2.1.1 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben. I) Einführungsphase. Einführungsphase. Unterrichtsvorhaben E-II. Unterrichtsvorhaben E-I

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1 2.1.1 Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben I) Einführungsphase Einführungsphase Unterrichtsvorhaben E-I Einführung in die Nutzung von Informatiksystemen und in grundlegende Begrifflichkeiten Informatiksysteme Einzelrechner Kodierungen (ASCII, Dual- und Hexadezimalsysteme) Speicherplatz (Bit, Byte, etc.) Einsatz von Informatiksystemen Zeitbedarf: 6 Stunden Unterrichtsvorhaben E-II Grundlagen der objektorientierten Analyse, Modellierung und Implementierung anhand von statischen Grafikszenen Einführung in Java und BlueJ mit der Bibliothek Stifte und Mäuse Objekte und Klassen Assoziationsbeziehungen Objekt-, Klassen- und Beziehungsdiagramme Zeitbedarf: 12 Stunden 8

2 Einführungsphase Unterrichtsvorhaben E-III Grundlagen der objektorientierten Programmierung und algorithmischer Grundstrukturen in Java anhand von einfachen Animationen Umgangssprachliche und grafische Darstellung (Pseudocode, Struktogramme) Programmiersprache Java Objekte und Klassen Attribute, lokale Variablen, Parameter einfacher Algorithmen Unterrichtsvorhaben E-IV Modellierung und Implementierung von Klassen- und Objektbeziehungen anhand von grafischen Spielen und Simulationen Klassendokumentationen Programmiersprache Java Objekte und Klassen (Vererbung) Methoden mit Rückgabewerten einfacher Algorithmen Zeitbedarf: 12 Stunden Zeitbedarf: 9 Stunden 9

3 Einführungsphase Unterrichtsvorhaben E-V Kryptologie: Caesar- und Vigenère- Verschlüsselung Informatik, Mensch und Gesellschaft zur Verschlüsselung von Texten einfacher Algorithmen Fehlermeldungen analysieren Zeitbedarf: 8 Stunden Unterrichtsvorhaben E-VI Modellierung und Implementierung von Such- und Sortierverfahren und anderen Anwendungen mit ein- und mehrdimensionalen Feldern (Arrays) Informatik, Mensch und Gesellschaft in unterschiedlichen Anwendungssituationen Zeit und Speicherbedarf von Algorithmen analysieren einfacher Algorithmen Zeitbedarf: 22 Stunden 10

4 Einführungsphase Unterrichtsvorhaben E-VII Funktionsweise eines Rechners am Beispiel des Von-Neumann-Rechners und Geschichte der Informatik Assemblersprachen Informatik, Mensch und Gesellschaft Zeitbedarf: 5 Stunden Summe Einführungsphase: 74 11

5 II) Qualifikationsphase (Q1 und Q2) - GRUNDKURS Qualifikationsphase 1 Unterrichtsvorhaben Q1-I Modellierung und Implementierung von Anwendungen mit dynamischen, linearen Datenstrukturen Objekte und Klassen von Algorithmen in ausgewählten informatischen Unterrichtsvorhaben Q1-II Abstrakte Klassen an Anwendungsbeispielen Objekte, (abstrakte) Klassen Polymorphismus Vererbung, Generalisierung Assoziationsbeziehungen, Multiplizitäten Sichtbarkeitsbereiche (public, private, protected) einfacher Algorithmen Zeitbedarf: 14 Stunden Zeitbedarf: 18 Stunden 12

6 Qualifikationsphase 1 Unterrichtsvorhaben Q1-III Rekursive Funktionen und Algorithmen Iterative und rekursive Such- und Sortierverfahren Formale Sprachen von Algorithmen in ausgewählten informatischen Modularisierung, Teile und Herrsche Unterrichtsvorhaben Q1-IV Nichtlineare Datenstrukturen am Beispiel von Bäumen Formale Sprachen Datenbanken in ausgewählten informatischen Zeitbedarf: 22 Stunden Zeitbedarf: 12 Stunden 13

7 Qualifikationsphase 1 Unterrichtsvorhaben Q1-V Informatik und Gesellschaft Informatiksysteme Informatik, Mensch und Gesellschaft Sicherheit Urheberrecht Datenschutz Zeitbedarf: 8 Stunden Summe Qualifikationsphase 1: 74 Stunden 14

8 Qualifikationsphase 2 Unterrichtsvorhaben Q2-I Asymmetrische Kryptologie am Beispiel der RSA-Verschlüsselung Formale Sprachen Analyse von Algorithmen in ausgewählten informatischen Zeitbedarf: 3 Stunden Unterrichtsvorhaben Q2-II Prinzipielle Arbeitsweise eines Computers und Grenzen der Automatisierbarkeit Informatiksysteme Informatik, Mensch und Gesellschaft Analyse von Algorithmen in ausgewählten informatischen Grenzen der Automatisierung Zeitbedarf: 5 Stunden 15

9 Qualifikationsphase 2 Unterrichtsvorhaben Q2-III Endliche Automaten und formale Sprachen Endliche Automaten und formale Sprachen Endliche Automaten Grammatiken regulärer Sprachen Möglichkeiten und Grenzen von Automaten und formalen Sprachen Zeitbedarf: 12 Stunden Unterrichtsvorhaben Q2-IV Relationale Datenbanken Datenbankentwurf ER-Modell Abfragesprache SQL Datenbankschemata Normalisierungen SQL-Abfragen (Relationenalgebra) Zeitbedarf: 12 Stunden 16

10 Qualifikationsphase 2 Unterrichtsvorhaben Q2-V Modellieren und Implementieren kontextbezogener Problemstellungen als Netzwerkanwendungen Protokolle OSI-Schichtenmodell Netzwerktopologien Client-Server-Anwendungen Nebenläufige Prozesse Routing Protokolle in ausgewählten informatischen Zeitbedarf: 16 Stunden Summe Qualifikationsphase 2: 48 Stunden 17