Kultusministerium Zentrum für Schulqualität und Lehrerbildung
Informatik (Schulversuch)
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)
    • textuelle und grafische Modellierungssprachen zur Beschreibung und Entwicklung von Strukturen und Prozessen verwenden
    • ihre eigenen Arbeitsprozesse in Projekten planen und strukturieren, auf Abweichungen reagieren und den Verlauf dokumentieren
  • 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, Komponenten und ihre Beziehungen in informatischen Modellen darstellen
    • passende Komponenten, Strukturen und Lösungsstrategien für gegebene Problemstellungen auswählen und adaptieren
    • geeignete Programme und Hilfsmittel zur grafisch gestützten Modellierung einsetzen
    • unterschiedliche Perspektiven in die Entwicklung einer Lösung miteinbeziehen
    • Strukturen und Abläufe in einer Programmiersprache implementieren
    • geeignete Codebausteine aus verschiedenen Quellen auswählen, gegebenenfalls adaptieren und in eigene Programme einbauen und dabei rechtliche Rahmenbedingungen berücksichtigen
    • Programme gezielt gegen vorab formulierte Testfälle testen
    • Fehler in der Implementierung systematisch aufspüren und beheben
    • 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 kollaborativen Arbeiten verwenden
    • 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 sachgerecht 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

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3.2.5 Au­to­ma­ten und for­ma­le Spra­chen

Im All­tag be­geg­nen den Schü­le­rin­nen und Schü­lern Phä­no­me­ne, die sich mit­hil­fe von Au­to­ma­ten­mo­del­len er­klä­ren las­sen (zum Bei­spiel Am­pel­schal­tung, Gra­fi­sche Be­nut­zer­schnitt­stel­le). Sie nut­zen die Dar­stel­lungs­for­men Zu­stands­dia­gramm und Zu­stands­über­gangs­ta­bel­le, um Au­to­ma­ten zu mo­del­lie­ren. Bei der Mo­del­lie­rung rea­ler Au­to­ma­ten (Leer­gut­au­to­ma­ten, Snack­au­to­ma­ten und Ti­cket­au­to­ma­ten) wer­den im Un­ter­richt auch Au­to­ma­ten mit Aus­ga­ben be­han­delt.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

An­wen­dungs­be­rei­che be­schrei­ben, in de­nen Au­to­ma­ten­mo­del­le ein­ge­setzt wer­den
MB_03
, MB_05
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_03_08
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_02_04
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_04_01
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_02_05
(2)

[nur LF]
(3)

[nur LF]
(4)

[nur LF]
(5)

[nur LF]
(6)

[nur LF]
(7)

ei­nen end­li­chen Au­to­ma­ten mit und oh­ne Aus­ga­be (un­ter an­de­rem Mea­ly-Au­to­mat als Zu­stands­dia­gramm) zur Mo­del­lie­rung von Ab­läu­fen ver­wen­den
BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_03_01
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_02_07
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_01_08
(8)

zu ei­nem end­li­chen Au­to­ma­ten die Dar­stel­lungs­for­men Zu­stands­dia­gramm und Zu­stands­über­gangs­ta­bel­le in­ein­an­der über­füh­ren
BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_03_01
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_02_07
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_01_08
(9)

[nur LF]
(10)

[nur LF]
(11)

[nur LF]
(12)

[nur LF]
(13)

[nur LF]
(14)

[nur LF]
(15)

Ein­satz­be­rei­che für end­li­che Au­to­ma­ten (zum Bei­spiel Sub­string­pro­blem, GUI, zu­stands­ba­sier­te Pro­to­kol­le) er­läu­tern
BP2016B­W_ALL­G_GYM_IN­F_P­K_03_08
BP2016B­W_ALL­G_GYM_D_IK_9-10_02_01
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_D_IK_11-12-B­F_02_01
, BP2016B­W_ALL­G_GYM_D_IK_11-12-L­F_02_01
, MB_08
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Umsetzungshilfen
Hinweis
Die Beispielcurricula, Synopsen und Kompetenzraster sind bei den inhaltsbezogenen Kompetenzen des jeweiligen Faches zu finden.