Fachbezogene Vorbemerkungen
1. Fachspezifischer Bildungsauftrag (Bildungswert des Faches)
Die Entwicklung der Informationstechnologien durchdringt mit zunehmender Geschwindigkeit alle Bereiche der Lebenswelt in der Gesellschaft. Sie verändert individuelle Lebensgewohnheiten, Kommunikationswege und Interaktionsmöglichkeiten, die Schul-, Ausbildungs- und Berufswelten sowie zahlreiche gesellschaftliche Prozesse auf unterschiedliche Weise. Viele Entwicklungen, die zukünftig bedeutsam sein werden, sind noch nicht bekannt. Die Schülerinnen und Schüler stehen vor der Herausforderung, sich in einer ständig wandelnden Welt zurechtzufinden, die von Informationssystemen geprägt ist. Sie sollen die darin enthaltenen Chancen erkennen, einen geeigneten Umgang mit möglichen Risiken finden und die Gesellschaft und ihre Werte in dieser Dynamik konstruktiv begleiten und weiterentwickeln.
Im Fach Informatik ist ein offener, reflektierter, aber auch kritischer Umgang mit Informationstechnologien und ihren Auswirkungen notwendig. Voraussetzung dafür ist ein Verständnis für die grundlegenden Funktionsweisen und wesentlichen Merkmale der zentralen Felder der Informatik. Deshalb ist es wichtig, das Interesse für diese Technologien und ihre Funktionsweisen zu wecken. Eine wichtige Zielsetzung des Bildungsplans ist es daher, anschauliche und lebensweltbezogene Zugänge zu eröffnen.
Unabdingbar ist ein sicherer und konstruktiver Umgang mit geeigneten Werkzeugen der Informationstechnologie, da nur so eine produktive Nutzung der sich eröffnenden Möglichkeiten erreicht werden kann.
2. Fachliche Aussagen zum Kompetenzerwerb, prozessbezogene Kompetenzen
Der Unterricht im Fach Informatik leistet einen wesentlichen Beitrag zur Bildung sowie zur Studierfähigkeit junger Menschen.
Er erfüllt den Bildungsauftrag, indem die Schülerinnen und Schüler Informatik als Disziplin nutzen, um eine allgemeine Problemlösefähigkeit in einer komplexen und vernetzten Welt zu erreichen. Die Schülerinnen und Schüler erschließen mit Informatiksystemen in beruflichen Kontexten Wirtschaft, Technik und Gesellschaft und werden befähigt, sich Informationen zu beschaffen, sie aufzubereiten und daraus Entscheidungen selbstständig und begründet zu treffen.
Der vorliegende Bildungsplan enthält ganz bewusst auch werkzeugbezogene Kompetenzen. So sollen z. B. Entwicklungsumgebungen funktionell zur Implementierung eines Modells eingesetzt und digitale Kommunikations- und Kooperationssysteme genutzt werden. Die reflektierte Nutzung von Informatiksystemen beinhaltet ein grundlegendes Verständnis der Funktionalitäten, gibt Einblick in die Wirkungsweisen digitaler Medien und macht deutlich, welchen spezifischen Beitrag Informatiksysteme gegenüber anderen Medien leisten können. Somit trägt die informatische Bildung wesentlich zu einer zeitgemäßen digitalen Bildung bei.
Im Fach Informatik TG werden allgemeingültige informationstechnische Grundlagen durch profilfachspezifische Aspekte ergänzt. In Theorie und praktischen Anwendungen erwerben die Schülerinnen und Schüler medien- und informationstechnische Handlungskompetenzen und werden hierdurch auf das (Berufs-)Leben in einer zunehmend digitalen Welt vorbereitet. Der Bildungsplan verfolgt hierbei auch das Ziel, das Interesse an der Informatik zu wecken.
3. Ergänzende fachliche Hinweise
Der Bildungsplan besteht aus allgemeinen Bildungsplaneinheiten und profilspezifischen Bildungsplaneinheiten. Die allgemeinen Einheiten sind in jedem TG-Profil zu unterrichten. Eine profilübergreifende Auswahl der Einheiten ist nicht gestattet. Bei Klappklassen (eine Klasse mit zwei Profilen) müssen die Teil-Gruppen profilscharf unterrichtet werden.
60 % der Bildungsplaneinheiten der Eingangsklasse sind für alle TG-Profile verbindlich. 40 % der Bildungsplaneinheiten der Eingangsklasse sind profilspezifisch. In den Jahrgangsstufen sind 40 % der Bildungsplaneinheiten für alle TG-Profile verpflichtend. Eine Festlegung auf eine Jahrgangsstufe besteht hierbei nicht. In den verschiedenen Profilen werden in der Regel Wahl- sowie Pflichtbereiche im profilspezifischen Teil angeboten.
