Informatik (Wahlfach)
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)
  • 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 und ihre Beziehungen in informatischen Modellen darstellen
    • passende Strukturen und Lösungsstrategien für gegebene Problemstellungen auswählen
    • geeignete Programme und Hilfsmittel zur grafisch gestützten Modellierung einsetzen
    • unterschiedliche Perspektiven in die Entwicklung einer Lösung miteinbeziehen
    • Abläufe in einer (zum Beispiel grafischen) Programmiersprache implementieren
    • geeignete Codebausteine aus verschiedenen Quellen auswählen, gegebenenfalls adaptieren und in eigene Programme einbauen
    • Programme gezielt gegen vorab formulierte Testfälle testen
    • Fehler in der Implementierung systematisch aufspüren und beheben (zum Beispiel Debugger)
    • 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 Teilen von Informationen (zum Beispiel Arbeitsergebnisse, Fragen, Programmcode) einsetzen
    • 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 sachegrecht 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

Operatoren

Anhänge zu Fachplänen

3.2.1 Da­ten und Co­die­rung

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ler­nen das Kon­zept des Gra­phen und aus­ge­wähl­te Pro­blem­stel­lun­gen auf Gra­phen ken­nen. Sie ler­nen das Pro­blem des kür­zes­ten We­ges auf ei­nem Gra­phen ken­nen. Beim Lö­sen er­fah­ren sie die Gren­zen von Bru­te-Force-An­sät­zen und ler­nen mit dem Di­jk­s­tra-Al­go­rith­mus ei­nen Al­go­rith­mus mit ei­ner ho­hen All­tags­re­le­vanz ken­nen.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen

G

M

E

(1)

Be­grif­fe aus der Gra­phen­theo­rie (Kan­ten, Ecken, Kan­ten­zü­ge) ver­wen­den, um ge­eig­ne­te Pro­blem­stel­lun­gen über­sicht­lich dar­zu­stel­len

(1)

Be­grif­fe aus der Gra­phen­theo­rie (Kan­ten, Ecken, Kan­ten­zü­ge) ver­wen­den, um ge­eig­ne­te Pro­blem­stel­lun­gen über­sicht­lich dar­zu­stel­len

(1)

Be­grif­fe aus der Gra­phen­theo­rie (Kan­ten, Ecken, Kan­ten­zü­ge) ver­wen­den, um ge­eig­ne­te Pro­blem­stel­lun­gen über­sicht­lich dar­zu­stel­len

(2)

er­läu­tern, dass die Bru­te-Force-Me­tho­de für das Pro­blem des kür­zes­ten/schnells­ten Pfa­des i. d. R. un­ge­eig­net ist

(2)

er­läu­tern, dass die Bru­te-Force-Me­tho­de für das Pro­blem des kür­zes­ten/schnells­ten Pfa­des i. d. R. un­ge­eig­net ist

(2)

das Pro­blem des kür­zes­ten/schnells­ten Pfa­des er­läu­tern und be­grün­den, dass die Bru­te-Force-Me­tho­de zur Lö­sung i. d. R. un­ge­eig­net ist

(3)

den Al­go­rith­mus von Di­jk­s­tra zur Weg­su­che an ei­nem Bei­spiel durch­füh­ren

(3)

den Al­go­rith­mus von Di­jk­s­tra zur Weg­su­che er­klä­ren und hän­disch an ei­nem Bei­spiel durch­füh­ren

(3)

den Al­go­rith­mus von Di­jk­s­tra zur Weg­su­che er­klä­ren und hän­disch an ei­nem Bei­spiel durch­füh­ren


Umsetzungshilfen
Hinweis
Die Beispielcurricula, Synopsen und Kompetenzraster sind bei den inhaltsbezogenen Kompetenzen des jeweiligen Faches zu finden.