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Informatik, Computertechnik

Vorbemerkungen

Klasse 9

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

20

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Bibliotheksbesuch
Verwendungsgenehmigung
Accounts einrichten
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 1

Persönliches Daten- und Dateimanagement, Datensicherung

12

Die Schülerinnen und Schüler nutzen Möglichkeiten zur nachhaltigen und selbstorganisierten Datenhaltung. Sie wählen entsprechend der Aufgabenstellung gezielt die geeigneten Werkzeuge und Ressourcen aus.

BPE 1.1

Die Schülerinnen und Schüler begründen Vor- und Nachteile aktueller Speichertechnologien und Speicherorte. Sie ermitteln die dateispezifische Applikation aus den Dateiinformationen.

Datenträger

Attribute: Haltbarkeit/Kompatibilität, Wiederbeschreibbarkeit, Kapazität
mechanische Speichermedien: magnetisch, optisch
elektronische Speichermedien
Intern versus Extern
z. B. HDD/SSD, USB-Sticks, CD/DVD …
z. B. Bootfähigkeit/BIOS-Einstellungen
Daten

interne, externe Daten, Cloud: Abgleich, Nutzen und Gefahren
zentrale, dezentrale Daten

Dateien

hierarchische Dateiablage
thematische Dateiablage
Dateiinformationen
Dateirechte

BPE 1.2

Die Schülerinnen und Schüler wenden einfache Datensicherungsverfahren an.

Datensicherung

Relevanz und Wiederbeschaffbarkeit
Sicherungsmöglichkeiten: „copy and paste” WIN/Android/iOS, einfache Batches, Backup/Sync-Software
Wiederherstellung/Redundanzproblematik

BPE 2

Information finden und beurteilen, Recherche, Urheberrecht, Quellenangabe

12

Die Schülerinnen und Schüler suchen zu vorgegebenen Themen oder Stichworten online als auch in Printmedien sowie in Fachbüchern, werten diese aus, erstellen Exzerpte und dokumentieren die Ergebnisse. Die Qualität der Fundstellen wird beurteilt und begründet. Eine Exkursion zu einer Bibliothek vervollständigt den Erfahrungshorizont der Schülerinnen und Schüler.
Die Schülerinnen und Schüler begründen den Zweck des Urheberrechts und nennen und erläutern die rechtlichen Konsequenzen. Sie wenden Quellenangaben an. Sie testen die Einholung einer Verwendungsgenehmigung.

BPE 2.1

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln Informationen und überprüfen die Qualität der Fundstellen und werten diese aus. Darüber hinaus begründen sie die Qualität der Fundstellen.

Recherche

Schulbuch und Fachbücher
Printmedien offline/online
Informationssammlung
Bibliothek offline/online
z. B. Exkursion in eine Bibliothek
vgl. Textverarbeitung
Onlinesuche

Suchalgorithmen
Stichwortwahl
Suchhilfen: *, " ", UND, ODER, NICHT, Datumsbereich, Spracheingrenzungen, Ergebnistyp
Fachartikel
Fachbuchauswahl nach Sachthemen

Ergebnissammlung/Auswertung

Qualität der Quellen beurteilen
Qualität des Inhalts beurteilen

BPE 2.2

Die Schülerinnen und Schüler erläutern das Urheberrecht und dokumentieren ihre Quellenangaben. In diesem Zusammenhang wenden sie dies auf eine Verwendungsgenehmigung an.

Urheberrecht

Sinn und Zweck
Exzerpte
Schutz geistigen Eigentums
Nationales Recht
internationales Recht
Konsequenzen und Strafen
Nutzung von Materialien
Verwendungsgenehmigung
Kenntlichmachung von wörtlichen und sinngemäßen Zitaten vervollständigen
Offline- als auch Onlinequellenangaben nach gültigen Regeln dokumentieren
z. B. Einholung einer Verwendungsgenehmigung (Schülerzeitschrift, Flyer, Hintergrundmusik in einem Video, Noten für die Schülerband ...)
creative commons Lizenzen

BPE 3

Datenschutz 1

4

Die Schülerinnen und Schüler erläutern die gesetzlichen Regelungen und Rechte zum Schutz personenbezogener Daten und wenden diese auf Fallbeispiele an.

