Referat: Inhalte des Informatik Unterrichts

Transkript

1 Referat: Inhalte des Informatik Unterrichts Inhaltsverzeichnis Einleitung Seite 1 Informatikunterricht an der Heinrich-Hertz-Oberschule Seite 1 Ausstattung der Heinrich-Hertz-Oberschule Seite 2 Informatikunterricht am OSZ Handel Seite 3 Ausstattung des OSZ Handels Seite 3 Vergleich der beiden Schulen Seite 3 Projekt-Beispiele Seite 4 Diskussion Seite 5 Quellen Seite 5 Einleitung Der Rahmenplan für Berlin im Fach Informatik gibt zwar dem Lehrer die Inhalte vor, die er im Unterricht behandeln muss, aber was denn nun wirklich in den Schulen daraus gemacht wird darum geht es jetzt in den paar Zeilen. Um gegebenenfalls ein Unterschied herausarbeiten zu können, möchte ich zwei verschiedene Schulen in Berlin betrachten. Im Internet habe ich die Heinrich- Hertz-Oberschule und das OSZ Handel gefunden. Deshalb wird es hauptsächlich um diese beiden Schulen in meinem Referat gehen. Informatikunterricht an der Heinrich-Hertz-Oberschule Die Heinrich-Hertz-Oberschule bietet seit 1994 Informatikkurse in den Klassenstufen 11 bis 13 an. Wobei die Schüler einen Profilkurs, Leistungskurs und Grundkurs besuchen können. Im Abitur kann das Fach Informatik dann auch als 3. oder 4. Prüfungsfach gewählt werden. Das Heinrich- Hertz Gymnasium hat den Pflichtunterricht in der 10. Klassen eingeführt. An der Schule prägen Seite 1

2 zwei ergänzende Tendenzen den Informatikunterricht. Zum einen lernen Schüler zeitgemäße Ideen der praktischen Informatik kennen und zum anderen wird stets versucht die Effizienz der erarbeiteten Lösungsalgorithmen zu bestimmen. Insgesamt soll den Schülern eine solide Basis für eine weitere Ausbildung in der IT Fachrichtung geschaffen werden. Seit dem Schuljahr 2001/2002 besuchen die Schülerinnen und Schüler einen ITG-Kurs in der 8. Klasse. Hauptsächlich soll hier der Umgang mit Anwendungsprogrammen, wie Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Datenbanken, Bildbearbeitung und noch vieles mehr geübt werden. Die Schülerinnen und Schüler erhalten eine informationstechnische Grundbildung, kurz ITG. Auch eine zielgerichtete Nutzung des Internets zur Erarbeitung eines kleinen Projekts gehören auch zu den Inhalten des ITG-Kurses in der 8. Klasse. In der 10. Klassenstufe sollen grundlegende Elemente der verwendeten Programmiersprachen geübt und angewendet werden. Die Schülerinnen und Schüler sollen dabei lernen einfache Programme selber zu schreiben. In der 11. Klassenstufe wird ein Profil-und ein Basiskurs Informatik angeboten. Im Profilkurs bekommen die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die Codierung, Kryptographie und Schaltalgebra. Grundlagen der Rechnerorganisation und das Zahlensystem, insbesondere die Dualund Hexadezimalzahlen, gehören auch mit zu den Themen des Informatik-Profilkurses in der 11. Klasse. Im Basiskurs spielen dabei die Geschichte und die gesellschaftliche Bedeutung der Datenverarbeitung eine Rolle. Die Schülerinnen und Schüler sollen effiziente Algorithmen aufstellen und die rekursive Programmiertechnik, mit der Programmiersprache Pascal, nutzen. Dabei soll vor allem auch das Berechnen des zeitlichen Aufwandes eines Algorithmus zu den Lernzielen der Schülerinnen und Schüler gehören. Nicht zu vergessen ist die Kryptologie (Datensicherheit), die auch zu den Themen des Informatikunterrichts an der Heinrich-Hertz- Oberschule gehören. Die Schülerinnen und Schüler lernen in der 12. Klassenstufe klassische dynamische Datenstrukturen wie Listen, (Such- ) Bäume, Hashtabellen und Graphen. Die Nutzung eines Datenbankensystems soll geübt werden. Der Lehrer gibt den Schülerinnen und Schüler auch einen Einblick in die Datenbankabfragesprache SQL. Die Aufbereitung eines komplexen Problems gehört zu den Aufgaben des Schülers in der 13. Klassenstufe. Am Ende soll eine Lösung in der Form eines lauffähigen Programms, mit vollständiger Dokumentation, stehen. Zusätzlich bekommen die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die theoretische Informatik. Hier werden Inhalte wie endliche Automaten und formale Sprachen behandelt. Ausstattung der Heinrich-Hertz-Oberschule Die Oberschule verfügt über 2 Computerkabinette für 9, bzw. 15 Schüler. Zu der Ausstattung gehören mehrere Beamer, ein Linux Server und ein 100MB schnelles Netzwerk mit DSL Internet- Zugang. Der Physik-Bereich verfügt über ein Intranet mit Linux-Server. Auch hat die Oberschule mehrere Einzelplatzrechner in verschiedenen Fachbereichen (Chemie, Biologie, Erdkunde/Geschichte und Bildene Kunst). Teilweise verfügen diese Rechner auch über einen Internet-Zugang. Für die Netzwerk-AG existiert ein eigener Raum mit 8 Arbeitsplätzen. Weiterhin bemüht sich die Oberschule die schon vorhandene Vernetzung schrittweise immer weiter auszubauen. Seite 2

