Termine     Pläne     News     Info     PRS-Team      Unterricht     Projekte     Verpflegung     Förderverein     Ganztagsangebote     Soziale Angebote     Downloads     Sonstiges     Impressum
 
Unterricht / Mathematik-Naturwiss. / Informatik

Informatikunterricht an der PRS

Grundlegende Ziele des Informatikunterrichts

Der umfassende Einsatz der Informations- und Kommunikationstechniken hat in Wirtschaft, Verwaltung, Technik und Wissenschaft aller Industrieländer zu tief greifenden Veränderungen der gesellschaftlichen Strukturen geführt. Diese Entwicklung wird sich auch in Zukunft fortsetzen, alle Bereiche des gesellschaftlichen Lebens sind von dieser Entwicklung betroffen. Eine Technik für Fachleute ist in wenigen Jahren allgemein verfügbar geworden und gehört in vielfältigen Formen bereits zum Erfahrungsbereich von Schülerinnen und Schülern. Die Informatik als Bezugswissenschaft nimmt in dem gesellschaftlichen Wandel eine Schlüsselrolle ein, da sie sich mit den theoretischen Grundlagen, Methoden und Verfahren der Informations- und Kommunikationstechniken beschäftigt, welche auch gegenüber der ungemein schnellen technischen Entwicklung Bestand haben. Ein verantwortungsbewusster Umgang mit Information, das Verständnis für dynamische Abläufe und für entsprechende Problemlösemethoden setzen grundlegende Kenntnisse der Informatik für alle voraus.

Die zentralen Aufgaben des Schulfaches Informatik sind daher:

  • Die Persönlichkeitsentwicklung des Einzelnen durch Förderung seiner Urteils- und Handlungsfähigkeit und seines verantwortungsbewußten Umgangs mit Information und Technik
  • Vermittlung von theoretischen und technischen Grundlagen der Informations- und Kommunikationstechniken und ihrem Beitrag zur Entwicklung von Kultur und Wissenschaft
  • Sensibilisierung für die Probleme bei der Entwicklung zu einer Informationsgesellschaft als gesellschaftliches Schlüsselproblem, das uns alle angeht

Der Beitrag des Informatikunterrichts zur Allgemeinbildung liegt aufgrund dieser Aufgaben und Ziele besonders in folgenden Schwerpunkten:

  • Analyse, Beschreibung und Modellierung komplexer Systeme
  • Problemlösungsmethoden und deren Bewertung
  • Reflexion des Verhältnisses von Mensch und Technik
  • Verantwortungsbewußter Umgang mit den Informations- und Kommunikationstechniken
  • Förderung des schöpferischen Denkens und der Arbeitshaltung
  • Förderung der Fähigkeit zu Kommunikation und Kooperation

(entnommen aus Kursstrukturplanung Informatik)

Der Unterricht im Fach Informatik an der PRS gliedert sich in die Bereiche "Informatik als Wahlpflichtangebot" in der Sekundarstufe I, "Grundkurs Informatik" in der Klassenstufe 11 sowie "Grundkurs Informatik" in den Klassenstufen 12 und 13. In den folgenden Ausführungen sollen diese Bereiche hinsichtlich ihrer unterrichtlichen Umsetzung  ausführlich dargestellt werden.

Anmerkungen zur Unterrichtsdidaktik und -methodik

In allen Informatikkursne steht die eigenständige Arbeit am Computer im Vordergrund. In einem pädagogisch sinnvollen Wechsel von Theorie- und Praxisarbeit sollen die Schülerinnen und Schüler befähigt werden, theoretische Inhalte gedanklich zu durchdringen und in der Praxisarbeit zu vertiefen. Die Befähigung der Schülerinnen und Schüler zu eigenständigem Arbeiten, zur Selbstorganisation von Arbeitsabläufen alleine oder im Team, zum Know-How-Erwerb durch gezielte Informationsbeschaffung und -auswertung nehmen einen hohen Stellenwert in der Unterrichtsgestaltung ein. Hinzu kommt die häufig wiederkehrende Aufgabenstellung, Arbeitsergebnisse in angemessener Form vor der Gruppe zu präsentieren. An technischen Hilfsmitteln stehen den Schülerinnen und Schülern neben der sehr guten Hardwarausstattung mit vielen Peripheriegeräten (Beamer, Scanner, Digitalkamera, Video- und Sounddigitizer, ...) auch eine umfangreiche Softwarebibliothek zur Verfügung. Neben einem jederzeit erreichbaren Internetzugang können in dem lokalen Netzwerk der PRS diverse Lexika, E-Leaning-Produkte und webbasierte Tutorials jederzeit von den Schülerinnen und Schülern genutzt werde. Durch eine schulgeeignete Benutzerstruktur in dem lokalen Netz hat jede Schülerin und jeder Schüler einen eigenen passwortgeschützten Speicherbereich im Netzwerk, auf den von jedem Arbeitsplatz aus zugegriffen werden kann. Ein Raumwechsel oder ein freies Arbeiten an den Computern in der Bibliothek stellt somit kein Hindernis dar. 

