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Informatik

Wahlpflichtfach Informatik (Klasse 8 + 9): 

Lehrplan Wahlpflicht II

Kara und Lego-Mindstorms

In der 8. Klasse kann jeder Schüler, wenn er möchte, Informatik als Wahlpflichtfach wählen. Dieses Fach wird in der 9. Klasse weitergeführt. In der Oberstufe ist es möglich, Informatik zu wählen (auch, falls man vorher noch kein Informatik gehabt hat).

In der 8. Klasse lernen wir spielerisch das Prinzip des Programmierens am Beispiel von Kara: Dies ist eine Programmierumgebung mit einem (virtuellen) Marienkäfer, der sich mithilfe einfacher Anweisungen fortbewegen kann. Außerdem besitzt er Sensoren, mit denen er feststellen kann, ob in seiner Nähe ein Baum, ein Kleeblatt oder ein Pilz ist. Mithilfe der Theorie der endlichen Automaten können wir nun Kara programmieren, sodass er bestimmte Aufgaben erledigen kann, z.B.

  • alle Kleeblätter, die auf seinem Weg liegen, einsammeln
  • bis zum nächsten Baum gehen und dann stehen bleiben
  • den Weg aus einem Labyrinth finden
  • einer Kleeblatt-Spur folgen (Pacman)

In der 9. Klasse wiederholen wir das Prinzip des Programmierens am Beispiel von Lego Mindstorms: Mit dieser Programmierumgebung kann ein Lego-Roboter beauftragt werden, verschiedene Teilaufgaben zu erledigen. Die Umgebung bietet dafür verschiedene Module an, die die gängigen Sprachstrukturen einer Programmiersprache abdeckt und auch Sensoren des Roboters ansprechen können.

Informatik in der Oberstufe (Sekundarstufe II) am RSG (Klasse 10-12)

Lehrplan Sek II

In der Oberstufe kann Informatik von jeder Schülerin / jedem Schüler ab der Einführungsphase gewählt werden. Eine Belegung von Informatik als Wahlpflichtfach in der Jgst. 8 u. 9 ist als Voraussetzung nicht erforderlich!

Einführungsphase

In der Einführungsphase steigen wir am RSG in die Programmierung mit Java ein. Die grundlegenden Strukturen  werden zum einen mit Hilfe des Java-Hamster-Modells erarbeitet. Diese einfache aber mächtige Umgebung ermöglicht es, die Grundkonzepte der Programmierung auf spielerische Art und Weise zu erlernen. Ergänzt wird der Einstieg zum anderen durch ein umfangreiches „Leitprogramm“. Dieses Selbstlernkonzept ermöglicht differenziertes Arbeitstempo und individuelle Vertiefungsmöglichkeiten.

Im zweiten Halbjahr wird der Blickwinkel auf die Problemlösungen gerichtet. Statt des bisherigen „von-oben-nach-unten“-Programmierens wird bei der Programmentwicklung jetzt objektorientiert vorgegangen. Hierbei wird angestrebt das Problemfeld, das man mit einer Software bearbeiten möchte, möglichst realitätsnah zu modellieren. Man bildet sogenannte Objekte, die bestimmte Eigenschaften und Fähigkeiten haben, und einander beeinflussen.

Für den objektorientierten Ansatz  verwenden wir am RSG u.a. die Programmierumgebung BlueJ. Sie visualisiert diesen zunächst etwas ungewohnten Ansatz und ermöglicht auch nur kleine Programmausschnitte zu testen, ohne ein von A bis Z lauffähiges Programm geschrieben zu haben.

Qualifikationsphase

Die Javaprogrammierung bleibt auch in der Qualifikationsphase ein zentrales Thema. Wir richten den Blick nun auf dynamische Datenstrukturen. D.h. wir schaffen die Möglichkeit während eines Programmablaufs immer nur so viel Arbeitsspeicher zu belegen, wie gerade benötig wird.

Bei den praktischen Programmierarbeiten versuchen wir am RSG mit Hilfe lebensnaher Anwendungsbeispiele, wie z.B. Adresslisten in Handys oder der Musikverwaltung für mp3-Player an die Interessen der Schülerinnen und Schüler anzuknüpfen.

Des Weiteren geben wir in der Qualifikationsphase Einblick in das Thema relationale Datenbanken. Hier wird der Entwurf von entsprechenden Modellen erarbeitet und mit Access umgesetzt. Mit Hilfe einiger SQL-Befehle werden Abfragen auf Datenbanken getestet.

Die theoretische Informatik umfasst u.a. das Verständnis über reguläre Sprachen, wie Programmiersprachen. Das Entwerfen von Automaten, die beispielsweise prüfen können, ob Wörter zu einer bestimmten Sprache gehören, hat für viele Schülerinnen und Schüler einen reizvollen, knobelnden Charakter.

Wir geben auch einen kurzen Einblick in das Thema Netzwerke. Mit Hilfe der Simulationssoftware Filius können große Netzwerke aufgebaut und getestet werden.

Im Leistungskurs werden zudem rekursive Algorithmen entwickelt und analysiert. Hierzu zählen auch Problemstellungen wie „Backtracking“ und das „Rucksack-Problem“. Der Graph als Datenstruktur wird ebenfalls nur im Leistungskurs thematisiert.

Ausstattung Fachbereich Informatik

Der Fachbereich Informatik befindet sich im neueren Anbau der Schule. Derzeit stehen uns ein Theorieraum und zwei Praxisräume zur Verfügung, die immer gleichzeitig nutzbar sind. So ist es möglich den Raum je nach Unterrichtserfordernis zu wählen und ggf. auch während der Stunde zu wechseln.

Der Theorieraum ist offen und kommunikationsfördernd eingerichtet, verfügt über einen Lehrerrechner mit Beamer und Zugriffsmöglichkeit auf alle Unterrichtsdaten, die so als Gesprächsgrundlage verfügbar sind. Ein interaktives Smartboard ermöglicht die Arbeit in an die Tafel projizierten Inhalten.

Im den Praxisräumen stehen jedem Schüler / jeder Schülerin ein eigener All-In-One-PC zur Verfügung! Diese werden durch ein „Selbstheilungssystem“ bei jedem Neustart in einen schnellen und funktionstüchtigen Grundzustand versetzt, sind aus den Jahren 2015 und 2016 und bieten durch ihre Kompaktheit viel zusätzlichen Platz für Schreibutensilien auf den Tischen. Auf dem Lehrerrechner läuft eine pädagogische Software, die eine zentrale Steuerung und Kontrolle der Schülerrechner ermöglicht.

In den meisten Informatikkursen am RSG kommt eine moodle-Instanz zum Einsatz. Moodle ist eine Lernplattform im Internet. Wir bieten unseren Schülerinnen und Schülern dort unsere Arbeitsblätter, Informationsmaterialien, Internetlinks, Musterlösungen usw. an. Sie können online Aufgaben abgeben und Bewertungen erhalten. Der Zugriff ist sowohl in der Schule als auch zu Hause möglich.

 

Fachschaft Informatik, Nov. 2016