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Vorbemerkungen

 

Bildungsplanübersicht

Schuljahr Bildungsplaneinheiten Zeitricht-wert Gesamt-stunden
Eingangsklasse Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) 20
1 Tabellenkalkulation
16
2 Entwicklung von Internetseiten
14
3 Netze und vernetzte Gesellschaft
14
4 Darstellung von Informationen
6 70
Zeit für Leistungsfeststellung 10
80
Jahrgangsstufe 1 Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) 20
5 Grundlagen der Programmierung
20
6 Relationale Datenbanken
30 70
Zeit für Leistungsfeststellung 10
80
Jahrgangsstufe 2 Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) 16
7 Algorithmen und Datenstrukturen
30
8 Gesellschaftliche Aspekte
10 56
Zeit für Leistungsfeststellung 8
64

Eingangsklasse

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

20

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Erstellen einer Umfrage zum Umgang mit Datensicherheit
Entwickeln einer Tabelle zu einem vorgegebenen Thema (Berechnung der Endnote im Abitur, Kalorienrechner)
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 1

Tabellenkalkulation

16

Die Schülerinnen und Schüler wenden Funktionen eines Tabellenkalkulationsprogramms zur Datenbeschreibung, Datenaufarbeitung und Datenanalyse an. Sie werten Daten zur Lösung von realen Problemstellungen aus.

BPE 1.1

Die Schülerinnen und Schüler wenden grundlegende Funktionen eines Tabellenkalkulationsprogramms an und erstellen Tabellen aus vorgegebenen Sachverhalten.

Eingabe von Daten und Formeln
z. B. Grundrechenarten, Prozentrechnen
Datentypen
z. B. Text, Zahl, Währung, Datum
Kopieren, Ausschneiden und Einfügen von Inhalten

Formatierung von Inhalten

Aufbau, Logik und Design von Tabellen

Bedingte Formatierung

BPE 1.2

Die Schülerinnen und Schüler begründen die Notwendigkeit verschiedener Adressierungsarten und wenden diese an.

Relative und absolute Adressierung
z. B. Kopierfähigkeit von Formeln

BPE 1.3

Die Schülerinnen und Schüler werten mit Funktionen Daten aus.

Summe, Mittelwert, Min, Max

Wenn, auch geschachtelt

Verweise
S-Verweis

BPE 1.4

Die Schülerinnen und Schüler stellen Daten in geeigneten Diagrammen dar.

Balken‑, Säulen‑, Linien‑, Kreis- und Punktdiagramm
z. B. Regression
Punktdiagramm mit Trendlinie
Gestaltung von Diagrammen
z. B. Titel, Achsenbeschriftung, Skalierung, Legende

BPE 2

Entwicklung von Internetseiten

14

Die Schülerinnen und Schüler entwerfen Internetseiten unter Berücksichtigung der vom W3C standardisierten Sprachen und der Trennung von Inhalt und Design.

BPE 2.1

Die Schülerinnen und Schüler erstellen mithilfe einer Seitenbeschreibungssprache Internetseiten mit vorgegebenen Inhalten.

Aufbau und Struktur einer Internetseite
z. B. HTML, Grundgerüst, Tags
Pfadangaben: relativ, absolut

Schreibweise von Dateinamen
z. B. Case-Sensitivität, Umlaute, Sonderzeichen
Überschriften

Einfügen von Bildern und anderen Medien
z. B. Video- und Sounddateien
Listen/Aufzählungen
ohne Formatierung
Hyperlinks

Tabellen
ohne Formatierung

BPE 2.2

Die Schülerinnen und Schüler implementieren mithilfe einer Formatierungssprache das Design der Internetseiten.

Formatierungsebenen
CSS-Ebenen: Externe Datei, Head, Tag
Styledefinitionen

  • HTML-Tags
  • ID- und Klassenselektoren
  • Box-Modell
  • Farben, Schriftart/‑größe, Ausrichtung

BPE 2.3

Die Schülerinnen und Schüler wenden rechtliche Vorgaben bei der Veröffentlichung von Internetseiten an. Sie wenden Übertragungstechniken an, um ihre Internetseiten auf eine nicht-öffentliche Plattform zu publizieren.

Rechtliche Anforderungen für Webseiten

  • Impressum/Disclaimer

  • Urheberrechte
Creative Commons-Lizenz
FTP-Upload
lokaler Webserver

BPE 3

Netze und vernetzte Gesellschaft

14

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Funktionsweise von Netzwerken und deren Rolle für die Gesellschaft.

BPE 3.1

Die Schülerinnen und Schüler identifizieren die zentralen Bestandteile eines Computernetzwerks und erläutern die grundlegenden Konzepte der Datenübertragung.