BPE 3.1

Die Schülerinnen und Schüler identifizieren persönliche Daten. Darüber hinaus bezeichnen und beschreiben sie rechtliche Grundlagen im Datenschutz.

Datenschutz

private Daten
gesetzliche Regelungen
Zugriff Dritter
Bundesdatenschutzgesetz
Landesdatenschutzgesetz
Europäische Datenschutz-Grundverordnung
Datenschutzbeauftragter
Datenweiterverarbeitung durch Dritte

BPE 4

Office-Software und Präsentationstechnik anwenden

16

Die Schülerinnen und Schüler wenden Office-Software an (Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Präsentationssoftware), erstellen Dokumentationen und werten Daten aus. Sie erstellen eine Präsentation mittels aktueller Software und stellen das Thema nach Regeln der Vortrags- und Präsentationstechnik dar.

BPE 4.1

Die Schülerinnen und Schüler wenden Office-Software an und erweitern ihre Fähigkeiten.

Office-Software

Datenauswertung
Kalkulationen
Formeln
grafische Datendarstellung
Textverarbeitung

Berechnung von Problemstellungen
mögliche Anwendungen aus Beispielen/Unterricht Wirtschaft, Mathematik, Physik etc.
Formatierung
z. B. Einzug, Absatz, Nummerierung, Formatvorlagen, automatische Verzeichnisse

BPE 4.2

Die Schülerinnen und Schüler wenden Präsentationstechnik an.

Präsentationstechnik

Recherche
Sprache, Auftreten und Vortragsweise
Rhetorik

Medieneinsatz
Medien dienen nur der Unterstützung und werden ausgewogen verwendet
Präsentationserstellung

Textdarstellung
Schaubilder
Farbwirkung und Farbgestaltung
Text- und Bildgröße
Animationen und Übergänge

BPE 5

Mediennutzung 1: Einrichtung und Nutzung von Onlinediensten, einordnen und begründen des Gefahrenpotenzials

6

Die Schülerinnen und Schüler identifizieren die aktuellen Onlinedienste für PC und mobile Geräte, ermitteln daraus begründet die für sie relevanten Dienste. Sie erstellen persönliche Accounts und wenden diese zum Beispiel zur Bildung von Lerngruppen oder zur Kommunikation innerhalb des Schul- und Lebensalltags an und begründen deren Gefahren.

BPE 5.1

Die Schülerinnen und Schüler wenden aktuelle Onlinedienste für PC und mobile Geräte an. Sie begründen den Nutzen der Dienste für die eigene Verwendung.

Einrichtung und Nutzung von Onlinediensten

E-Mail-Account
Newsgroups, Foren, Blogs
Arbeitsgruppen, kollaboratives Arbeiten
cloudbasierte Datenspeicherung, File-Sharing
soziale Online-Medien
Online-Banking
Webshop/Webauktion, Bezahlsysteme

BPE 5.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären und begründen Gefahren von Onlinediensten für PC und mobile Geräte. In diesem Zusammenhang benennen und beurteilen sie Gegenmaßnahmen sowie vorsorgliche Schutzmaßnahmen.

Gefahren von Onlinediensten

Identitätsdiebstahl
Cybermobbing

Höflichkeitsregeln/Netiquette

Klasse 10

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

20

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Dokumentation von Erfahrungen beim Selbstversuch mit medienfreien Zeiten und Entwicklung einer Handlungsempfehlung, u. a. für das eigene schulische und häusliche Lernen
Datensicherung durchführen (z. B. wichtige Smartphone-Daten wie Kontakte, Bilder, Kommunikationsverläufe, …)
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 6

Bitsysteme, Zahlensystem, Zeichensatz ASCII

12

Die Schülerinnen und Schüler erläutern die unterschiedlichen Anwendungsfälle binärer Codierung in EDV-Systemen. Sie stellen Zahlenwerte in verschiedenen Zahlensystemen dar und wandeln diese korrekt um.

