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Informatik – Wahlfach in der Oberstufe (Schulversuch)

Leitgedanken zum Kompetenzerwerb
Prozessbezogene Kompetenzen zurücksetzen
  • 2.1 Strukturieren und Vernetzen
    • 2.1 Strukturieren und Vernetzen
    • mit dem Schulnetz (zum Beispiel Homeverzeichnis, Tauschverzeichnis, mobile Datenträger, Netzwerkdrucker) zielorientiert arbeiten
    • Dateien und Bezeichner (zum Beispiel für Variablen, Unterprogramme) aussagekräftig benennen
    • Beziehungen zwischen Daten/Objekten (zum Beispiel Hierarchien in Verzeichnisbäumen oder Stammbäumen, die Struktur des Internets, Verkehrsnetz als Graph) erkennen und erläutern
    • gleichartige Daten in geeigneten Datenstrukturen zusammenfassen (zum Beispiel Namensliste einer Klasse, Pixel einer Rastergrafik etc.)
    • Handlungsschritte chronologisch ordnen (auch aufgrund von kausalen Zusammenhängen)
    • Teillösungen zur Lösung des Gesamtproblems nutzen
    • Schnittstellen für Teilbereiche definieren, die unabhängig voneinander bearbeitet werden (zum Beispiel Gruppenarbeit, Protokolle bei Client-Server, Parameter und Rückgabewerte bei Unterprogrammen)
    • textuelle und grafische Modellierungssprachen zur Beschreibung und Entwicklung von Strukturen und Prozessen verwenden
    • ihre eigenen Arbeitsprozesse in Projekten planen und strukturieren, auf Abweichungen reagieren und den Verlauf dokumentieren
  • 2.2 Modellieren und Implementieren
    • 2.2 Modellieren und Implementieren
    • die für die Problemstellung relevanten Informationen herausarbeiten und fehlende beziehungsweise ergänzende Informationen beschaffen
    • für (Teil‑)Abläufe notwendige Eingabedaten und Ergebnisse beschreiben und in Form von Testfällen formalisieren
    • vorliegende Informationen für die Lösung geeignet aufbereiten (zum Beispiel durch Filtern, Reduktion, Kategorisieren)
    • charakteristische und verallgemeinerbare Bestandteile herausarbeiten (Abstraktion)
    • relevante Abläufe, Daten, Komponenten und ihre Beziehungen in informatischen Modellen darstellen
    • passende Komponenten, Strukturen und Lösungsstrategien für gegebene Problemstellungen auswählen und adaptieren
    • geeignete Programme und Hilfsmittel zur grafisch gestützten Modellierung einsetzen
    • unterschiedliche Perspektiven in die Entwicklung einer Lösung miteinbeziehen
    • Strukturen und Abläufe in einer Programmiersprache implementieren
    • geeignete Codebausteine aus verschiedenen Quellen auswählen, gegebenenfalls adaptieren und in eigene Programme einbauen und dabei rechtliche Rahmenbedingungen berücksichtigen
    • Programme gezielt gegen vorab formulierte Testfälle testen
    • Fehler in der Implementierung systematisch aufspüren und beheben
    • die Angemessenheit von Lösungen und die erreichten Resultate bewerten
  • 2.3 Kommunizieren und Kooperieren
    • 2.3 Kommunizieren und Kooperieren
    • fachspezifische Schreib- und Notationsweisen verwenden
    • Sachverhalte, eigene Ideen, Lösungswege und Ergebnisse zielgruppenorientiert und unter Beachtung der informatischen Terminologie erläutern und strukturiert darstellen
    • eigenen und fremden Programmcode in geeigneter Weise kommentieren und dokumentieren
    • vorhandene Dokumentationen und kommentierten Programmcode lesen und verstehen
    • arbeitsteilig als Team ihre Aufgaben planen, strukturieren, ausführen, reflektieren und präsentieren
    • zielorientiert auf einer vorhandenen Infrastruktur kommunizieren und geeignete digitale Werkzeuge zum kollaborativen Arbeiten verwenden
    • in Erarbeitung, Kooperation und Darstellung alltagsrelevante rechtliche Regelungen befolgen und verantwortungsvoll mit eigenen und fremden personenbezogenen Daten umgehen
    • charakteristische Merkmale verschiedener Kommunikationsformen (Mensch-Mensch, Mensch-Maschine, Maschine-Maschine) auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede analysieren und deren gesellschaftliche Auswirkungen bewerten
    • Sicherheitsaspekte bei ihrem Kommunikationsverhalten berücksichtigen und die gesellschaftliche Relevanz von verschlüsselter Kommunikation reflektieren
    • Aspekte von Toleranz und Akzeptanz von Vielfalt im Kontext informatischer Fragestellungen diskutieren
  • 2.4 Analysieren und Bewerten
    • 2.4 Analysieren und Bewerten
    • durch Analyse (zum Beispiel „gezieltes Anwenden“/Blackbox oder auch Codebetrachtung/Whitebox) Erkenntnisse über das Verhalten von informatischen Systemen gewinnen
    • informatische Modelle mit der jeweiligen Realsituation vergleichen
    • unterschiedliche Lösungsansätze und Vorgehensweisen miteinander vergleichen und bewerten
    • Optimierungsbedarf ermitteln und gegebenenfalls Lösungswege optimieren
    • Kenntnisse über den inneren Ablauf informatischer Systeme im Alltag nutzen
    • Einsatzbereiche und Grenzen von Modellen erkennen
    • Entscheidungen auf der Grundlage informatischen Sachverstands treffen und diese sachgerecht begründen
    • Auswirkungen von Computersystemen auf Gesellschaft, Berufswelt und persönliches Lebensumfeld aus verschiedenen Perspektiven bewerten
    • im Zusammenhang einer digitalisierten Gesellschaft einen eigenen Standpunkt zu ethischen Fragen in der Informatik einnehmen und ihn argumentativ vertreten
Leitperspektiven [+][-]

