Gymnasium WANNE Schulinternes Curriculum für den Wahlpflichtbereich Informatik in der Sekundarstufe 1

Transkript

1 Gymnasium WANNE Schulinternes Curriculum für den Wahlpflichtbereich Informatik in der Sekundarstufe 1 Der Unterricht im Wahlpflichtbereich Informatik in der Sekundarstufe kann im Wesentlichen in zwei Bereiche aufgeteilt werden. Im ersten Unterrichtshalbjahr sollen die Schülerinnen und Schüler einerseits den sicheren Umgang mit moderner Bürosoftware (Office-Paket, ggf. Open Office) lernen, andererseits sollen ihnen theoretische Grundlagen der Informatik vermittelt werden. Bezüglich des ersten Aspektes steht besonders der sichere Umgang mit der Tabellenkalkulation im Vordergrund, um so den ersten Umgang mit einer formalen Sprache (Syntax von Funktionen) einzuüben. Da der Umgang mit Präsentationssoftware bereits in der Erprobungsstufe erlernt wird, wird diese im Wahlpflichtbereich lediglich genutzt, wobei Kriterien einer guten Präsentation thematisiert werden. Bereits im 2. Halbjahr kann mit der Programmierung mit einer einfachen Programmiersprache begonnen werden. Unterrichtsversuche im Schuljahr 2014/15 haben gezeigt, dass die Programmierung von Android-Apps mit Hilfe des App-Inventor-Konzepts bereits zu diesem Zeitpunkt möglich und extrem motivierend ist. Als Alternative bietet sich das Roboter-Karol Konzept an, dass die Formulierung eigener Programmsequenzen auf der Basis von umgangssprachlichem Pseudocode ermöglicht. Das 2. Unterrichtsjahr soll ebenfalls zur Einführung in die Programmierung und Entwicklung und Vertiefung einfacher Algorithmen genutzt werden. Im Gegensatz zu den Programmierbeispielen aus der Jahrgangsstufe 8 wird hier eine formale Programmiersprache (Java, JavaScript, C++) genutzt. Nach Möglichkeit sollten in diesem Zusammenhang bereits objektorientierte Ansätze als Vorbereitung auf den Informatikunterricht in der Sekundarstufe 2 herangezogen werden. Im Blick auf die in der Qualifikationsphase zu schreibende Facharbeit, soll der professionelle Umgang mit Textverarbeitungssystemen erst am Ende der Jahrgangsstufe 9 Unterrichtsgegenstand sein. Nach Bedarf kann zusätzlich der Einsatz von Spezialsoftware aus dem Bereich der Mathematik (Geogebra, DynaGeo etc.) Raum finden. In der Spalte Hinweise sind Bezüge zu anderen Fächern/Lernsituationen aufgelistet, in denen das Fach Informatik durch einen Perspektivwechsel die genannten Sachverhalte vertiefend beleuchten kann. Hinweise zur Kürzung des Stoffumfangs anderer Lehrpläne können, wie in allen anderen Wahlpflichtfächern, nicht erfolgen, da diese Fächer nicht obligatorisch sind. Der nachfolgend dargestellte Musterlehrplan stellt ein erprobtes Konzept dar. Die Programmierbeispiele und Wahl der Programmiersprachen sind jedoch nicht als verbindlich anzusehen. Es ist lediglich sicher zu stellen, dass die konzeptbezogenen Kompetenzen erworben werden. Auch die Reihenfolge der einzelnen Inhaltsfelder ist nicht verbindlich.

2 Inhalt/Kontext konzeptbezogene Kompetenzen/Aspekte prozessbezogene Kompetenzen: Die SuS können Tabellenkalkulation Eingabe und Formatierung von Tabellen mit formalen Sprachen umgehen Automatische Formatierung, Struktogramme entwerfen Kontextsensitive Formate (bedingte Problemlösungsstrategien Formatierung) entwickeln Besonderheiten des %-Formats komplexe Probleme auf einfache Absolute und relative Zellbezüge Probleme reduzieren Zellbezüge über verschiedene Tabellen Daten ansprechend präsentieren und verschiedene Mappen Einfache Funktionen(Summe, Mittelwert, Min, Max, etc.) Darstellung von Daten in verschiedenen Diagrammformaten Komplexere Funktionen (Zählenwenn(), Summewenn(), Wenn(), verschachtelte Wenn()-Funktion) Im Kontext des Arbeitens mit Funktionen biete es sich an Begriffe wie Syntax eines Befehls und Darstellungshilfen (Struktogramme) zu thematisieren. Letzteres ist besonders bei geschachtelten Funktionen hilfreich und bietet sich als Schnittstelle/Vorgriffe zur strukturierten Programmierung an. Geschichte und Theorie der Informatik Geschichte der EDV Zahlensysteme - Umrechnung zwischen Dezimal- und Dualsystem Hardware (Peripherie und Zentraleinheit Informationen recherchieren und präsentieren die prinzipielle Arbeitsweise von Computern verstehen EDV-spezifische Begriffe aus der Hinweise () zu allen Fächern in denen Daten im Rahmen von Vorträgen aufbereitet werden müssen (z.b. Erdkunde, Geschichte, Physik, Chemie) Vertiefung des Prozentbegriffs der Mathematik Vertiefung von Zahlensystemen der Mathematik Bezug zur Industriegeschichte des