Einsatzgebiete von Netzwerken
z. B. Internet, Heimnetzwerk
Client-Server-Prinzip

Datenpakete, Adressierung, Wegfindung/Routing
z. B. Veranschaulichung am Schulnetz, Simulationssoftware, Laborunterricht
Netzwerkkomponenten
z. B. Switch, Router, Übertragungsmedien, Access-Point, Home-Router
Speicherung von Daten in Netzwerken
z. B. LAN, Cloud
Verschlüsselung von Daten
z. B. Public-Key-Verfahren
Datensicherheit
z. B. Schutz vor Zugriff, Manipulation und Verlust

BPE 3.2

Die Schülerinnen und Schüler beurteilen die individuellen und gesellschaftlichen Chancen und Risiken der Nutzung von Netzwerken.

Datenschutz
persönliche Daten, unterschiedliche Rechtsnormen in verschiedenen Ländern
z. B. Landesdatenschutzgesetz (LDSG), Europäische Datenschutzgrundverordnung (EU-DSGVO)
Privatsphäre

Suchen von Daten
verschiedene Suchmaschinentypen
Bewerten von Suchergebnissen

BPE 4

Darstellung von Informationen

6

Die Schülerinnen und Schüler beurteilen die Codierung und Veränderung von Daten.

BPE 4.1

Die Schülerinnen und Schüler stellen Zahlen in unterschiedlichen Zahlensystemen dar und erklären deren Relevanz in der Informationstechnologie, z. B. bei der Codierung von Zeichen.

Dezimal‑, Binär‑, Hexadezimalsystem
z. B. RGB-Farbcode
Bit und Byte

ASCII-Code

BPE 4.2

Die Schülerinnen und Schüler erklären die Möglichkeiten der Veränderung an einem exemplarischen Medieninhalt und beurteilen deren Relevanz.

Aufbau einer Mediendatei
z. B. Bild- oder Audiodatei
Verändernde verborgene Eingriffe in die Codierung
z. B. Steganografie, Metadaten
Gesellschaftliche Auswirkungen von manipulierten Daten

Jahrgangsstufe 1

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

20

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Entwicklung, Erstellung und Nutzung einer eigenen Datenbank (Adressdatenbank, Vereinsdatenbank)
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 5

Grundlagen der Programmierung

20

Die Schülerinnen und Schüler verwenden grundlegende Elemente der Programmierung in einfachen Programmen und können Programmabläufe mithilfe von Struktogrammen dokumentieren. Es muss eine Programmiersprache Verwendung finden, mit der Programme am Gerät implementiert und getestet werden. Im Vordergrund steht das Verständnis und zielgerichtete Einsetzen der Strukturen, eine Einführung über eine ikonische Programmiersprache zur Veranschaulichung und zur Fokussierung auf die Konzepte ist sinnvoll.

BPE 5.1

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln und implementieren Programme mit Benutzereingabe und -ausgabe sowie einfachen Berechnungen und wenden die dazu gehörigen Elemente eines Struktogramms an, um diese Programme zu dokumentieren bzw. ein Programm zu entwerfen.

Variable

  • Deklaration
  • Initialisierung

Nutzung von Variablen

  • Zuweisen von Werten
  • Auslesen von Werten
  • Berechnen von Werten

Unterprogramme
z. B. Prozedur, Funktion, Methode
  • Übergabeparameter
  • Rückgabewert

Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe von Daten
z. B. GUI, Konsole, HTML-Formular
Erstellen von Struktogrammen zur Dokumentation von Programmabläufen
Softwareunterstützung empfohlen

BPE 5.2

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln und implementieren eigene Programme unter Nutzung der Kontrollstrukturen Alternative und Wiederholung. Zur Entwicklung und Dokumentation ihrer Programmentwürfe erstellen die Schülerinnen und Schüler Struktogramme.

Ein- und zweiseitige Alternativen, auch geschachtelt
Logische Operatoren: AND, OR, NOT
Einführung über ikonische Programmiersprache zur Veranschaulichung
Wiederholungsstrukturen
Einführung über ikonische Programmiersprache zur Veranschaulichung
  • zählergesteuerte Schleife
  • kopfgesteuerte Schleife

Entwurf und Implementierung eigener Programme

Erstellen von Struktogrammen zur Dokumentation von Programmabläufen

BPE 6

Relationale Datenbanken

30

Die Schülerinnen und Schüler erklären aufgrund der Analyse einer Situation der realen Welt die Notwendigkeit von Datenbanken.
Sie entwickeln durch Abstraktion und Reduktion Datenmodelle in Form von Entity-Relationship-Modellen. Die Überführung der Modelle in ein Datenbanksystem erfolgt ebenso wie die Speicherung, Auswertung und Veränderung komplexer Datenbestände softwaregestützt.

