Informatik

Ziel dieses Faches muss es sein, den Schülerinnen und Schülern auf altersgemäße Weise Erkenntnisse über die grundlegende Funktionsweise von Informatiksystemen zu vermitteln, die ihnen eine effiziente Nutzung, einen verantwortungsvollen Umgang sowie eine Abschätzung der prinzipiellen Chancen und Risiken moderner Informatiksysteme ermöglichen.

(aus dem Memorandum der Gesellschaft für Informatik zur Schulinformatik) 

Motivation für unsere Leitlinie in Bezug auf den kompetenten Umgang mit Informatiksystem am FRG waren die Ergebnisse der ICLIS Studie.

Das Ergebnis dieser Studie läßt sich gut in einem Satz zusammen fassen: Das Aufwachsen in einer von neuen Technologien geprägten Welt führt nicht automatisch dazu, dass Kinder und Jugendliche digitale Medien kompetent nutzen können. (Eine Kurzzusammenfassung der Ergebnisse finden Sie unten). Aus diesem Grund erarbeiten wir momentan ein umfassendes Konzept bei dem die Schwerpunkte der medienpädagogischen Erziehung auf den beiden Themenfeldern (1) Lernen mit Medien und (2) Leben mit Medien liegt. 

Ziel des Unterrichts soll und muss es sein, dass unsere Schülerinnen und Schüler einen kompetenten und verantwortungsvoller Umgang in Bezug auf die Nutzung von Informatiksystem erlernen. Hierzu - und das zeigen die Ergebnisse der ICILS-Studie - muss aber gewährleistet sein, das Schülerinnen und Schüler weitreichende, systematische Kenntnisse über ihren Aufbau, ihre Funktionsweise, ihre innere Struktur, ihre Möglichkeiten, Grenzen und Gefahren haben, die weit über bloße Bedienerfertigkeiten hinausgeht.

Wir hoffen, zukünftig das Fach Informatik weiter in allen Jahrgangsstufen neben dem schon existierenden Unterricht in der Oberstufe zu etablieren.

Was ist Informatik?

Informatik ist die

“… Wissenschaft von der systematischen Darstellung, Speicherung, Verarbeitung und Übertragung von Informationen, besonders der automatischen Verarbeitung mit Hilfe von Digitalrechnern (Computern).” 
(aus Duden Informatik)

Informatik setzt sich aus den Begriffen Information und Automatik zusammen und umfasst vier Bereiche.

  • Angewandte Informatik
    Anwendung von technischer, praktischer und theoretischer Informatik in anderen Wissenschaften und Gesellschaftsbereichen.
  • Technische Informatik
    Untersuchung des funktionellen Aufbaus der Hardware; logischer Entwurf von Rechentechnik; maschinennahe Programmierung.
  • Praktische Informatik
    Formulierung von Methoden, um Programmsysteme zu erstellen, einschließlich konkreter Entwicklungsumgebungen und Softwarewerkzeuge zur Unterstützung von Programmieren und Anwendern.
  • Theoretische Informatik Als Rückgrat der Informatik befasst sich das Gebiet der Theoretischen Informatik mit den abstrakten und mathematikorientierten Aspekten der Wissenschaft. Das Gebiet ist breit gefächert und beschäftigt sich unter anderem mit Themen aus der theoretischen Linguistik (Theorie formaler Sprachen bzw. Automatentheorie), Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie. Ziel dieser Teilgebiete ist es, fundamentale Fragen wie "Was kann berechnet werden?" und "Wie effektiv/effizient kann man etwas berechnen?" umfassend zu beantworten.

Darüber hinaus gibt es natürlich Verbindungen zu gesellschaftlichen Gebieten sowie zur Didaktik der Informatik, die aber neben der angewandten Informatik nicht zur Kerninformatik gezählt werden. (Quelle, Stand 3.11.2014).