BPE 6.1

Die Schülerinnen und Schüler benennen Sachverhalte, in denen binäre Strukturen als Zahl oder Muster auftreten.

Das Bit und seine Bedeutung im EDV-System

Anfänge binärer Systeme
Bits in der Halbleitertechnik
Tetrade, Byte, Wort
Bitmuster: Bar‑, QR-Code, Rechensysteme, Farbmischung
z. B. optische und elektronische Telegrafie

BPE 6.2

Die Schülerinnen und Schüler stellen Zahlenwerte in verschiedenen Zahlensystemen ohne Taschenrechnerhilfe dar.

Zahlensysteme

Dezimal, Dual, Hexadezimal,
Ziffern, Wertigkeit der Stelle
Anzahl darstellbarer Zahlen/Zustände
Umrechnung in andere Zahlensysteme/Gegenüberstellung
Anwendung

BPE 7

Logische Grundfunktion

12

Die Schülerinnen und Schüler lernen logikbasierte Problematiken zu analysieren, zu vereinfachen und Lösungsstrategien anzuwenden.

BPE 7.1

Die Schülerinnen und Schüler identifizieren logikbasierte Teilproblematiken innerhalb heterogener Problemsituationen. Sie vereinfachen Lösungen und bringen diese zur Anwendung.

Funktionstabelle, Funktionsgleichung
z. B. Codierschalter, Potentiometer
Internetrecherche
simple symmetrische Verschlüsselung
Simulationssoftware, Steuerungshardware
Logische Operatoren

AND, OR, NOT
XOR

Bool‘sche Algebra

Grundschaltungen mit Logikbausteinen
KV-Diagramm
Normalform
disjunktive/konjunktive Normalform

BPE 8

Datenschutz 2

4

Die Schülerinnen und Schüler kennen kriminelle Möglichkeiten des Fremdzugriffs auf ihre Daten und ergreifen selbst individuelle Schutzmaßnahmen.

BPE 8.1

Die Schülerinnen und Schüler diskutieren Fallbeispiele zum Thema Datendiebstahl, diskutieren Abhilfen, wenden Kennwortschutz auf Dateien, Ordner und Online-Accounts an und begründen sichere Aufbewahrungsorte von Daten und Kennwörtern.

Datensicherheit
vgl. Datensicherung, siehe auch Projektvorschlag
vgl. BPE 3
Möglichkeiten des Fremdzugriffs auf persönliche Daten
aktuelle Fälle, z. B. Onlinezugriff auf PCs und mobile Geräte
Individuelle Schutzmaßnahmen: sicherheitsbewusstes Nutzerverhalten, technischer Schutz vor Malware, Kennwortstärke
z. B. Nutzerverhalten bei öffentlichen Netzwerken, der Nutzung von Diensten, Kennwortaufbewahrung
z. B. Schutzmaßnahmen wie Firewall und Virenschutz

BPE 9

Mediennutzung 2: Gefahren erkennen und Nutzungsregeln definieren

6

Die Schülerinnen und Schüler ermitteln und begründen die Gefahren im Umgang mit PC und mobilen Geräten. Sie definieren Regeln bei der Nutzung von Onlinegeräten innerhalb des Schul- und Lebensalltags.

BPE 9.1

Die Schülerinnen und Schüler diskutieren die Verwendung eigener und fremder Daten, identifizieren Gefahren und entwickeln Handlungsempfehlungen.

