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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
3.1.2 Algorithmen
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3.1.2 Al­go­rith­men

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ler­nen die Syn­tax der schon be­kann­ten al­go­rith­mi­schen Grund­bau­stei­ne in ei­ner tex­tu­el­len Pro­gram­mier­spra­che ken­nen.

Sie nut­zen Va­ria­blen mit un­ter­schied­li­chen Da­ten­ty­pen und auch Ar­rays zur Spei­che­rung und Ver­ar­bei­tung gleich­ar­ti­ger Da­ten. Sie nut­zen Un­ter­pro­gram­me mit Pa­ra­me­tern und Rück­ga­be­wer­ten, be­schrei­ben An­for­de­run­gen an Un­ter­pro­gram­me und ent­wer­fen ge­eig­ne­te Test­rou­ti­nen, um ih­re Im­ple­men­tie­run­gen da­ge­gen zu tes­ten. Sie un­ter­schei­den zwi­schen syn­tak­ti­schen und se­man­ti­schen Feh­lern. Sie ent­wi­ckeln Stra­te­gi­en, um feh­ler­frei­en Code zu schrei­ben und nut­zen auch die Mög­lich­kei­ten der Ent­wick­lungs­um­ge­bung. Für spe­zi­el­le Auf­ga­ben­be­rei­che (zum Bei­spiel Ein- und Aus­ga­be von Text, Gra­fik, Sen­sor­ab­fra­gen) kön­nen ge­eig­ne­te Pro­gramm­bi­blio­the­ken zum Ein­satz kom­men.

Mit der Ob­jekt­ori­en­tier­ten Pro­gram­mie­rung (OOP) ler­nen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ein wei­te­res Pro­gram­mier­pa­ra­dig­ma ken­nen. Sie im­ple­men­tie­ren ei­ge­ne Klas­sen und re­geln den Zu­griff auf At­tri­bu­te mit­hil­fe von Zu­griffs­me­tho­den (Da­ten­kap­se­lun­g/Ge­heim­nis­prin­zip). Sie nut­zen As­so­zia­ti­on und Ver­er­bung zur Mo­del­lie­rung und Im­ple­men­tie­rung von Klas­sen­be­zie­hun­gen.

Sie im­ple­men­tie­ren in­ter­ak­ti­ve Pro­gram­me mit ei­ner ein­fa­chen gra­fi­schen Be­nut­zer­schnitt­stel­le.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen

Struk­tu­rier­te Pro­gram­mie­rung

Ob­jekt­ori­en­tier­te Pro­gram­mie­rung
Umsetzungshilfen

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