Damit Sie wissen, womit wir uns in der Informatik beschäftigen, hat die Fachschaft Informatik die Inhalte in Anlehnung an den kompetenzorientierten Lehrplan (Curriculum) des Landes NRW verbindlich festgeschrieben. Lehrpläne:

Leitlinie und Schwerpunkte

"Der Einsatz von Computern und Informations- und Kommunikationstechnik ist ein entscheidender Bestandteil unserer gegenwärtigen und künftigen Gesellschaft. Die Vision ist, dass informatisch gebildete Menschen alle informatischen Probleme, die ihnen in ihrem Leben begegnen werden, mit Selbstvertrauen anpacken und selbstständig allein oder im Team bewältigen können. Und die Lehrenden   helfen   den   Lernenden   dabei,  ihre   Kompetenz   zum   Lösen   solcher   Probleme einzusetzen, zu vertiefen und auszubauen. 

Ein Informatikunterricht, der dies leistet, ist ohne Zweifel sehr anspruchsvoll, doch er darf keine Vision bleiben. Denn alle Schülerinnen und Schüler verdienen die beste Bildung, die eine Gesellschaft bieten kann, den besten Unterricht, den Lehrerinnen und Lehrer erbringen können, und die besten Startchancen für ihr künftiges Leben.

(aus Bildungsstandards der Gesellschaft für Informatik)

Kinder sind schon in sehr jungem Alter in der Lage, ihre Umwelt in Klassen einzuteilen: („Papa - ein Wau-Wau!!“). Sie können auch zwischen der Klasse der Hunde (Wau-Waus) und dem konkreten Objekt, nämlich dem Hund Fiffi unterscheiden.

Das menschliche Denken ist geradezu dadurch gekennzeichnet, dass wir von konkreten Gegenständen (den Objekten) abstrahieren und in Begriffen bzw. Kategorien - die InformatikerInnen sagen in Objektklassen - denken.

Kein Wunder also, dass eine auf Objekten (Fifi und Hasso), Objektklassen (Wau-Wau's), Objektbeziehungen (WauWau's beißen gerne Briefträger) und Klassenbeziehungen (Pudel und Spitze sind Hunde) aufbauende Denkweise eines der wesentlichen Paradigmen informatischer Analyse und Modellierung von Problemstellungen geworden ist. Andererseits trägt eine objektorientierte Analyse wesentlich dazu bei, vorhandene Softwaresysteme zu verstehen.

Sie bietet den Schülerinnen und Schülern einen an ihrem alltäglichen Denken ausgerichteten einheitlichen Zugang zu unterschiedlichen Softwaresystemen, erleichtert das Verständnis des Aufbaus der jeweiligen Software und der Struktur der von ihr verarbeiteten Dokumente. Daher stellt die objektorientierte Analyse und die objektorientierte Modellierung den wesentlichen Leitfaden informatischer Bildung am FRG dar. Der Gefahr, dass informatische Grundbildung zu einer Art Produktschulung verkommt, wird mit einem objektorientierten Ansatz gut begegnet.

Quelle: HAG Lengerich

Objektorientierte Analyse und Modellierung als Basis des Unterrichts

Der Umgang mit den modernen Informations- und Kommunikationstechniken hat sich zu einer Kulturtechnik entwickelt, die unerlässlicher Bestandteil von Allgemeinbildung ist. Zu dieser Kulturtechnik gehören nicht nur Bedienerfertigkeiten für Standardanwendungen, sondern Schülerinnen und Schüler müssen eine fachliche Orientierung zu Einordnung medialer und informatischer Prozesse in ihrem persönlichen Umfeld erlangen und zum anderen anschlussfähiges Wissen für eine vertiefende informatische Bildung erwerben. Dies setzt in Teilbereichen auch ein grundlegendes Verständnis informatischer Prinzipien und der Wirkungsweise von Informatiksystemen voraus. 

Auch wenn aufgrund des geringen Stundenumfangs viele informatische Inhalte momentan noch auf andere Fächer und der Oberstufeninformatik  vorbehalten bleiben müssen, sollen doch alle Inhalts- und Prozessbereich altersgerecht tangiert werden (siehe Abb. rechts) . 