Gefahren und Auswirkungen
vgl. Projektvorschlag VIP-Bereich, vgl. BPE 5
„unendliche“ Haltbarkeitsdauer von Kommentaren
Fake News und Hasskommentare
Missbrauch von Foto- und Videoaufnahmen von Mitschülern, Lehrern u. a.
gesellschaftliche Veränderung/Bedeutung durch Onlinekontakte versus reale Face-to-Face-Kontakte
Suchtpotential von Onlinegeräten
Medienfreie Zeiten
Einfluss von ständig vorhandenen Onlinegeräten auf Denken, Lernen und Handeln
z. B. Reflexion des eigenen Umgangs mit mobilen Endgeräten während des Unterrichts und im Schulgebäude

BPE 10

Beschreibung und Umsetzung von Abläufen durch Algorithmen

16

Die Schülerinnen und Schüler zeigen geeignete Problemstellungen aus ihrer Erfahrungswelt auf. Sie analysieren Interaktionen zwischen den unterschiedlichen Teilstrukturen und identifizieren Abläufe und Zusammenhänge.

BPE 10.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Strukturen und Abläufe in standardisierter grafischer Form.

Problemanalyse

EVA-Prinzip
Variablen, Datentypen
Bedingte Verzweigungen
Wiederholungen
Sequenzen
Zustände
Programmablaufplan, Struktogramme
einfache Zustandsdiagramme

Grafische Darstellung

Ablaufdiagramme
Strukturdiagramme

BPE 10.2

Die Schülerinnen und Schüler implementieren Algorithmen und Strukturen in einer konkreten Hochsprache. Zudem überprüfen sie die Ergebnisse anhand nachvollziehbarer, realitätsnaher Daten.

Strukturierte Programmentwicklung
z. B. Whitebox- und Blackboxtester
Implementierung
Deklaration und Initialisierung
Variablen
Prozeduraufrufe, Anweisungen
Unterprogramme
Verifizierung

Operatorenliste

In den Zielformulierungen der Bildungsplaneinheiten werden Operatoren (= handlungsleitende Verben) verwendet. Diese Zielformulierungen (Standards) legen fest, welche Anforderungen die Schülerinnen und Schüler in der Regel erfüllen. Zusammen mit der Zuordnung zu einem der drei Anforderungsbereiche (AFB) dienen Operatoren einer Präzisierung. Dies sichert das Erreichen des vorgesehenen Niveaus und die angemessene Interpretation der Standards.