Bildungsplaneinheiten mit vorangestellten Profilnamen (TGG, TGI, TGM, TGTM, TGU) sind profilspezifische BPE, deren Auswahl erfolgt entsprechend der Angaben unterhalb der Bildungsplanübersicht. Bildungsplaneinheiten ohne vorangestellte Profilnamen sind profilübergreifend verpflichtend.
Gestaltungs- und Medientechnik (TGG):
Das Fach Informatik TG für das Profil Gestaltungs- und Medientechnik fördert sowohl den Einstieg in eine Berufsausbildung als auch die Studierfähigkeit für alle Fachrichtungen. Darüber hinaus vermittelt der Unterricht Grundkenntnisse und -fertigkeiten für Studiengänge mit gestalterischer sowie medien- und informationstechnischer Ausrichtung.
Durch die fachliche Nähe der Bildungspläne Informatik und Gestaltungs- und Medientechnik wurde besonders auf eine gute Verzahnung der inhalts- und prozessbezogenen Kompetenzen geachtet. So unterstützen einerseits die in der Informatik erworbenen Kompetenzen die Konzeption von Produkten, Print- oder Digitalmedien. Andererseits werden in der Informatik durch die Realisation der Gestaltungskonzepte zukunftsweisende Prozesskompetenzen vertieft. Der Unterricht fördert zielorientiertes problemlösendes Denken, individuelles Lernen sowie Eigeninitiative und ermöglicht Binnendifferenzierung.
Die Verwendung von zeitgemäßer und professioneller Software ist Voraussetzung für die Umsetzung von Gestaltungskonzepten im Profilfach Gestaltungs- und Medientechnik.
Eine Abstimmung zwischen den unterrichtenden Lehrkräften ist zwingend erforderlich, da die Inhalte des Faches Informatik mit den Inhalten des Profilfaches Gestaltungs- und Medientechnik eng verknüpft sind. Die im Fach Informatik unterrichtenden Lehrkräfte sollten daher über eine gestalterische Grundbildung verfügen.
Bei der pädagogischen Jahresplanung sind die Bildungsplaneinheiten so anzuordnen, dass sie schulinterne durchgängige Leitthemen oder Projekte ermöglichen.
Informationstechnik (TGI):
Die Inhalte im Fach Informatik TG sind mit den Inhalten im Profilfach Informationstechnik so abgestimmt, dass sie sich gegenseitig ergänzen und aufeinander aufbauen. Die Schülerinnen und Schüler wenden die erworbenen Kompetenzen in praktischen Anwendungen an. Neben der Fachkompetenz werden somit auch überfachliche Kompetenzen, wie z. B. projektbezogene Kompetenzen gefördert.
Die Schülerinnen und Schüler erfahren insbesondere, welche Herausforderungen bei der Implementierung von Informatiksystemen auftreten können und erwerben Problemlösungskompetenzen. Durch die Wahlmöglichkeiten lassen sich hierbei individuelle Schwerpunkte setzen.
Die Verknüpfung möglichst vieler BPE und Vernetzungen mit dem Profilfach sind anzustreben. Daher ist eine enge Absprache zwischen den unterrichtenden Lehrkräften erforderlich.
Mechatronik (TGM):
Die Informatik im Profil Mechatronik greift neben den klassischen informationstechnischen Fragestellungen aus Maschinenbau und Elektrotechnik auch neue Entwicklungen und Trends bei der Steuerung von industriellen Prozessen sowie der Hausautomation auf. Die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung technischer Systeme in diesen Bereichen gewinnt für die Schülerinnen und Schüler sowohl im privaten als auch im späteren beruflichen Leben eine immer stärkere Bedeutung. Dabei sollen „smarte“ Systeme von ihrer technischen Seite her begreifbar werden. Durch die Kenntnis der neuen Technologien sollen die Schülerinnen und Schüler auch zu einem bewussten Umgang mit der Technik gelangen und zur Reflexion ihrer Chancen und Risiken befähigt werden.
Der Themenkomplex Industrie 4.0/IoT findet sich im Bildungsplan als übergreifende Themenstellungen wieder. Die Schwerpunkte sind hier das Erlernen von standardisierten Programmiersprachen und Übertragungsprotokollen zum Datenaustausch in vernetzten Steuerungssystemen sowie Möglichkeiten der Datenhaltung (Datenbanken, Cloudlösungen), Bedienung und Darstellung von vernetzten Steuerungsprozessen.
