Unterrichtsvorhaben EF-I

Thema:
Was ist Informatik? Informatik damals, heute und morgen…

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Informatiksysteme
• Informatik, Mensch und Gesellschaft

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Geschichte der automatischen Datenverarbeitung
• Einsatz von Informatiksystemen
• Auswirkungen der Automatisierung auf Mensch und Gesellschaft
• Internet und Datenschutz

Zeitbedarf: 10 Stunden

Konkretisierung EF-I

Unterrichtsvorhaben EF-II

Thema:
Wie funktioniert ein Computer?

Zentrale Kompetenzen:

• Modellieren
• Argumentieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Informatiksysteme
• Algorithmen

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Digitalisierung
• Information und Daten
• Darstellung im Binärsystem
• EVA-Prinzip
• von-Neumann-Architektur
• Analyse einfacher maschinennaher Programme

Zeitbedarf: 12 Stunden

Konkretisierung EF-II

Unterrichtsvorhaben EF-III

Thema:
Such- und Sortieralgorithmen anhand kontextbezogener Beispiele

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Modellieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Algorithmen

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Algorithmen zum Suchen und Sortieren
• Analyse, Entwurf und Implementation einfacher Algorithmen

Zeitbedarf: 9 Stunden

Konkretisierung EF-III

Unterrichtsvorhaben EF-IV

Thema:
Grundlagen der objektorientierten Modellierung und Implementation einfacher Algorithmen am Beispiel eines Marsroboters in Greenfoot

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Modellieren
• Implementieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Daten und ihre Strukturierung
• Algorithmen
• Formale Sprachen und Automaten

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Objekte und Klassen
• Syntax und Semantik einer Programmiersprache
• Analyse, Entwurf und Implementierung einfacher Algorithmen

Zeitbedarf: 18 Stunden

Konkretisierung EF-IV

Unterrichtsvorhaben EF-V

Thema:
Modellierung und Implementierung von Klassen- und Objektbeziehungen anhand von grafischen Spielen und Simulationen

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Modellieren
• Implementieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Daten und ihre Strukturierung
• Algorithmen
• Formale Sprachen und Automaten

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Objekte und Klassen
• Syntax und Semantik einer Programmiersprache
• Analyse, Entwurf und Implementierung einfacher Algorithmen

Zeitbedarf: 18 Stunden

Konkretisierung EF-V

Unterrichtsvorhaben EF-VI

Thema:
Entwicklung eines eigenen Softwareprojekts – Planung, Durchführung, Dokumentation und Präsentation

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Modellieren
• Implementieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Daten und ihre Strukturierung
• Algorithmen
• Formale Sprachen und Automaten

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Objekte und Klassen
• Syntax und Semantik einer Programmiersprache
• Analyse, Entwurf und Implementierung einfacher Algorithmen

Zeitbedarf: 18 Stunden

Konkretisierung EF-VI

Unterrichtsvorhaben Q1-I

Thema:
Wiederholung der objektorientierten Modellierung und Programmierung anhand einer kontextbezogenen Problemstellung

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Modellieren
• Implementieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Daten und ihre Strukturierung
• Algorithmen
• Formale Sprachen und Automaten
• Informatiksysteme

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Objekte und Klassen
• Analyse, Entwurf und Implementierung von Algorithmen
• Syntax und Semantik einer Programmiersprache
• Nutzung von Informatiksystemen

Zeitbedarf: 8 Stunden

Konkretisierung Q1-I

Unterrichtsvorhaben Q1-II

Thema:
Modellierung und Implementierung von Anwendungen mit dynamischen, linearen Datenstrukturen

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Modellieren
• Implementieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Daten und ihre Strukturierung
• Algorithmen
• Formale Sprachen und Automaten

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Objekte und Klassen
• Analyse, Entwurf und Implementierung von Algorithmen
• Algorithmen in ausgewählten informatischen Kontexten
• Syntax und Semantik einer Programmiersprache

Zeitbedarf: 20 Stunden

Konkretisierung Q1-II

Unterrichtsvorhaben Q1-III

Thema:
Suchen und Sortieren auf linearen Datenstrukturen

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Modellieren
• Implementieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Algorithmen
• Formale Sprachen und Automaten

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Analyse, Entwurf und Implementierung von Algorithmen
• Algorithmen in ausgewählten informatischen Kontexten
• Syntax und Semantik einer Programmiersprache

Zeitbedarf: 16 Stunden

Konkretisierung Q1-III

Unterrichtsvorhaben Q1-IV

Thema:
Modellierung und Nutzung vonrelationalen Datenbanken in Anwendungskontexten

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Modellieren
• Implementieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Daten und ihre Strukturierung
• Algorithmen
• Formale Sprachen und Automaten
• Informatik, Mensch und Gesellschaft

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Datenbanken
• Algorithmen in ausgewählten informatischen Kontexten
• Syntax und Semantik einer Programmiersprache
• Sicherheit

Zeitbedarf: 20 Stunden

Konkretisierung Q1-IV

Unterrichtsvorhaben Q1-V

Thema:
Sicherheit und Datenschutz in Netzstrukturen

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Informatiksysteme
• Informatik, Mensch und Gesellschaft

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Einzelrechner und Rechnernetzwerke
• Sicherheit
• Nutzung von Informatiksystemen, Wirkungen der Automatisierung

Zeitbedarf: 10 Stunden

Konkretisierung Q1-V

Unterrichtsvorhaben Q2-I

Thema:
Modellierung und Implementierung von Anwendungen mit dynamischen, nichtlinearen Datenstrukturen

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Modellieren
• Implementieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Daten und ihre Strukturierung
• Algorithmen
• Formale Sprachen und Automaten

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Objekte und Klassen
• Analyse, Entwurf und Implementierung von Algorithmen
• Algorithmen in ausgewählten informatischen Kontexten
• Syntax und Semantik einer Programmiersprache

Zeitbedarf: 24 Stunden

Konkretisierung Q2-I

Unterrichtsvorhaben Q2-II

Thema:
Endliche Automaten und formale Sprachen

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Modellieren
• Darstellen und Interpretieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Endliche Automaten und formale Sprachen

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Endliche Automaten
• Grammatiken regulärer Sprachen
• Möglichkeiten und Grenzen von Automaten und formalen Sprachen

Zeitbedarf: 20 Stunden

Konkretisierung Q2-II

Unterrichtsvorhaben Q2-III

Thema:
Prinzipielle Arbeitsweise eines Computers und Grenzen der Automatisierbarkeit

Zentrale Kompetenzen:

• Argumentieren
• Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsfelder:

• Informatiksysteme
• Informatik, Mensch und Gesellschaft

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Einzelrechner und Rechnernetzwerke
• Grenzen der Automatisierung

Zeitbedarf: 12 Stunden

Konkretisierung Q2-III