Schulinterner Lehrplan Informatik SII

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1 Schulinterner Lehrplan Informatik SII 1 Allgemeines Die Inhalte des schulinternen Curriculum Informatik (SII) orientieren sich bezüglich der Schwerpunktsetzung neben den Vorgaben des Lehrplans Informatik auch an den Vorgaben für das Zentralabitur NRW. Die im Lehrplan explizit geforderte Festlegung auf eine Sequenz anhand eines Paradigmas und damit auf eine Programmierumgebung (vgl. LP Informatik, S. 38ff) wird durch die in den jeweiligen Vorgaben für das Zentralabitur vorgesehene Verwendung einer der objektorientierten Programmiersprachen JAVA oder Delphi eingeschränkt. Die Wahl des imperativen, des wissensorientierten oder des funktionalen Ansatzes ist durch die Vorgaben ausgeschlossen. Damit liegt die Umsetzung der Sequenz objektorientiert allgemein (vgl. LP Informatik, S. 47f) bzw. der Sequenz objektorientiert visuell (S. 49f) nahe, die insbesondere in der Einführungsphase durch die unterstützende Verwendung des in NRW verbreiteten Stifte&Mäuse-Konzeptsumgesetzt wird. Am CSG wird im Fach Informatik in der Oberstufe verbindlich die Programmiersprache Java und die speziell für Ausbildungszwecke entwickelte Programmierumgebung BlueJverwendet ( die die Komplexität für die Schülersinnvoll reduziert. Weiterhin werden das JavaDevelopmentKitJava (ab JDK 1.5) ( die Java- Bibliothek Stifte und Mäuse ( eingesetzt.hierbei handelt es sichum frei verfügbare Software, die auch von allen Schülerinnen und Schüler zuhause auf den eigenen Computern installiert werden kann. Als Lehrwerk sind in der Einführungsphase Informatik mit Java Band 1 (Bernhard Schriek, Nili-Verlag Werl), in der Qualifikationsphase 1 der Band 2 und in der Qualifikationsphase 2der Band 3eingeführt. 2 Die drei Säulen des Informatikunterrichts sind obligatorisch und werden hier nicht weitererläutert (vgl. Richtlinien S ): Fachliche Inhalte: -Modellieren und Konstruieren(Ein Informatikmodell gewinnen: Probleme eingrenzen und spezifizieren, reduzierte Systeme definieren; Daten und Algorithmenabstrahieren; Lösungen nach einem Programmierkonzept realisieren,überprüfen und weiterentwickeln) -Analysieren und Bewerten (Typische Einsatzbereiche, Möglichkeiten, Grenzen, Chancen und Risiken der Informations- und Kommunikationssysteme untersuchenund einschätzen; Algorithmen, Sprachkonzepte und Automatenmodellebeurteilen; Technische, funktionale und organisatorische Prinzipien vonhard- und Softwaresystemen kennen lernen und einordnen)

2 Lernen im Kontext der Anwendung: - Mögliche Anwendungsbereiche:( Informationssysteme; Messen, Steuern, Regeln; Computersimulation; Bildverarbeitung, Mustererkennung; Telekommunikation; Sprachverarbeitung; Strategiespiele; Datenschutz und sicherheit) Methoden und Formen selbstständigen Arbeitens: - Fachspezifische Vorgehensweisen - Selbstständige und projektorientierte Arbeitsformen - Fachübergreifende und fächerverbindende Sichtweisen 3 Sequenzbildung JgsSt. EF.1 Lernsequenzen Einführung in die objektorientierte und visuelle Programmierung: Die Benutzeroberfläche: Formulare, Komponenten und ihre Eigenschaften Klassen, Objekte, Instanzvariablen und Methoden Aufbau einer Java-Klasse, Klassendiagramm, UML-Diagramm Kontrollstrukturen:Sequenz, Selektion und Iteration Selbstdefinierte Klassen: Attribute, Methoden, Konstruktor Entwurf neuer Klassen, UML Selbstdefinierte Methoden: private, public, Aktion, Abfrage, Parameterübergaben Elementare Datentypen : int, double, char und boolean Erzeugen, Verwalten und Entfernen von Objekten Verknüpfung mit der Obligatorik Verwenden einer Klassenbibliothek Das Konzept Objekt Algorithmen abstrahieren Objektorientierte Analyse Ein informatisches Modell gewinnen Objektdiagramme zum Strukturieren, Objektbeziehungen darstellen EF.2 Beziehungen zwischen Klassen: Hat-Beziehung, Kennt-Beziehung UML.Diagramm mit Beziehungen Lokale Variablen Mögliche Projekte: Dart, Billiard Prinzipien der objektorientierten Programmierung: Vererbung (Ist-Beziehung) und Polymorphie Abstrakte Klassen: dynamische Referenz, Generalisierung, späte Bindung, Sichtbarkeit, Verkettung Ereignisorientierung: Problemzerlegung, Ereignisanwendung, Leerlaufereignis Ereignisbearbeiter: Knöpfe, Aktionen, Ereignisverteiler, Sichtbarkeit : Klassenbeziehungen Lösungskonzepte implementieren und testen erste arbeitsteilige Gruppenarbeit Klassenbeziehungen, Polymorphie Benutzerführung untersuchen und bewerten, ereignisgesteuerte Programmierung, Modularisierung Entwicklung neuer Werkzeuge, projektorientiertes Arbeiten