BPE 6.1

Die Schülerinnen und Schüler modellieren Aspekte der realen Welt durch ein Entity-Relationship-Modell.

Entität

Entitätstyp

Attribut

Beziehungen

Kardinalität

BPE 6.2

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln auf der Grundlage eines Entity-Relationship-Modells ein Relationenmodell.

Relation

Datentyp: Text, Ganzzahl, Fließkommazahl, Datum, Wahrheitswert

Primärschlüssel

Fremdschlüssel

Redundanz

3. Normalform

BPE 6.3

Die Schülerinnen und Schüler erstellen aus einem Relationenmodell eine relationale Datenbank mit mehreren Tabellen und wenden SQL-Statements zur Erfassung von Daten an.

Tabelle

CREATE

INSERT

Datenkonsistenz

Referentielle Integrität

BPE 6.4

Die Schülerinnen und Schüler erstellen SQL-Statements zur Auswertung von Datenbeständen über mehrere Tabellen.

SELECT

Sortierung

Bedingungen

Operatoren: AND, OR, NOT

Funktionen: SUM, COUNT, AVG, MIN, MAX, MONTH, YEAR

Gruppierung

BPE 6.5

Die Schülerinnen und Schüler diskutieren die Chancen und Risiken der Speicherung von Massendaten.

Personalisierte Daten

Erkennen von Zusammenhängen
z. B. Bewegungsdatenanalyse

Jahrgangsstufe 2

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

16

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Anwenden und Vergleichen von Verschlüsselungsalgorithmen
Lösen von Optimierungsproblemen in Graphen (Dijkstra-Algorithmus, Breiten- und Tiefensuche)
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 7

Algorithmen und Datenstrukturen

30

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Datenstrukturen Array, verkettete Liste, Stapelspeicher, Warteschlange und Baum. Unter Verwendung einer Programmiersprache am Gerät implementieren die Schülerinnen und Schüler Arrays und wenden Such- und Sortieralgorithmen zur Problemlösung an.

BPE 7.1

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und implementieren eindimensionale Arrays. Sie entwerfen mit der Datenstruktur Array Algorithmen zur Problemlösung in einer Programmiersprache.

Deklaration und Initialisierung eines Arrays

Grundlagen von Arrays
z. B. Länge des Arrays
Zugriff auf Array-Felder

  • Index-Operator
  • Zugriff über Schleife

BPE 7.2

Die Schülerinnen und Schüler erläutern Sortier- und Suchalgorithmen anhand der Datenstruktur Array. Sie wenden die Sortier- und Suchalgorithmen zur Lösung von Problemstellungen an und implementieren diese.

Sortierung

  • Selection Sort
  • Bubble Sort

Suche

  • Lineare Suche
  • Binäre Suche

BPE 7.3

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und modellieren die dynamischen Datenstrukturen verkettete Liste, Stapelspeicher, Warteschlange und Baum sowie deren zentrale Bestandteile.

Listen

  • Eigenschaften
z. B. Anker, Knoten, Daten, Zeiger
  • Operationen
z. B. Einfügen, Löschen
Stapelspeicher
z. B. Operationen
Warteschlange
z. B. Operationen
Aufbau von Bäumen

  • geordnet
  • voll
  • vollständig

Modellierung von Bäumen
z. B. Stammbaum, Organigramm
Binärbäume
z. B. Eigenschaften eines Binärbaums

BPE 8

Gesellschaftliche Aspekte

10

Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit den gesellschaftlichen Folgen der Durchdringung des Alltagslebens durch Algorithmen auseinander.

BPE 8.1

Die Schülerinnen und Schüler identifizieren Bereiche in ihrem Leben, in denen Algorithmen einen wichtigen Einfluss haben.

Informationsvorauswahl durch Algorithmen

  • Suchmaschinen
  • Soziale Netzwerke

Entscheidungen durch Algorithmen
z. B. autonomes Fahren, Bonitätsprüfungen, Auswahlverfahren

BPE 8.2

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und entwerfen Modelle der Datenstruktur Graph als Darstellungsform ausgewählter lebensnaher Situationen.

Eigenschaften von Graphen

  • Knoten und Kanten
  • Grad eines Knotens
  • gerichtete und gewichtete Kanten
  • Weg und Kreis

Modellierung von Graphen

Einsatz von Graphen in der Praxis
z. B. soziales Netzwerk, Verkehrsplan

BPE 8.3

Die Schülerinnen und Schüler beurteilen die Chancen und Risiken des Einsatzes von Algorithmen anhand ausgewählter Beispiele.

Chancen von Algorithmen
z. B. künstliche Intelligenz
Risiken von Algorithmen

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
vgl. Einheitliche Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung Informatik der KMK i. d. F. vom 05.02.2004

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