Informatik

Was ist eigentlich Informatik?

Viele denken - wenn sie das Wort "Informatik" hören - immer zuerst an Computer und glauben, dass die Informatik sich nur mit Computern oder ihrer Programmierung beschäftigt. Dem ist aber nicht so. Die "Informatik" widmet sich nicht nur diesen beiden Bereichen, sondern hat noch viel mehr Facetten.

Betrachtet man zunächst einmal das Wort "Informatik", so ist es Ende der 1960er Jahre als Kunstwort aus den beiden Wörtern "Information" und "Automatik" in unseren allgemeinen Sprachgebrauch übergegangen. Schaut man im Duden nach, so wird Informatik beschrieben als "Wissenschaft von der systematischen Verarbeitung von Informationen, besonders der automatischen Verarbeitung mit Hilfe von Digitalrechnern".

Informatik ist keine Naturwissenschaft, da sie sich nicht mit materiellen Dingen beschäftigt, wie z.B. dem Aufbau und der Umwandlung von Materie in der Chemie. Sie beschäftigt sich vielmehr mit geistigen Dingen. Informatik ist eher eine Geisteswissenschaft, die sich an den strengen, formalen und logischen Methoden orientiert, wie man sie von der Mathematik her kennt. In der Informatik werden theoretische Begriffe, Denkmethoden und Algorithmen erarbeitet und deren Grenzen und Möglichkeiten untersucht.

Fachwissenschaftlich unterteilt man die Informatik in drei Teilbereiche:

drei Teilbereiche: praktische, technische und theoretische Informatik

Die hauptsächliche Beschäftigung der "praktischen Informatik" besteht in dem Umgang mit Software (z.B. Anwendung und auch Entwicklung von Office-Paketen) und dem Lösen vorgegebener Probleme mit Hilfe von Algorithmen und entsprechenden Programmiersprachen.

Die "technische Informatik" hat die Hardware zum Inhalt, d.h. es wird von der technischen Seite her untersucht, wie Computer und die Peripheriegeräte prinzipiell arbeiten. Hierzu gehört auch der Entwurf sogenannter "logischer Schaltungen".

Die "theoretische Informatik" untersucht vorgegebene Fragen und Probleme daraufhin, ob sie "theoretisch" machbar sind. Es gibt viele Probleme mit denen die Informatik sich beschäftigt, von denen gezeigt worden ist, das sie gar nicht mit einem Computer lösbar sind - zumindest nicht in einer entsprechend kurzen Zeitspanne. Dies ist wichtig z.B. im Bereich der Kryptographie (= Datenverschlüsselung) und Kryptoanalyse (= Datenentschlüsselung). Man denke hierbei z.B. nur an die Sicherheit verschlüsselter Daten auf einer Bank- oder Kreditkarte.



Ziele des Informatikunterrichts

Die Schülerinnen und Schüler sollen lernen,

  • Computer und Computersysteme besser zu verstehen,
  • Hard- und Software effizient und sinnvoll zu nutzen,
  • mit komplexen Systemen umzugehen,
  • die prinzipielle Überlegenheit des Menschen über die Technik zu begreifen,
  • Verantwortungsbewusstsein im Umgang mit "neuen Medien" zu entwickeln,
  • konstruktiv und kreativ zu arbeiten und zu denken,
  • Informationen in geeigneter Form zu finden, zu strukturieren, zu verarbeiten und darzustellen.

Informatik am KvGG

Am Kardinal-von-Galen-Gymnasium gibt es einen Informatikraum, der mit 15 miteinander vernetzten Computern, einem Beamer, einem Scanner und einem Laserdrucker ausgestattet ist.

Im fünften Schuljahr werden alle Schülerinnen und Schüler im Fach "Informationstechnische Grundbildung" (ITG) unterrichtet. Elementare Grundlagen zur Bedienung von Textverarbeitungen und des Internets, des Datenschutzes und der Datensicherheit, das Erlernen des Maschinenschreibens mit 10 Fingern und die Erstellung von Präsentationen mit Powerpoint sind Inhalte dieses Unterrichts.

In den Klassen 8 und 9 des achtjährigen Bildungsganges (G8) wird Informatik im Differenzierungsbereich der Mittelstufe als "MaPhIn"-Kurs, also eine Kombination aus Mathematik, Physik und Informatik unterrichtet. Der Name "MaPhIn" spiegelt die oben genannte Dreiteiligkeit und auch den Anwendungsbezug des Faches Informatik wider. In den "MaPhIn"-Kursen wird - je nach Vorkenntnissen der Schülerinnen und Schüler - in den zwei Jahren eine Auswahl aus folgenden Themen behandelt:

