Informatik
Fundamentale Ideen des Faches Informatik (niedersächsische Rahmenrichtlinien)
Informatik ist die
Wissenschaft, die systematisch Prozesse der Informationsverarbeitung untersucht,
und zwar ihrer Struktur nach und im Hinblick auf ihre Realisierung mit Hilfe von
Computern. Sie hat sich zu einer Grundlagendisziplin entwickelt, die auch auf
andere Wissenschaften ausstrahlt. Die Verwendung von Computern in fast allen
Wissenschaften, in der Technik, in der Wirtschaft und in der Verwaltung hat für
alle Anwendungsgebiete neue Dimensionen eröffnet. Der Computereinsatz erhält
einen immer größeren Stellenwert in unserer Gesellschaft.
Ausgehend von dieser allgemeinen Beschreibung und dem Bildungsauftrag der
Schule, Schülerinnen und Schüler auf die Bewältigung von Lebenssituationen
vorzubereiten, muss der Informatikunterricht sich schwerpunktmäßig mit der
Anwendung und dem prinzipiellen Aufbau von Hard- und Softwaresystemen sowie den
Auswirkungen ihrer Nutzung auseinandersetzen.
Die Auswahl treffender Unterrichtsbeispiele hat so zu erfolgen, dass sie
einerseits die Möglichkeiten und Grenzen der Informationsverarbeitung mit Hilfe
von Computern verdeutlichen, andererseits von den Schülerinnen und Schülern auch
ohne vertiefte Kenntnis der allgemeinen Theorie verstanden werden. Der
Informatikunterricht muss daher diejenigen fundamentalen Ideen vermitteln, die
sich als grundlegende Begriffe, Prinzipien und Denkweisen der Informatik auf
gymnasialem Niveau mit Hilfe geeigneter, praxisorientierter beispiele
unterrichten lassen.
| Schuleigenes Curriculum für das Fach Informatik | |
| Jg.5 |
Informationstechnologische Grundbildung |
| Jg. 10 |
Einführungsphase - Grundlagen der Programmierung in Delphi -
objektorientierte Programmierung 1. IT-Infrastuktur u.a. Homedirectory, Kursordner, Archivierung, Dateiaustausch 2. Visuelle Programmierung Formulare und Komponenten, Objektinspektor, Ausführen und Testen eines Programms. Entscheidungen 3. Numerische und alphanumerische Daten Datentypen integer, real, string, boolean. Datenein- und ausgabe mittels Edit/Memo-Komponente, StringGrid, Konvertierungen 4. Schleifen und Arrays Schleifen mit bekannter und unbekannter Durchlaufzahl. Felder (ein- und mehrdimensional) 5. Programmgesteuertes Zeichnen - Methoden Zeichnen mit Methoden. Canvas. Selbstdefinierte Methoden. Funktionsplot 6. Unterprogramme Funktionen und Prozeduren (Methoden) am Beispiel einer objektorientierten Sprache, rekursive Funktionen Übungsbeispiele (eine Auswahl): · Lösen eines linearen Gleichungssystems (Determinantenverfahren) · Lösen einer allgemeinen quadratischen Gleichung Download · Ermitteln von 6 Lottozahlen ohne Wiederholung und sortiert · Magisches Quadrat · Primzahlalgorithmen mit Arrays Leistungsbewertung: · Eine Klausur pro Halbjahr Download · Selbstangefertigte Programmlösungen · Mündliche Mitarbeit |
| Jg. 11 |
Qualifikationsphase
- Algorithmen und Datenstrukturen I und II 1. Komponenten und Klassen u.a. Erzeugen, Verwalten und Entfernen von Objekten 2. Erzeugen von Klassen durch Vererbung Fenster als Unterklassen, Ereignismethoiden 3. Listenstrukturen Verkettete Listen: Die Klasse TListe 4. Das Sortierproblem Sequentielles und binäres Suchen, das Sortierproblem, sortierbare und sortierte Listen 5. Baumstrukturen Die Baumstruktur beim binären Suchen, Basisklasse TBaumstruktur, binäre Bäume, rekursive Algorithmen Das zweite Halbjahr sollte Raum für ein größeres Programmierprojekt bieten. In arbeitsteiligen Unterrichtsformen werden einzelne Programmmodule vergeben, getestet und zusammengeführt. In der Vergangenheit entstanden hieraus mehrere Beiträge zu "Jugend forscht" Beispiele aus den Jahren 1990-1998: • Das Verziehen gewendelter Treppen (Software für Treppenbau, Stufengeometrie, 3-D-Ansicht, Pläne, Partner: Treppenmeister Leinetal) • World-CAD (Erstellen von Landkarten in unterschiedlichen Projektionen aus Rohdaten) • Konforme Abbildung von Vierecken auf den Einheitskreis (Funktionentheorie, rand- und gebietsintegral-orthogonale Polynome, Partner: Uni Jena, Humboldt-Uni Berlin) |
| Jg. 12 |
Qualifikationsphase
- Grundlagen der Hardware 1. Schaltwerke und endliche Automaten u.a. Definition endl. Automat, Beispiel Serienaddierwerk, Simulation durch Programme (DigiSim) 2. Entwurf von Schaltnetzen Schaltwerttabellen, Schltfunktionen, Disjunktive / konjunktive Normalform (DNF, KNF), Karnaugh-Veitch-Diagramme 3. Schaltnetze Logische Grundschaltungen, Halbaddierer, Volladdierer, Paralleladdier- / subtrahierwerk 4. Digitale Speicherglieder Grund-FlipFlop, Auffang-FF, Master-Slave-FF 5. Taktgesteuerte Schaltwerke Komplementbildung, Zähler, Zähler als Automaten, Universal-FF, JK-MS-FF, Schieberegister, Zähler, serielles Addierwerk mit Taktstop 6. Assemblerprogrammierung Qualifikationsphase - Theoretische Informatik 1. Syntaxanalyse regulärer Sprachen Erkennende Automaten, Mustererkennung 2. Formale Sprachen Grammatiken, Delphi-Bezeichner als Beispiel, die Sprache endlicher Automaten, linksreguläre Grammatik und erkennender Automat, Backus-Naur-Form (BNF) 3. Syntaxanalyse kontextfreier Sprachen Geschachtelte Strukturen (Klammern), Kellerautomat, Keller als Feld, Keller als verkettete Liste, Compilierung arithmetischer Ausdrücke 4. Turingmaschinen Definition, Beispiele |