Informatik-Konzept an der Schloss-Schule
Vorbereitung auf die zunehmend digitalisierte Welt
Wir leben im Informationszeitalter, nahezu alle Prozesse unseres täglichen Lebens sind mit informationsverarbeitenden, computergestützten Technikbausteinen versehen. Der wirtschaftliche Erfolg Deutschlands basiert in vielen Bereichen auf den hochwertigen technischen Umsetzungen und der Nutzung von IT-Infrastrukturen. Daher erscheint es mehr als sinnvoll, dass auch Kinder und Jugendliche altersgemäß auf dieses und das darauffolgende Zeitalter einer zunehmend digitalisierten Welt vorbereitetwerden. Dabei ist nicht der richtige Medieneinsatz und Konsum ein wichtiger Bestandteil schulischer Bildung, sondern auch der im Detail verständnisfördernde Informatikunterricht.
Nach dem Lehrplan Baden-Württemberg
Das Land Baden-Württemberg bietet dabei mittels Bildungsplänen folgende Möglichkeiten an: In Klassenstufe 7 ist Informatik an allen Gymnasien ein einstündiges Pflichtfach. Danach können die Kinder und Jugendlichen wählen, ob sie sich dem Profilfach IMP (Informatik, Mathematik und Physik) mit entsprechenden Vertiefungsschwerpunkten zuwenden, oder einem anderen Profilfach, welches keine informationstechnischen Inhalte umfasst. In Klassenstufe 10 kann man dann einen Vorbereitungskurs Informatik besuchen, der dann in der Kursstufe als Grund- oder Leistungsfach bis zum Abitur und sogar einer Abiturprüfung fortgesetzt werden kann. Dennoch besteht auch die Möglichkeit, eine allgemeine Hochschulreife zu erlangen, obwohl man nur in Klassenstufe 7 das Fach Informatik hatte.
Diesem Umstand entsprechend haben wir an der Schloss-Schule ein eigenes Informatikkonzept entwickelt, welches neben dem verpflichtenden Unterricht allen Schüler*innen ab Klassenstufe 8 ein Zusatzangebot im Fachbereich Informatik macht, welches dann bis einschließlich Klassenstufe 10 jährlich neu dazu gewählt werden kann.
Eigenes Konzept der Schloss-Schule
Der Informatikunterricht in der Klassenstufe 8 lässt sich in drei große Themenblöcke einteilen:
- Daten und Codierung
In diesem Bereich beschäftigen wir uns mit Binärcodes (Umwandlung Binärzahlen – Dezimalzahlen, Addition und Subtraktion), fehlererkennenden Codes (ISBN, EAN, Prüfziffern), fehlerkorrigierenden Codes (Paritätsbit, Hamming-Code, XOR – Verknüpfung).
- Algorithmen
In diesem Bereich erlernen die Kinder und Jugendlichen Programmieren mit der BOB3-Platine unter Lernbegleitung. Dabei geht es beispielsweise um das Verstehen und Anwenden des Prinzips der Programmierung, um die Bedeutung der Programmier-Syntax (Schleifen, if – else – Abfragen, switch – case, …), wie man die Roboter-LEDs ansteuert (Blinklicht und Farben der LEDs verändern), wie man LEDs in Abhängigkeit von Bedingungen (z.B. true/false) leuchten lassen kann und wie man Sensoren ansteuern und auswerten (z.B. IR – Sensor, Temperatursensor) kann.
- Rechner und Netze
In diesem Bereich betrachtet man den Aufbau und die Simulation einfacher Netzwerke, die Kommunikation zwischen Rechnern (Adressierung, Aufbau von IP4- und MAC-Adressen, Paketorientierung, Protokolle) sowie das Client/Server – Prinzip und die Funktion von Servern. Dabei werden auch der Aufruf einer Internetseite (Aufbau einer Internetadresse, DNS – Server als Telefonbuch für das Internet) praktisch durchgespielt sowie eigene einfache Webseiten erstellt.
In Klassenstufe 9 werden diese Themenblöcke erweitert und ergänzt...
...durch die Bereiche „Informationsgesellschaft und Datensicherheit“ sowie „Daten und Codierung“. Hier erlernen die Schüler*innen das Vigenère-Verfahren und wie man dieses Verschlüsselungsverfahren angreifen bzw. knacken kann und worauf die Sicherheit beim Verschlüsseln von Daten beruht. Die Problematik des Datenverlusts und Möglichkeiten der Datenwiederherstellung werden besprochen und eigene Strategien zur Vermeidung von Datenverlusten zu Hause entwickelt. Durch Datenkompressionsverfahren wird den Schüler*innen anschaulich vermittelt, weshalb diese sinnvoll sind und weshalb es dabei zu Informations- und damit Qualitätsverlusten kommen kann.
Abgerundet wird das Gesamtkonzept dann in Klassenstufe 10...
...durch die Themenbereiche „Algorithmen“ und „Rechner und Netze“. Hier werden die Kenntnisse aus Klassenstufe 8 aufgefrischt und die für die Informatik wichtigen logischen Operatoren eingeführt und erklärt. Die Effektivität von Algorithmen wird praktisch untersucht und die theoretischen Grundlagen und Hintergründe vom Programmieren weiter vertieft.
Insgesamt haben damit unsere Schüler*innen die Möglichkeit sich für ihr späteres Leben und für die Berufswelt im Bereich der Informatik gut vorzubereiten, um fit für ein späteres Studium oder eine Ausbildung in einem der vielen modernen Ausbildungsrichtungen zu sein.