Es ist möglich, alle BPE so auszuwählen und anzuordnen, so dass sich ein durchgängiges Leitthema oder Projekt ergibt, z. B. „Smart-Factory – von der Planung zum fertigen Produkt“ oder „Smart Home-Hausautomation über WLAN/Internet“.
Die Wahlbereiche bieten zahlreiche Anknüpfungspunkte und Vertiefungsmöglichkeiten zum Pflichtfach Mechatronik und werden je nach Ausrichtung der Schule gewählt.
Technik und Management (TGTM):
Im Profil Technik und Management werden Computer als Werkzeug zur Lösung technischer und betriebswirtschaftlicher Probleme eingesetzt. Das Fach Informatik TG ergänzt das Profilfach um informationstechnische Aspekte. Dabei werden die theoretischen Grundlagen durch Anwendung geeigneter Software vertieft. Dies bietet einen weiteren Ansatz technische Lösungsstrategien mit betriebswirtschaftlicher Betrachtung zu verbinden, um den Schülerinnen und Schülern den entstehenden Kostenfaktor bewusst werden zu lassen.
Umwelttechnik (TGU):
Im Fach Informatik werden allgemeingültige informationstechnische Grundlagen durch profilspezifische Aspekte ergänzt. Am Technischen Gymnasium mit dem Profilfach Umwelttechnik steht dabei die Erfassung, Verarbeitung und Darstellung umwelttechnisch relevanter Messgrößen im Mittelpunkt. Darstellung und Steuerung erfolgen auch webbasiert. Die technische Umsetzung erfolgt in Abhängigkeit von der Ausstattung der Schule und der gewählten BPE.
Es wird empfohlen, die Inhalte der verpflichtenden profilspezifischen BPE der Eingangsklasse an einem durchgängigen umwelttechnischen Projekt beispielhaft zu erarbeiten. Dieses Projekt kann in den Jahrgangsstufen fortgeführt und schrittweise erweitert werden.
Die Verknüpfung möglichst vieler BPE und Vernetzungen mit dem Profilfach sind anzustreben. Daher ist eine enge Absprache zwischen den unterrichtenden Lehrkräften erforderlich.
Hinweise zum Umgang mit dem Bildungsplan
Der Bildungsplan zeichnet sich durch eine Inhalts- und eine Kompetenzorientierung aus. In jeder Bildungsplaneinheit (BPE) werden in kursiver Schrift die übergeordneten Ziele beschrieben, die durch Zielformulierungen sowie Inhalts- und Hinweisspalte konkretisiert werden. In den Zielformulierungen werden die jeweiligen fachspezifischen Operatoren als Verben verwendet. Operatoren sind handlungsinitiierende Verben, die signalisieren, welche Tätigkeiten beim Bearbeiten von Aufgaben erwartet werden. Die für das jeweilige Fach relevanten Operatoren sowie deren fachspezifische Bedeutung sind jedem Bildungsplan im Anhang beigefügt. Durch die kompetenzorientierte Zielformulierung mittels dieser Operatoren wird das Anforderungsniveau bezüglich der Inhalte und der zu erwerbenden Kompetenzen definiert. Die formulierten Ziele und Inhalte sind verbindlich und damit prüfungsrelevant. Sie stellen die Regelanforderungen im jeweiligen Fach dar. Die Inhalte der Hinweisspalte sind unverbindliche Ergänzungen zur Inhaltsspalte und umfassen Beispiele, didaktische Hinweise und Querverweise auf andere Fächer bzw. BPE.
Der VIP-Bereich des Bildungsplans umfasst die Vertiefung, individualisiertes Lernen sowie Projektunterricht. Im Rahmen der hier zur Verfügung stehenden Stunden sollen die Schülerinnen und Schüler bestmöglich unterstützt und bei der Weiterentwicklung ihrer personalen und fachlichen Kompetenzen gefördert werden. Die Fachlehrerinnen und Fachlehrer nutzen diese Unterrichtszeit nach eigenen Schwerpunktsetzungen auf Basis der fächerspezifischen Besonderheiten und nach den Lernvoraussetzungen der einzelnen Schülerinnen und Schüler.
Der Teil „Zeit für Leistungsfeststellung“ des Bildungsplans berücksichtigt die Zeit, die zur Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von Leistungsfeststellungen zur Verfügung steht. Dies kann auch die notwendige Zeit für die gleichwertige Feststellung von Schülerleistungen (GFS), Nachbesprechung zu Leistungsfeststellungen sowie Feedback-Gespräche umfassen.