Anforderungsbereiche
Anforderungsbereich I umfasst die Wiedergabe von bekannten Sachverhalten aus einem abgegrenzten Gebiet im gelernten Zusammenhang, die Beschreibung und Darstellung bekannter Verfahren, Methoden und Prinzipien der Informatik, die Beschreibung und Verwendung gelernter und geübter Arbeitstechniken und Verfahrensweisen in einem begrenzten Gebiet und in einem wiederholenden Zusammenhang.
Anforderungsbereich II umfasst die selbstständige Verwendung bekannter Sachverhalte zur Bearbeitung neuer Frage- oder Problemstellungen unter vorgegebenen Gesichtspunkten in einem durch Übung bekannten Zusammenhang, die selbstständige Übertragung des Gelernten auf vergleichbare neue Situationen, wobei es um veränderte Fragestellungen, veränderte Sachzusammenhänge oder um abgewandelte Verfahrensweisen gehen kann, die Anwendung bekannter Verfahren, Methoden und Prinzipien der Informatik zur Lösung eines neuen Problems aus einem bekannten Problemkreis.
Anforderungsbereich III umfasst das planmäßige Verarbeiten komplexer Gegebenheiten mit dem Ziel, zu selbstständigen Gestaltungen bzw. Deutungen, Folgerungen, Begründungen, Wertungen zu gelangen, die bewusste und selbstständige Auswahl und Anpassung geeigneter gelernter Methoden und Verfahren in neuartigen Situationen. Dabei werden aus gelernten Denkmethoden bzw. Lösungsverfahren die zur Bewältigung der Aufgabe geeigneten selbstständig ausgewählt und einer neuen Problemstellung angepasst.
Operator Erläuterung Zuordnung
AFB
anwenden
einen bekannten Sachverhalt, eine bekannte Methode auf eine neue Problemstellung beziehen
I, II
auswerten
Daten, Einzelergebnisse oder Sachverhalte zu einer abschließenden Gesamtaussage zusammenführen
II, III
begründen
für einen gegebenen Sachverhalt einen folgerichtigen Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung herstellen
II
benennen, nennen
Sachverhalte, Strukturen und Prozesse begrifflich aufführen
I, II
berechnen
mittels charakteristischer Merkmale einen Sachverhalt genau feststellen und beschreiben
I, II
beschreiben
Strukturen, Sachverhalte oder Zusammenhänge strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten wiedergeben
I, II
bestimmen
einen Zusammenhang oder einen möglichen Lösungsweg aufzeigen und das Ergebnis formulieren
II, III
beurteilen
den Stellenwert von Sachverhalten oder Prozessen in einem Zusammenhang bestimmen, um kriterienorientiert zu einem begründeten Sachurteil zu gelangen
III
bezeichnen
Sachverhalte, Strukturen und Prozesse erkennen und zutreffend formulieren
I
darstellen
Zusammenhänge, Sachverhalte, Methoden etc. in strukturierter Form grafisch oder gegebenenfalls fachsprachlich wiedergeben
I, II
definieren
einen Begriff exakt bestimmen, um ihn von anderen abzugrenzen
II, III
diskutieren
zu einem Sachverhalt, zu einem Konzept oder zu einer Problemstellung eine Argumentation entwickeln, die zu einer begründeten Bewertung führen
II, III
dokumentieren
alle notwendigen Erklärungen, Herleitungen und Skizzen darstellen
II, III
einordnen
einen Sachverhalt oder eine Aussage mit erläuternden Hinweisen in einen Zusammenhang stellen
II, III
entwerfen, planen
zusammenstellen von Funktionalitäten unter Berücksichtigung vorgegebener Daten
II, III
entwickeln
zu einem Sachverhalt oder zu einer Problemstellung ein konkretes Lösungsmodell oder ein Lösungskonzept begründend skizzieren
II, III
erklären, erläutern
Strukturen, Prozesse und Zusammenhänge von Erscheinungen erfassen, in Einzelheiten verdeutlichen und durch zusätzliche Informationen verständlich machen
I, II
ermitteln
einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren
I, II
erstellen
Darstellen von Sachverhalten gemäß vorgegebener Syntax
II
erweitern
eine vorgegebene Struktur um Bestandteile ergänzen
II, III
identifizieren, kennzeichnen
das Wesentliche und Typische benennen
II
implementieren
Algorithmen und Datenstrukturen in eine Programmiersprache umsetzen
II
kommentieren
kausale Zusammenhänge anhand gegebener oder eigener Ergebnisse präzise vorstellen
II, III
modellieren
zu einem Ausschnitt der Realität ein informatisches Modell anfertigen
II, III
skizzieren
die wesentlichen Eigenschaften eines Objektes, eines Sachverhaltes oder einer Struktur grafisch darstellen
I, II
Stellung nehmen
unter Heranziehung von Kenntnissen differenziert eine eigene begründete Position beziehen
III
überprüfen, testen
Sachverhalte, Probleme, Fragestellungen nach bestimmen fachlich üblichen Kriterien untersuchen
II, III
übertragen
einen bekannten Sachverhalt, eine bekannte Methode auf eine neue Problemstellung beziehen
II, III
vervollständigen
Sachverhalte, Ausdrücke oder Aussagen nach bereits vorliegenden Kriterien mit zusätzlichen Informationen versehen
I, II
zeichnen
eine anschauliche und hinreichend exakte grafische Darstellung gegebener Strukturen anfertigen
I, II

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