Schülerinnen und Schüler im Informatikraum

  • Arbeit mit Office-Paketen (besonders Tabellenkalkulation und Datenbanken)
  • Einführung in die funktionale Programmierung mit LOGO (Jeder Schüler erhält eine kostenlose, für Unterrichtszwecke beschränkte Lizenz des verwendeten Programmes zum Üben am heimischen Computer)
  • Einführung in die technische Informatik mit LOCAD (Zum Üben und Testen des Aufbaus digitaler Schaltungen am heimischen Computer erhält jeder Schüler eine kostenlose, für Unterrichtszwecke beschränkte Lizenz des verwendeten Programmes)
  • Datenschutz(gesetz), Datensicherheit
  • Kryptographie, Kryptoanalyse
  • Geschichtliche Entwicklung der Datenverarbeitung
  • Funktionsweise der Hardware eines Computers
  • Präsentationserstellung mit Powerpoint
  • Robotik mit LEGO MINDSTORMS NXT (graphische Programmierumgebung)
graphische Programmier-Oberfläche bei LEGO MINDSTORMS NXT

graphische Programmier-Oberfläche bei LEGO MINDSTORMS NXT



von Schülern im MaPhIn-Unterricht gebaute Roboter

von Schülern im MaPhIn-Unterricht gebaute Roboter



Lego-Sumo-Ringen in der Projektwoche Ende des Schuljahres 2015/2016
Lego-Sumo-Ringen in der Projektwoche Ende des Schuljahres 2015/2016

Quicktime-Videos zum Lego-Sumo-Ringen, die während der Projektwoche 2015/2016 entstanden sind, können Sie hier downloaden:

In der Oberstufe wird Informatik als eigenständiger Kurs angeboten. In diesem Kurs erhalten die Schülerinnen und Schüler in der Jahrgangsstufe EF einen Einführungskurs in die objektorientierte Programmierung mit Java nach dem Konzept "von Stiften und Mäusen", das heißt mit Hilfe einer pädagogisch angepassten Klassenbibliothek werden anschaulich die grundlegenden Strukturen objektorientierter Programmierung vermittelt. Hierauf aufbauend wird in der (eventuell) dreijährigen Oberstufeninformatik eine Auswahl aus folgenden Themen behandelt:

  • Robotik mit LEGO MINDSTORMS NXT (Programmierung mit NXC oder JAVA mit Eclipse)
  • Sortieralgorithmen
  • Datenstrukturen (Keller, Liste, Schlange)
  • Kryptographie, Kryptoanalyse
  • Einführung in die theoretische Informatik (Formale Sprachen)
  • Automatentheorie (Endliche Automaten; Turingmaschinen)
  • Aufwandsanalysen, Komplexitätstheorie (NP-Vollständigkeit)
  • Umsetzung eines gemeinsamen Projektes zu einem abzusprechenden Themenbereich
NXC-Programmieroberläche bei LEGO MINDSTORMS

NXC-Programmieroberläche bei LEGO MINDSTORMS

Wettbewerbe

Der folgende Wettbewerb erfreut sich seit 2006 steigender Beliebtheit in Deutschland. Während im Schuljahr 2009/2010 nur vier Schülerinnen und Schüler unserer Schule daran teilgenommen haben, sind es im Schuljahr 2010/2011 schon mehr als 130 Schülerinnen und Schüler:

Logo: Informatik-Biber-Wettbewerb

Ziel des Informatik-Biber-Wettbewerbs ist es, "das Interesse an Informatik durch eine erste attraktive Begegnung mit den Konzepten dieses Faches zu wecken. Jugendliche werden angeregt, aktiver und bewusster mit Informationstechnik umzugehen. Sie erfahren, wie die Informatik alle Bereiche des Alltags durchdringt und wie vielseitig ihre Anwendungsmöglichkeiten sind. Damit will der Informatik-Biber dazu beitragen, die Attraktivität des Fachs Informatik sowie seinen Anteil im Schulunterricht zu steigern. [...] Die Aufgaben des Informatik-Bibers sind unterhaltsam und überraschend und weisen häufig einen konkreten Bezug zum Alltag auf. Dennoch ist ihr Gehalt anspruchsvoll und klar informatisch. Auf diese Weise werden Berührungsängste mit dem noch jungen Fach Informatik abgebaut und neue Erkenntnisse zu seinen Inhalten gewonnen."

(Zitat von der Internetseite www.informatik-biber.de/Ueber_den_Biber/ziele)


Eine erfolgreiche Bearbeitung der Aufgaben des folgenden Wettbewerbs dürfte wegen des Schwierigkeitsgrades und der erwarteten Vorkenntnisse eher Schülerinnen und Schülern der Oberstufe vorbehalten bleiben:

Logo: Bundeswettbewerb Informatik

"Der Bundeswettbewerb Informatik gehört zu den bundesweiten Schülerwettbewerben, die von den Kultusministerien der Länder unterstützt werden. Schirmherr ist der Bundespräsident. Der BWINF wird jedes Jahr im September ausgeschrieben und wendet sich an Jugendliche bis 21 Jahre, die Computer nicht bedienen, sondern beherrschen wollen." (Zitat von der Internetseite www.bwinf.de)

Informatiklehrer

Karl Hagedorn, Markus Pleger, Angelika van de Locht

Fachvorsitzender: Markus Pleger

Stellvertreter: Angelika van de Locht