Wahlpflichtunterricht Informatik in der Sekundarstufe I

Neben den Fächern des allgemeinen Fächerkanons (Haupt- und Nebenfächer) können die Schülerinnen und Schüler der Philipp-Reis-Schule zu Beginn des neunten Schuljahres aus einer Reihe von Angeboten einen zweijährigen Wahlplichtkurs wählen. Dabei wird neben Angeboten wie "Spanisch als 3. Fremdsprache", "Naturwissenschaften", "Darstellendes Spiel", "Philosphie", "Basislehrgang Computerführerschein" auch das Fach Informatik angeboten. Schon seit Einführung dieses Fachangebotes gehört Informatik zu den am stärksten angewählten Kursen. Um diesem Wahlverhalten der Schülerinnen und Schüler möglichst gerecht zu werden, ohne dabei die Existenz der anderen Fachangebote zu gefährden, ist die Anzahl der parallelen Informatikkurse auf zwei Kurse pro Schuljahr beschränkt. Dabei werden maximal 22 Schülerinnen und Schüler jedem Kurs zugeteilt.  Der Unterricht ist zweistündig und erstreckt sich über zwei Schuljahre. Wie im regulären Fachunterricht erhalten die Schülerinnen und Schüler zu jedem Schulhalbjahr und zu jedem Schuljahresende Noten, die wie die Noten eines jeden Nebenfaches versetzungsrelevant sind.

Die Themenschwerpunkte während dieser zwei Jahre sind:

1. Grundlagen der elektronischen Datenverarbeitung

  • Grundlagen maschineller Informationsverarbeitung
  • Aufbau und Funktion von Computersystemen
  • Software - Betiebssysteme und Anwendersoftware

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich in diesem Themenbereich grundlegende Kenntnisse über den Aufbau und die Funktionsweise von Computern (PCs). Begriffe wie CPU, Taktfrequenz, RAM und ROM, Peripheriegeräte u.s.w. werden erläutert und am Beispiel eines "Aufbaucomputers" demonstriert. Für die theoretische Arbeit stehen elektronische Lexika, das Internet und E-Learning Module zur Verfügung.

2. Lokale Netzwerke und Internet

  • Einteilung und Dienstfunktionalitäten von lokalen Netzwerken
  • Netzwerktopologien und Verkabelung
  • Übertragungsverfahren
  • Grundlagen von Netzwerkprotokollen
  • Das Internet als weltumspannendes Netzwerk

Den Abschluss dieses Themenbereichs bildet die Erstellung einer WebSite zu einem Thema aus dem Betriebspraktikum, das von den Schülerinnen und Schülern zu Beginn des zweiten Schulhalbjahres der neunten Klasse absolviert wurde. Dabei wird als Programm zur Webseitenerstellung ein komfortabler Editor benutzt.  Die fertigen Produkte werden dann von den Autoren der gesamten Lerngruppe vorgetragen und gemeinsam bewertet.

3. Grundlagen digitaler Informationsverarbeitung

  • Zahlensysteme
  • Logische Grundschaltungen
  • Verknüpfte Schaltungen

Für die praktische Arbeit steht ein Simulationsprogramm (Digital-Simulator), das auch als Freeware im Internet erhältlich ist, zur Verfügung. Zusätzliche Informations- und Arbeitsmaterialien unterstützen die Schülerinnen und Schüler bei der Arbeit an diesem Themenkomplex.  