Zudem sollen die vermittelten Kenntnisse und Fähigkeiten für die Arbeit in möglichst vielen anderen Fächern anwendbar sein. Keinesfalls darf sich MTG auf die Vermittlung von Kenntnissen über die Bedienung konkreter Produkte beschränken: Die prinzipiellen Möglichkeiten und Arbeitsweisen von Standardanwendungen sollten immer im Vordergrund stehen. Wenn z.B. der Umgang mit einem Browser oder Suchmaschinen besprochen und geübt werden, darf eine Reflexion über deren Arbeitsweise und über die Geschichte und Struktur des Internet nicht fehlen.  

Die Möglichkeiten der Standardanwendungen sollten weitestgehend im Problemzusammenhang ergründet werden. Einige Inhalte, wie z.B. Details von Textverarbeitungssystemen, können auch in Form einer systematischen Schulung vermittelt werden. Es wird aber versucht, in allen Anwendungsprogrammen eine altersgerechte objektorientierte Sichtweise (siehe Objektorientierte Analyse und Modellierung) durchgängig zu benutzen, um so den Schülerinnen und Schülern einen konzeptionellen Transfer des Erlernten auf nicht behandelte Softwareprodukte zu erleichtern.

Mediale Ausstattung

Unser Gymnasium verfügt über drei Computerräume. 

  • R101 16 PC
  • R102 16 PC
  • R136 30 PC

Des Weiteren steht den Schülerinnen und Schüler das Selbstlernzentrum (SLZ) mit 10 PCs zur Verfügung.

Im Naturwissenschaftlichen Trakt befinden sich zur Zeit zwei Laptopwagen mit jeweils 12 funktionstüchtigen IBM Thinkpad Laptops. 

Momentan erfolgt der Ausbau der Netzwerkstruktur, so dass bis zum Ende des Schuljahrs 2015/2016 alle Räume über einen Netzwerkanschluss verfügen. Zeitgleich wird ein WLan aufgebaut - hierfür werden seitens der Stadt Düsseldorf ca. 50 Hotspots in der Schule verteilt.

Sb dem 13.4.2015 wird ein unitymedia Business Anschluss freigeschaltet. Die Kosten für diesen Anschluß. der eine schnelle Anbindung an das Internet für die Schule bedeutet teilen wir uns mit dem Abendgymnasium und unseren Teil der monatlichen Kosten übernimmt dankenswerterweise der Förderverein.

Vielen Dank!!

 

Software

Durch die Konzeption der Kurse wird Softwareunabhängig gearbeitet. Es ist zu empfehlen, dass jede Schülerin und jeder Schüler zu Hause Zugriff auf einen mit einem Office-Paket (OpenOffice, Microsoft Office, o.ä.) ausgestattet PC hat. Es ist jederzeit möglich, dass auch die Rechner im Selbstlernzentrum genutzt werden können.

Aus unserer Sicht ist die von Tino Hempel zusammengestellte Softwaresuite IoStick (Informatik on a Stick) empfehlenswert. Das Softwarepaket kann kostenfrei auf der Seite Tino Hempels geladen werden und muss anschließend auf einen USB-Stick entpackt werden (Achtung: Dieser Vorgang kann je nach verwendeten USB Stick einige Zeit in Anspruch nehmen). 
 

Freie Software

Kommunikationsplattform

Die Nutzung virtueller Unterrichtsräume wird am FRG vielfältig gepflegt, natürlich nutzen wir auch im Fach Informatik und MTG diese kreative Kommunikationsplattform.

Alle Schülerinnen und Schüler unseres Gymnasiums haben mittels der Plattform die Möglichkeit, in geschützten virtuellen Räumen schulisch und außerschulisch zu kommunizieren und Dokumente zu archivieren.

Den Lehrern des Gymnasium steht ab dem neuen Schuljahr das neue System "logineo" zur schulischen Kommunikation zur Verfügung.

Ab dem neuen Schuljahr werden das FRG seine Schulkalender über logineo pflegen und auch zur Verfügung stellen. Dankenswerterweise kann ab dem Schuljahr 2015/2016 der Kalender zentral gepflegt und dargestellt werden.

Zentrale Ergebnisse der ICILS-Studie

  • Deutschland befindet sich im mittleren Bereich der Rangreihe der Länder. Die Achtklässlerinnen und Achtklässler in Deutschland erreichen einen Leistungs- mittelwert von 523 Punkten und damit ein Leistungsniveau, das signifikant über dem internationalen Mittelwert von 500 Punkten sowie im Bereich des Mittelwerts der Vergleichsgruppe EU (525 Punkte) liegt.
     
