Informatik

Das Fach Informatik wird am Humboldt-Gymnasium in Klassenstufen 6, 9 und 10 sowie in der Oberstufe unterrichtet.

In der Unterstufe geht es um die Inhaltsfelder

• Information und Daten,
• Umgang mit Informatiksystemen,
• alltägliche Abläufe und Algorithmen, Codieren und Programmieren,
• Automatisierung und künstliche Intelligenz,
• Informatik, Mensch und Gesellschaft.

In der Mittelstufe ist Informatik Teil des Differenzierungsunterrichts in Kombination mit Mathematik und Physik (MPhIf). Arbeitsweisen der Informatik (wie das Programmieren oder Simulationen) werden anhand von Themen aus der Physik (z.B. der Halbleiterelektronik) eingeführt und vorgestellt. Das Spektrum reicht von Ansätzen der Robotik bis zur Kommunikation Mensch-Maschine. In der zweijährigen Laufzeit der 8er/9er Kurse wird in altersstufengemäßer Weise unter anderem auf Grundlagen der Algorithmik am Beispiel einer didaktischen Lernumgebung, auf die technische Informatik am Beispiel von Schaltwerken und Schaltnetzen und auf Robotik eingegangen. Der Unterricht wird zum Teil in Form von fächerverbindenden Projekten und in Kooperation mit außerschulischen Partnern gestaltet.
(In den Jahrgangsstufe 6 wird außerdem ein für alle verpflichtender Kurs zum Umgang mit informatischen Systemen durchgeführt, der jedoch nicht unmittelbar dem Fach Informatik zuzuordnen ist.)

In der Oberstufe wird systematisch in die Techniken und Theorien der Informatik (im engen Sinne) eingeführt. Dazu gehört nicht nur die Ausbildung in einer Programmiersprache, sondern auch die Beschäftigung mit grundlegenden Konzepten der Informatik (wie der Theorie der Algorithmen, Datenstrukturen und Automaten). Das Spektrum reicht von Grundlagen der objektorientierten Modellierung über die Algorithmik bis hin zur Theorie der Datenbanken. In der Sekundarstufe II bietet das Humboldt-Gymnasium in allen Jahrgangsstufen jeweils Grundkurse in Informatik an.
Um insbesondere Schülerinnen und Schülern gerecht zu werden, die in der Sekundarstufe I keinen Informatikunterricht besucht haben, wird in Kursen der Einführungsphase besonderer Wert darauf gelegt, dass keine Vorkenntnisse aus der Sekundarstufe I zum erfolgreichen Durchlaufen des Kurses erforderlich sind.
Der Unterricht der Sekundarstufe II wird mit Hilfe der Programmiersprache Java durchgeführt. Durch projektartiges Vorgehen, offene Aufgaben und Möglichkeiten, Problemlösungen zu verfeinern oder zu optimieren, entspricht der Informatikunterricht der Oberstufe in besonderem Maße den Erziehungszielen, Leistungsbereitschaft zu fördern, ohne zu überfordern.
Die gemeinsame Entwicklung von Materialien und Unterrichtsvorhaben, die Evaluation von Lehr- und Lernprozessen sowie die stetige Überprüfung und eventuelle Modifikation des schulinternen Curriculums durch die Fachkonferenz Informatik stellen einen wichtigen Beitrag zur Qualitätssicherung und -entwicklung des Unterrichts dar.

Zurzeit besteht die Fachschaft Informatik des Humboldt-Gymnasiums aus zwei Lehrkräften für die Sekundarstufe I und einer Lehrkraft für die Sekundarstufe II, denen, falls funktionsfähig, zwei Computerräume und ein Selbstlernzentrum zur Verfügung stehen. Alle Arbeitsplätze sind an das schulinterne Rechnernetz angeschlossen, so dass Schülerinnen und Schüler über einen individuell gestaltbaren Zugang zum zentralen Server der Schule alle Arbeitsplätze der drei Räume zum Zugriff auf ihre eigenen Daten, zur Recherche im Internet oder zur Bearbeitung schulischer Aufgaben verwenden können.
Der Unterricht erfolgt in 45-Minuten oder in 90-Minuten-Einheiten. Die Kursblockung sieht grundsätzlich für Grundkurse eine Doppelstunde und eine Einzelstunde vor.

Das Curriculum des Faches Informatik selbst (d.h. der Kurse in der Sekundarstufe II) lässt sich im Überblick folgendermaßen darstellen:

Einführungsphase (EF)

• Einführung in die Nutzung von Informatiksystemen und in grundlegende Begrifflichkeiten
• Grundlagen der objektorientierten Analyse, Modellierung und Implementierung
• Grundlagen der Programmierung und Grundstrukturen in Java
• Modellierung und Implementierung von Alltagsweltszenarien
• Einfache Such- und Sortieralgorithmen anhand konkreter Beispiele in Arrays
• Geschichte der digitalen Datenverarbeitung und die Grundlagen des Datenschutzes

Qualifikationsphase (Q1 und Q2)
 

• Wiederholung der objektorientierten Programmierung anhand einfacher GUI-Modellierung
• Modellierung und Implementierung von Anwendungen mit dynamischen, linearen Datenstrukturen
• Suchen und Sortieren auf linearen Datenstrukturen: Laufzeitvergleiche
• Modellierung und Implementierung von Anwendungen mit nichtlinearen Datenstrukturen
• Rekursion
• Modellierung und Nutzung von relationalen Datenbanken
• Endliche Automaten und formale Sprachen
• Prinzipielle Arbeitsweise eines Computers und Grenzen der Automatisierbarkeit
• Netzwerkstrukturen, Sicherheit und Datenschutz in Netzstrukturen

Stand: 2022