4. Multimedia

  • Was versteht man unter Multimedia?
  • Grundlagen der Graphik- und Bildbearbeitung
  • Grundlagen von Sound- und Videobearbeitung
  • Hypertextsysteme
  • Autorensysteme

Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit sind von den Schülerinnen und Schülern zwei Projektarbeiten zu erstellen. Bei der ersten Aufgabe ist ein in Papierform vorliegender Werbeprospekt mittels eines sehr leistungsfähigen aber dennoch leicht zu bedienenden Autorensystems (Mediator 8.0) in eine multimediale Werbung umzusetzen. Die fertigen Produkte werden wieder gemeinsam von der Lerngruppe nach vorgegebenen Standards bewertet. Im Rahmen des zweiten Projektes ist mit dem gleichen Programmwerkzeug ein multimedial basiertes Quiz mit Auswertungsteil zu einem frei wählbaren Thema zu erstellen. Dabei erlernen die Schülerinnen und Schüler erste Strukturen einer Programmiersprache, die aber in diesem Fall in einer graphischen Form versteckt ist. 

5. Einführung in die Programmierung mit einer höheren Programmiersprache

  • Grundlagen zu Programmiersprachen
  • Einführung in die Grundstrukturen einer höheren Programmiersprache (Delphi)

Die Schülerinnen und Schüler werden anhand einfacher Problemstellungen aus verschiedenen Bereichen in die Grundstrukturen einer höheren Programmiersprache eingeführt. Da die PRS über eine erweiterte Schullizenz der Programmierumgebung Delphi verfügt, können die Schülerinnen und Schüler auch eine lizensierte Kopie für die häusliche Arbeit erhalten. Den Abschluss dieser Unterrichtsphase bildet eine etwas umfangreichere Projektprogrammierung zu einer frei wählbaren Problemstellung (z.B. ein einfaches Spiel, ein Vokabeltrainingsprogramm, ....).

2. Grundkurs Informatik in der Klassenstufe 11

Für die Klassenstufe 11 können die Schülerinnen und Schüler einen zweistündigen Grundkurs Informatik wählen. Dieser ist nicht an den Vorkenntnissen aus dem Wahlpflichtunterricht der Klassenstufen 9 und 10 orientiert, da nicht davon ausgegangen werden kann, dass alle Schülerinnen und Schüler, die die 11. Klasse besuchen, an diesem Wahlpflichtunterricht teilgenommen haben. Folglicherweise werden bestimmte Inhalte, die auch schon in den Jahrgangsstufen und 9 und 10 behandelt wurden, erneut angeboten, wobei jedoch eine intensivere Durchdringung des Lernstoffes angestrebt wird. Über mehrere Jahre betrachtet wählen so viele Schülerinnen und Schüler dieses Angebot, dass pro Schuljahr zwischen zwei und drei Kurse gebildet werden müssen (40 - 60 Schülerinnen und Schüler).

Inhaltlich ist das Angebot an den Kursstrukturplänen für das Fach Informatik in der gymnasialen Oberstufe orientiert.

1. Internet

  • Geschichte des Internets
  • Aufbau und Funktionsweise des Internets
  • HTML als Seitenbeschreibungssprache des Internets
  • Adressen und Protokolle
  • Dienste im Internet
  • Unterscheidung von statischen und dynamischen Webseiten
  • Einführung in die Scriptsprache PHP
  • Datenbanken im Internet

Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit wird in Form einer Projektarbeit durch die Schülerinnen und Schüler ein Internetauftritt für einen fiktiven Urlaubsort erstellt. Innerhalb dieser Seite muss eine interaktive Buchung für einen Sportkurs mit  Zugriff auf eine Datenbank realisiert werden. Die verschiedenen "Produkte" werden dann der Gruppe präsentiert und gemeinsam bewertet.

2. Grundlagen der Programmierung

  • Variablenbegiff
  • Einfache Datentypen mit deren relevanten Operationen und Relationen
  • Strukturierte Datentypen mit ihren relevanten Operationen und Relationen
  • Kontrollstrukturen
  • Struktogramme
  • Modularisierung
  • Benutzeroberfläche Mensch-Maschine-Interaktion
  • Externes Speichern von Zuständen

Die Erarbeitung der Sprachelemente und ihrer Umsetzung in ein anwenderbezogenes Programm erfolgt im Rahmen eines Programmierprojektes, das von einer einfachen Aufgabenstellung ausgehend eine schrittweise Verfeinerung und Erweiterung erfährt. Zusätzliche Aufgaben sollen das erarbeitete Know-How bei den Schülerinnen und Schülern vertiefen und festigen. Auch hier bildet ein eigenständiges Projekt, das alleine oder in kleinen Gruppen zu bearbeiten ist, den Abschluss.

3. Grundkurs Informatik in den Klassenstufen 12 und 13