Operatoren

Anhänge zu Fachplänen
3.1.1 Daten und Codierung
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3.1.1 Da­ten und Co­die­rung

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ler­nen mit dem He­xa­de­zi­mal­sys­tem ein wei­te­res Sys­tem zur Ko­die­rung von Zah­len so­wie Ver­fah­ren zur Feh­ler­kor­rek­tur ken­nen. Zur ef­fi­zi­en­ten Spei­che­rung gro­ßer Da­ten­men­gen ler­nen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler Ver­fah­ren zur ver­lust­frei­en und ver­lust­be­haf­te­ten Kom­pres­si­on ken­nen. An­hand der Lau­f­län­gen­co­die­rung kön­nen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ein kon­kre­tes Ver­fah­ren ex­pli­zit nach­voll­zie­hen und an­wen­den.

Re­la­tio­na­le Da­ten­bank­sys­te­me er­mög­li­chen die Or­ga­ni­sa­ti­on und Spei­che­rung gro­ßer Da­ten­men­gen auf Ba­sis des re­la­tio­na­len Da­ten­mo­dells, bei dem En­ti­tä­ten und ih­re Be­zie­hun­gen in Ta­bel­len ab­ge­bil­det wer­den. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nut­zen ge­eig­ne­te Mo­del­lie­rungs­spra­chen, um re­la­tio­na­le Da­ten­bank­sche­ma­ta zu er­stel­len und set­zen ein Da­ten­bank­ver­wal­tungs­pro­gramm ein, um kon­kre­te An­wen­dungs­fäl­le zu rea­li­sie­ren. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler set­zen die Da­ten­bank­spra­che SQL (Struc­tu­red Que­ry Lan­gua­ge) ein, um über ei­ne lo­gi­sche Abs­trak­ti­ons­schicht auf Da­ten­ban­ken zu­zu­grei­fen. Sie for­mu­lie­ren An­fra­gen, um In­for­ma­tio­nen zu er­mit­teln.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen

Da­ten und Co­die­rung

Re­la­tio­na­le Da­ten­bank­sys­te­me
Umsetzungshilfen

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