  • Die Ergebnisse der Studie ICILS 2013 machen deutlich, dass die weit verbreitete Annahme, Kinder und Jugendliche würden durch das Aufwachsen in einer von neuen Technologien geprägten Welt automatisch zu kompetenten Nutzerinnen und Nutzern digitaler Medien, nicht zutrifft.
     
  • Entwicklungsbedarfe zeigen sich für Deutschland vor allem aufgrund der geringen Anteile an Schülerinnen und Schülern auf der höchsten Kompetenzstufe. Zudem erreichen etwa 30 Prozent der Achtklässlerinnen und Achtklässler in Deutschland nur die untersten beiden Kompetenzstufen I und II. Damit verfügt ein nicht unerheblicher Teil der Jugendlichen nur über rudimentäre bzw. basale Fertigkeiten und Wissensstände hinsichtlich des kompetenten Umgangs mit neuen Technologien.
     
  • Festgestellt werden kann weiterhin, dass das mittlere Kompetenzniveau von Jungen statistisch signifikant hinter dem der Mädchen zurückliegt.
     
  • Zudem lassen sich Bildungsbenachteiligungen für Achtklässlerinnen und Achtklässler aus unteren und mittleren sozialen Lagen sowie für Jugendliche mit Migrationshintergrund feststellen, die im Mittel vergleichsweise geringe Kompetenzen aufweisen und sich überproportional häufig auf den unteren Kompetenzstufen befinden.
     
  • Es ergeben sich deutliche Hinweise auf Entwicklungspotenziale bezüglich der Ausstattung der Schulen mit modernen und unterrichtsnahen Technologien, Bedarfe an Unterstützungssystemen im Bereich des technischen und pädagogischen Supports von Lehrkräften sowie an Fortbildungsangeboten und -maßnahmen für Lehrpersonen.
     
  • Perspektivisch ist davon auszugehen, dass Deutschland ohne eine konzeptionelle Verankerung digitaler Medien in schulische Lehr- und Lernprozesse unter Berücksichtigung des kompetenten Umgangs mit neuen Technologien im internationalen Vergleich auch zukünftig nicht über ein mittleres Leistungsniveau hinauskommen wird.

Medientechnische Grundlage in den Jgst. 5 bis 9

Momentan arbeiten wir an einem Jahrgangsstufen und Fächerübergreifenden Konzepte, um unsere Schülerinnen und Schüler bestmöglich auf die neuen An- und Herausforderungen der medialen Welt vorzubereiten.

In diesem Zusammenhang sollen Themen der technisierten Kommunikation, der automatisierten Informationsbeschaffung und -verarbeitung und der Chancen und Gefahren in der vernetzten Welt besprochen werden.

„Ziel ist es, eine zeitgemäße und fachlich substanzielle informatische Bildung in den Schulen zu fördern“, die über eine reine Anwendungsschulung von Programmen hinausgeht. 

Vielmehr sollen im Unterricht Inhalte gelernt und Prozesskompetenzen erworben werden, die zu einem produktiven, reflektierten und kritischen Umgang mit Medien führen und die erworbenen Kenntnisse unabhängig eines Produktes oder einer Produktgruppe anwendbar machen. Damit folgt die Konzeption für die medientechnische Grundbildung am Friedrich-Rückert Gmnasium aktuellen fachdidaktischen Diskussionen und orientiert sich 

  • an den „Grundsätzen und Standards für die Informatik in der Sek 1
  • am Bewusstsein eines „Dienstleistungscharakters“ für andere Fächer im Fächerkanon des FRGs

Organisationsform

  • MTG wird einstündig im Jahrgang 5 erteilt. Damit steht ein Volumen von ca. 40 Unterrichtsstunden zur Verfügung.
  • MTG ist dabei ein „normales“ Unterrichtsfach und wird somit verpflichtend für alle Schülerinnen und Schüler unterrichtet.
  • Auf dem Zeugnis sollen keine Note erscheinen, sondern die sonst für Arbeitsgemeinschaften üblichen Formulierungen „teilgenommen“, „mit Erfolg teilgenommen“, „mit besonderem Erfolg teilgenommen“ erteilt werden.