3 EVA-Prinzip, von Neumann-Architektur) Die Welt der Bits und Bytes Binärlogik Das Internet (Geschichte, Funktionsweise, rechtliche Aspekte) Werbung analysieren und bewerten Kaufentscheidungen für Hardware treffen im juristischen Sinn sicher mit modernen Medien umgehen Prinzipien einer guten EDV- Präsentation nutzen 20. Jahrhunderts Programmierung von Android-Apps mit dem App-Inventor Konzept Aufbau der Programmierumgebung Variablen und Datentypen Lineare Sequenzen Schleifen Verzweigungen Eigene Dienste entwickeln Datenspeicherung in der tinydb Apps über mehrere Bildschirme Nutzung der Sensoren des Smartphones Projekt: Spieleentwickler auf der Gamescom Bislang haben sich folgende Programmideen als erfolgreich erwiesen: einfacher Verbrauchsrechner für den PKW einfacher Taschenrechner Malen mit dem Smartphone Primzahlbestimmung Einkaufsliste Berechnung und Darstellung linearer Funktionen Vokabeltrainer Fang Mich- Spiel mit dem Programmeditor Apps gestalten mit vorgefertigten code-blöcken Programme erstellen Alltagsfragestellungen modellieren und Softwarelösungen finden Ideen strukturiert formulieren und kommunizieren Struktogramme entwickeln den Sinn der modularisierten Programmierung erkennen Kontrollstrukturen sinnvoll einsetzen erste Ansätze der objektorientierten, ereignisgesteuerten Softwareentwicklung erkennen ein komplexes Projekt arbeitsteilig managen und die Ergebnisse präsentieren Mathematik: Umgang mit linearen Funktionen und linearen Gleichungssystemen, Primzahlen Fremdsprachen: eigener Vokabeltrainer als App. Englisch: Nutzung englischer Fachbegriffe in der Programmierung. Lesen englischsprachiger Dokumentationen

4 Geschicklichkeitsspiel Erstellung von Internetseiten mit HTML Arbeiten mit einem einfachen Editor Verwendung des HTML 4 Standards Trennung von Inhalt und Format Formatierung mit CSS-Varianten Einbinden von Grafiken/Bildern Tabellen Aufzählungen Imagemaps Interne und externe Links Komplexes Seitenlayout mit CSS Rechtliche Aspekte Projekt: Erstellung einer komplexen Homepage (z.t. in Kooperation mit dem Wahlpflichtfach Politik/Wirtschaft) formale Sprachen nutzen Ideen kommunizieren ein ansprechendes, kreatives Layout erstellen die Vorteile externer CSS- Formatierung erkennen eine eigene Homepage nur mit Hilfe eines Editors erstellen den Aufbau einer Homepage analysieren größere Projekte in Teamarbeit managen Politik-Wirtschaft: Erstellung eines Internetauftritts für ein Schülerunternehmen Einführung in die (objektorientierte) Programmierung In dieser Unterrichtsequenz werden die im App-Inventor-Projekt erworbenen Kompetenzen unter Berücksichtigung der Regeln einer Programmiersprache (Java, JavaScript oder C++) vertieft. Klassen und Objekte UML-Diagramme Syntax der Sprache Java/C++ Variablen und Datentypen Prozeduren/Dienste o mit und ohne Rückgabewert o mit und ohne Parameter Unterschied Parameter /Variable Zugriffsregeln und Sichtbarkeit von Variablen Lineare Programmsequenz Ansätze der Objektorientierung erkennen Objekte der realen Welt informationstechnisch modellieren und abstrahieren formale Sprachen nutzen Lösungsansätze kommunizieren Klassendiagramme aufstellen. eigene Dienste schreiben und den Sinn der Codeauslagerung erkennen einfache Algorithmen als Problemlösungsstrategie nutzen Englisch: Nutzung englischer Fachbegriffe in der Programmierung. Lesen englischsprachiger Dokumentationen

5 Einfache Verzweigung (If then) Zweiseitige Verzweigung ( If then else) Mehrfachverzweigung (select case) Kopf- und fußgesteuerte Schleife Zählschleife Zur Umsetzung bieten sich folgende Konzepte alternativ an: Programmprojekt: Little Crab in Greenfoot- Von der Idee zum fertigen Spiel Professionalisierung von Internetseiten mit JavaScript Entwicklung von Konsolenprogrammen in C++ Textverarbeitung Eingabe von Texten, Formatierung von Texten, Arbeiten mit Formatvorlagen Einfügen von Grafiken und Tabellen Automatisches Inhaltsverzeichnis, Fußnotenverwaltung/Quellenverzeichnis moderne Textverarbeitungssysteme bei der Erstellung von Dokumenten nutzen Inhaltsverzeichnisse automatisch erstellen lassen Literaturverzeichnisse automatisch generieren Fußnoten verwalten Deutsch, Sozialwissenschaften: Erstellung eines Lebenslaufs, Grundlagen für die Facharbeit in der Q1