, Fest-, Gleitkommadarstellung), Berechnungen
  • Umrechnungen, Elementarverknüpfungen
  • Klassische Algorithmen, Simulationsprogramme in PASCAL
  • Codierung alphanumerischer Daten
  • Grundelemente der Booleschen Algebra, Grundverknüpfungen
  • Logische Ausdrücke und Funktionen, Normalformen, Gesetzmäßigkeiten, KV-Diagramme, Minimalformen
  • Referate zu verschiedenen elektronischen Bauteilen

Technische Prinzipien von Hardwaresystemen

  • Endliche Automaten: Zustandsdiagramm, Zustandstabelle, Definition
  • Realisierung von endlichen Automaten in Delphi, Simulationsprogramme
  • Schaltnetze, Entwickeln verschiedener Schaltnetze,
  • Analyse und Synthese von Schaltnetzen
  • Klassische Schaltnetze (HA, VA, MUX, Decoder, …)
  • Schaltwerke, Flip-Flop-Arten
  • Einfache Schaltwerke: Addierer, Subtrahierer, Schieberegister, Zähler