3 Q1.1 Q1.2 Algorithmen und Datenstrukturen 1 Rekursion, rekursive Methoden Einfache Datenstrukturen: ein- und zweidimensionales Feld mit einfachen Datentypen und Objekten systematische Behandlung numerischer und alphanumerischer Daten die Klasse String Sortierverfahren: Linearsort, Bubblesort, Quicksort (LK Heapsort) Suchverfahren: linearsearch und binarysearch Mögliches Projekt: Lotto Dynamische Datenstrukturen: Keller, LIFO-Prinzip, mit Standardoperationen push, pop, top, isempty Schlange, FIFO-Prinzip, mit Standardoperationen enqueue, dequeue, front, isempty einschließlich Implementation Lineare Liste mit Standardoperationen (vgl. Vorgaben Zentralabitur) Sortieren von Listen Binärbaum mit Standardoperationen einfügen, suchen, löschen Daten und Algorithmen abstrahieren Standardlösungrn kennen lernen und anwenden, Lösungen bewerten arbeitsteilige Gruppenarbeit Daten und Algorithmen abstrahieren Allgemeine Datenstrukturen kennen lernen und im Anwendungsbezug einsetzen und bewerten Q2.1 (13.1) Q2.2 (13.2) Mögliche Projekte: Brücke, Wartezimmer Theoretische Informatik Darstellung von deterministischen endlichen Automaten als Graph und alstabelle Akzeptor als spezielle Form des endlichen Automaten Formale Sprachen, Chomsky-Hierarchie, speziell Reguläre Sprachen Zusammenhang deterministischer Automat reguläre Sprache Programmierung eines endlichen Automaten Alternativ: Netzwerke Kommunikation zwischen Computern, Netze Schichtenmodell, Protokolle: TCP/IP, HTTP, FTP,.. Client-Programm: Time-Client oder -Client Client-Server-Programm: Chat-Programm oder Netzwerk-Spiel Programmierprojekt Vorbereitung auf die Abiturprüfung arbeitsteilige Gruppenarbeit Kennen lernen formaler Sprachen und Grammatiken, Sprachkonzepte Verstehen von n vernetzen Intermaschinelle Kommunikation in lokalen und globalen Netzwerken, Chancen und Risiken im Internet Fachspezifische Vorgehensweise, objektorientierte Analyse, Entwurf eines informatischen Modells, Entwurf einer Datenorganisation, Implemantation und Test

