Informatik
Jahrgangsstufe 5/6
Mit Beginn des Schuljahres 2021/22 wurde Informatik als Pflichtfach in den Jahrgangsstufen 5/6 an allen Gymnasien in NRW eingeführt und wird seitdem auch am Gymnasium Langenberg gemäß der vorgegebenen Stundentafel mit einer Wochenstunde nach unserem schulinternen Lehrplan unterrichtet.
Zu Beginn der Klasse 5 erfolgt zunächst eine kindgerechte und anschauliche Einführung in wichtige Module unserer digitalen Lernplattform IServ: E-Mails schreiben und beantworten, Aufgaben erhalten, bearbeiten und zurücksenden, Ordner und Dateien anlegen und eine sinnvolle Ordnung herstellen.
Im weiteren Verlauf blicken wir ins Innere eines Computers, sehen uns seine Bauteile an und „begreifen“ sie (mit Hand und Hirn). Digitale Speichereinheiten werden anschaulich gemacht und verschiedene Datenträger vorgestellt und verglichen. Unzählige Einsen und Nullen schwirren umher, zwischen Mega, Giga und Tera. Das Zahlenverständnis wird auf eine harte Probe gestellt, denn wenn der Computer zählt, dann folgt auf 10 zwar immer noch 11, aber nach 11 kommt 100. Verrückte Welt.
Die Kinder blicken hinter die Kulissen des Internets, nehmen erstaunt zur Kenntnis, dass ein Browser nicht dasselbe ist wie eine Suchmaschine, und das World Wide Web nicht dasselbe wie das Internet. Sie wundern sich darüber, dass trotz WLAN und mobilen Daten das Internet ohne viele tausend Kilometer Kabel nicht funktionieren würde und verstehen, warum eine Suchmaschine Fahrräder zum Kauf anbietet, wenn man sich über Blumen informieren möchte.
Sie lernen Kriterien für den sicheren Umgang mit Zugangsdaten und testen die „Knackbarkeit“ von selbst konstruierten Passwörtern. Sie werden sensibilisiert für den Umgang mit eigenen und fremden Daten, Fotos und Videos, deren Weitergabe oder Veröffentlichung.
In der 6. Klasse spielt die Einführung und das Trainieren des algorithmischen Denkens eine zentrale Rolle. Die ersten algorithmischen Trainingseinheiten werden mit einem (fiktiven) Roboter-Käfer und einer (digital simulierten) Roboter-Spinne absolviert.
Nach diesem Warm-Up erfolgt eine Einführung in die visuelle Programmiersprache Scratch, mit der die ersten echten Computerprogramme entwickelt werden.
Thematisiert wird, warum das Verschlüsseln von Daten wichtig ist und wie es funktioniert – auch ganz praktisch: anhand einfacher Verfahren wird das Verschlüsseln und Entschlüsseln von Daten durchgeführt. Und natürlich versuchen wir auch, verschlüsselte Informationen zu „knacken“.
Zum Abschluss der zwei Jahre Informatikunterricht werfen wir noch einen Blick auf die sogenannte „künstliche Intelligenz“: sehen uns an, wo im Alltag sie uns begegnet und wie es funktioniert, dass Maschinen sich selbst „schlauer“ machen.
Jahrgangsstufe 9/10
Seit dem Schuljahr 2022/23 gehört das Fach Informatik zum Angebot des Wahlpflichtbereichs II und wird im Umfang von drei Stunden pro Woche gemäß unserem schulinternen Lehrplan erteilt. Wie alle Fächer des Wahlpflichtbereichs ist es ein schriftliches Fach, gehört aber dennoch zur Fächergruppe II (zu der alle nicht-schriftlichen Fächer gehören). Pro Halbjahr werden zwei Klassenarbeiten geschrieben, sofern nicht als Ersatz eine Projektarbeit vorgesehen ist.
In der ersten Phase der Klasse 9 erfolgt ein vertiefter Blick ins Innere eines Computers – stellvertretend für die Gruppe der digitalen Endgeräte.
Die Funktion und das Zusammenspiel der wichtigsten Bauteile werden betrachtet und das Binärsystem zur Kodierung und Dekodierung von Daten eingesetzt, bevor es noch ein „Stockwerk“ tiefer geht und die Grundlagen der Schaltalgebra vermittelt und mit einer Simulationssoftware eigene Schaltungen aufgebaut und getestet werden.
Über einen Zeitraum von mehreren Monaten steht dann das Internet im Mittelpunkt. Dazu gehören technische Details und Abläufe ebenso wie rechtliche Fragen – und (vor allem!) die Entwicklung eines eigenen Internetauftritts. Dieser wird in Projektgruppen entwickelt, nachdem zuvor die Auszeichnungssprache HTML im Zusammenspiel mit CSS sowie das RGB-Farbsystem und Grundkenntnisse der Bildbearbeitung vermittelt wurden.
Im Themenfeld „Der Mensch und seine Informatiksysteme“ erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler eigenständig einen ausgewählten Teilbereich und stellen diesen in einer Bildschirmpräsentation vor. Zuvor werden im Unterricht Kriterien für eine gute Bildschirmpräsentation erarbeitet und Maßnahmen und Möglichkeiten vermittelt, eine solche zu erstellen – auch ohne feste Bindung an eine bestimmte Software oder ein bestimmtes Betriebssystem.
Das große Thema der Klasse 10 ist die Programmierung. Über mehrere Monate erfolgt eine Einführung in die imperative und objektorientierte Programmierung mittels Python – eine äußerst leistungsfähige Programmiersprache, die sich trotzdem wie keine andere als Erstsprache für Programmieranfänger eignet. Bei der grafischen und ereignisgesteuerten Programmierung gibt es Unterstützung durch einen kleinen Frosch.
Die erworbenen Kenntnisse und Kompetenzen münden schließlich in einem mehrwöchigen Programmierprojekt, bei dem in Teamarbeit ein komplexeres Programm eigenständig geplant und implementiert wird.
Den Abschluss der zwei Jahre Informatikunterricht bildet ein erneuter, (noch) tiefer(er) Blick ins Innere eines Computers. Mit Hilfe der Simulationsumgebung MOPS werden die Abläufe in einem abstrahierten „Von-Neumann-Rechner“ (VNR) visualisiert und der MOPS mit (kleinen) selbst entwickelten Assembler-Programmen „gefüttert“, um das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten eines VNR zu beobachten und zu verstehen.
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