Informatik in der Oberstufe

"In der Informatik geht es genau so wenig um Computer, wie in der Astronomie um Teleskope." (Edsger Wybe Dijkstra)

"Ich denke, es gibt weltweit einen Markt für vielleicht fünf Computer." (Thomas Watson, Vorsitzender von IBM, 1943)

"Ich habe mir immer gewünscht, dass mein Computer so leicht zu bedienen ist wie mein Telefon; mein Wunsch ging in Erfüllung: mein Telefon kann ich jetzt auch nicht mehr bedienen." (Bjarne Stroustrup)

Einbindung

Schülerinnen und Schüler müssen entweder zwei Fremdsprachen oder aber zwei Fächer des mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Aufgabenfeldes in Grundkursen durchgängig von der EF.1 bis zur Q2.2 belegen. Eines der beiden Fächer des mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Aufgabenfeldes kann dabei Informatik sein. 

Informatik kann als 2. (LK als Zentralkurs),  3.(GK)  oder 4. (GK) Abiturfach gewählt werden. Die Bedingung, ein Fach des mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Aufgabenfeldes im Abitur zu haben, kann damit abgedeckt werden. Leider muss in allen diesen Fällen zusätzlich eine Naturwissenschaft (Ph, Ch, Bio) zumindest in Grundkursen bis Ende Q2.2 belegt werden. 

Für genauere Informationen wende dich bitte an unser Oberstufenteam!

Anmerkung: Es scheint immer noch einfacher, eine GreenCard für IT-Spezialisten einzuführen, als ganz einfach das Fach Informatik mit den Fächern Physik, Chemie oder Biologie gleich zu stellen. 

Wer sollte das Fach wählen? Was solltest du mitbringen?
  • Es sind keine Vorkenntnisse von Nöten: Wir fangen alle bei dem gleichen Stand an!!
  • Schülerinnen und Schüler, die später ein naturwissenschaftliches Studium anstreben, sollten das Fach wählen!!
  • Schülerinnen und Schüler, die in ihrem späteren Beruf informatorische Kenntnisse benötigen, sollten das Fach auch wählen.
  • Abstraktionsvermögen.
  • Interesse und Spaß an Mathematik, wobei wir versuchen ohne allzuviel Mathematik auszukommen
  • Durchhaltevermögen….
  • Strukturiertes Arbeiten. Bei diesem Punkt sind die Mädchen klar im Vorteil. P.S.: Einige der bekanntesten Softwareentwicklenr sind bzw. waren Frauen!!
  • Bereitschaft auch in deiner Freizeit an Problemen zu arbeiten.
  • Teamfähigkeit!! Die gemeinsame Bearbeitung von Softwareprojekten ist elementarer Bestandteil der Informatik.
  • Zugang zu einem PC. Wir werden aber sicher nicht jede Stunde mit dem PC arbeiten, den ca. 70-80% der Arbeit eines Entwicklers liegt im Bereich der Analyse, des Entwerfens und des Modellierens.
Wer sollte das Fach nicht wählen? Welche Voraussetzung solltest du nicht mitbringen?
  • jahrelange Spielerfahrung auf unterschiedlichen Konsolen, denn mit "Zocken" hat Informatik erstmal wenig zu tun.
  • Faulheit.
  • Ein X und ein Y Chromosom.
  • Unstrukturiertheit. Nicht umsonst gehört die Informatik mit zu den Strukturwissenschaften!
  • Die Erfahrung hat gezeigt, dass Schülerinnen und Schüler mit einer Schwäche in Mathematik es meistens schwerer haben.
  • Möchtest du gut und schnell tippen lernen? Oder möchtest du eine Einführung in Standardsoftware wie z.B. Textverarbeitung, Tabellenkalkulation usw.? Dann bist du in der Informatik leider falsch und du solltest besser einen Kurs bei der Volkshochschule besuchen. Wir versuchen in der Informatik ein wenig hinter die Kulissen zu schauen.

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