4 4 Leistungsbewertung Die Grundsätze der Leistungsbewertung ergeben sich aus dem Schulgesetz, das Verfahren aus der Verordnung über den Bildungsgang und die Abiturprüfung in der gymnasialen Oberstufe (APOGOSt). Bewertet werden der Umfang der Kenntnisse, die methodische Selbstständigkeit in ihrer Anwendung sowie die sachgemäße schriftliche und mündliche Darstellung. Bei der schriftlichen und mündlichen Darstellung wird auf sachliche und sprachliche Richtigkeit, auf fachsprachliche Korrektheit, auf gedankliche Klarheit und auf eine der Aufgabenstellung angemessene Ausdrucksweise geachtet. Bei Gruppenarbeiten muss die individuelle Leistung des einzelnen Schülers erkennbar und bewertbar sein. Dem Beurteilungsbereich Sonstige Mitarbeit kommt der gleiche Stellenwert zu wie dem Beurteilungsbereich Klausuren. Die Teilnoten in den beiden Beurteilungsbereichen werden unabhängig voneinander gebildet. Die Gesamtnote wird nicht rein arithmetisch, sondern nach pädagogischen Gesichtspunkten gebildet. Dabei ist die Entwicklung der Schülerin bzw. des Schülers über einen längeren Zeitraum zu beachten. Anzahl und Dauer der Klausuren Stufe EF.1 EF.2 Q1.1 Q1.2 Q2.1(13) Q2.2(13) Abitur Anzahl Dauer (min) Beurteilungsbereich Klausuren Klausuren dienen der schriftlichen Überprüfung der Lernergebnisse in einem Kursabschnitt. Siesollen darüber Aufschluss geben, inwieweit im laufenden Kursabschnitt gesetzte Ziele erreichtworden sind. Sie werden nach den Vorgaben der Richtlinien Informatik für die SII korrigiert undbeurteilt. Sie bereiten auf die komplexen Anforderungen in der Abiturprüfung vor. Im zweiten Halbjahr des ersten Jahres der Qualifikationsphase (Q1) kann eine Klausur durch einefacharbeit ersetzt werden. Die Kriterien zur Bewertung der Facharbeit sind in den RichtlinienInformatik der SII festgelegt. Die Bewertung der Klausuren erfolgt nach dem folgenden Schema: Punkte Note Ab ca. % In der Qualifikationsphase / Jahrgangsstufe 13 beginnt der defizitäre Bereich bei der Note ausreichend minus (4 Punkte). Formalfehler und Mängel in der Darstellung werden mit bis zu 15% der Gesamtpunktzahl gewichtet.

5 Beurteilungsbereich Sonstige Mitarbeit Im Beurteilungsbereich Sonstige Mitarbeit sind alle Leistungen zu werten, die eine Schülerinoder ein Schüler im Zusammenhang mit dem Unterricht mit Ausnahme der Klausuren und derfacharbeit erbringt.dazu gehören Beiträge zum Unterrichtsgespräch, beim selbstständigen Arbeiten, in Gruppenarbeit,bei der Mitarbeit in Projekten sowie bei der Präsentation von Arbeitsergebnissen. Die Schülerinnen und Schüler werden durch die verschiedenen Formen der Sonstigen Mitarbeit auf die mündliche Abiturprüfung vorbereitet und lernen deren Struktur und Beurteilungskriterienkennen. Nach den Richtlinien Informatik für die SII sind die Beiträge der Schülerinnen und Schüler zum Unterrichtsgespräch Basis der Leistungsbewertung in diesem Beurteilungsbereich. Verstärkt solljedoch in der Oberstufe Selbstständiges Arbeitensowie Arbeiten in Gruppen und Projekten gefordert und gefördert werden. Gesichtspunkte beider Leistungsbewertung in diesen Arbeitsformen können zum Beispiel sein, wie und in welchemumfang die Schülerinnen und Schüler - Beiträge zur Arbeit leisten - Beiträge anderer aufnehmen und weiterentwickeln - sich in die Denkweisen anderer einfinden - Aufgaben wie Gesprächsleitung, Protokollführung, Programmorganisation übernehmen - Informationen beschaffen und erschließen - ihre Gruppenarbeit organisieren und durchführen, auch in arbeitsteiligen Verfahren - systematische und heuristische Vorgehensweisen nutzen - ihre Arbeitsschritte überprüfen, diskutieren und dokumentieren 5 Hausaufgaben Unterrichtsbegleitende Aufgaben beschränken sich auf die Nachbereitung der Unterrichtsinhalte. Der Einsatz von frei verfügbarer Software ermöglicht den Schülerinnen und Schülern, im Unterricht begonnene Programmieraufgaben zuhause fortzusetzen und gibt interessierten Schülern die Möglichkeit, ihre erworbenen Kenntnisse selbstständig zu festigen. Die meisten Hausaufgaben werden zu Hause am PC erstellt und entweder auf einen Datenträger (USB-Stick) gespeichert oder per Mail an die eigene -Adresse oder an die der Lehrkraft zu senden. Im Informatikunterricht ist es üblich Anleitungen sowie Materialien per zu versenden, so dass die Lernenden auch im Krankheitsfalle (der Lehrperson bzw. des Lernenden) von zu Hause aus Hausaufgaben nacharbeiten bzw. individuell üben können. Ansonsten werden die Hausaufgaben durch ausgeprägte Übungsphasen im Unterricht reduziert.