3 Informatikunterricht am OSZ Handel Die Schülerinnen und Schüler können freiwillig am OSZ Handel in der E-Phase einen weiterführenden Informatik-Grundkurs wählen. Es können auch Anfänger dieses Fach besuchen. Aber mit der Zeit sollen die Lernenden immer selbstständiger am PC werden. Die Arbeiten werden häufig in Schülergruppen behandelt. Das Fach Informatik kann am OSZ Handel als schriftliches und auch als mündliches Abiturfach gewählt werden. In der Regel gibt es im 4. Kurshalbjahr zwei parallele Kurse mit ca. 20 Teilnehmerinnen und Teilnehmer, wobei fast immer mit überdurchschnittlichen Noten abgeschlossen wird. Am OSZ Handel wird in der 11. Klasse ein Profil- und ein Basiskurs angeboten. Im Profilkurs werden Themen wie Multimedia und Netzwerke behandelt. Auch gehen hier die Schülerinnen und Schüler der Frage nach: Wie installiert man Linux? Kryptologie und Grafikprogrammierrung mit Delphi zählen ebenfalls mit zu den Inhalten des Profilkurses. Im Basiskurs sollen die Schülerinnen und Schüler ihre Grundlagenkenntnisse über Computersysteme erwerben. Sie lernen Textdokumente mit Word zu schreiben und zu verstehen und erfahren alles über das Internet, sowie man damit richtig umzugehen hat. Nebenbei sollen die Lernenden ihre eigene Homepage entwerfen. Des weiteren wird in diesem Kurs die Präsentation mit Power Point geübt. Auch lernen die Schülerinnen und Schüler ein professionelles Datenbanksystem kenne und erhalten eine Einführung in die visuelle Erstellung von Programmsystemen. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der 12. Klassenstufe sollen im Fach Informatik ein größeres Dateiverwaltungsprogramm konstruieren. Dabei lernen sie gleich die modernsten OOP-Techniken kennen und benutzen diese auch um komplexe Probleme und Systeme zu analysieren und zu verstehen. Ein paar Spezialprobleme gehören auch zu den Themen der 12. Klasse. Zum Beispiel wie schnell überhaupt ein Computer rechnet, oder wie kann ich meine privaten Daten ( s, Dateien) verschlüsseln, sodass sie keiner lesen kann und noch vieles mehr. In der 13. Klassenstufe beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit einem großen Projektthema ihrer Wahl. Die Arbeit an diesem Projekt geschieht in Teamarbeit und die Teilnehmerinnen und Teilnehmer sollen dabei ihre erworbenen Kenntnisse anwenden und umsetzen. Der Lehrer spielt hier nur eine Beraterrolle. Nachdem das Projekt dann fertig gestellt wurde bearbeiten die Schülerinnen und Schüler noch das Thema Relationale Datenbanken, die in der Wirtschaft eine große Bedeutung haben. Ausstattung des OSZ Handels Das OSZ Handel verfügt über ein modernes vernetztes Computersystem mit insgesamt ca. 70 Pentium-Workstations, die unter dem Betriebssystem Windows XP laufen. An Software wird Office, Delphi, Access usw. eingesetzt. Für das Internet hat das OSZ Handel einen Linux-Server zu laufen. Jeder Schüler bekommt dabei seinen eigenen Mail-Account und Arbeitsspeicher auf dem Server. Vergleich der beiden Schulen Die beiden Schulen, das Heinrich-Hertz-Gymnasium und das Oberstufenzentrum Handel, orientieren sich bei den Inhalten des Informatikunterrichts noch an dem alten Rahmenplan im Fach Informatik für Berlin. Aber sie haben dennoch so gut wie keine gemeinsamen Inhalte in diesem Fach in den gleichen Klassenstufen. Zum Beispiel werden die Grundlagen der Programmierung, Seite 3

4 Textverarbeitung und des Internets an der Heinrich-Hertz-Oberschule bereits in der Klasse 8 und 10 gelehrt. Dagegen werden diese Inhalte am OSZ Handel erst in der Klasse 11 den Schülerinnen und Schülern beigebracht. Dies mag allerdings daran liegen, dass das OSZ Handel ein Oberstufenzentrum ist und daher erst ab der Klasse 11 unterrichtet wird. Das OSZ Handel geht davon aus, dass die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in der 11. Klasse noch Anfänger mit dem Computer sind und muss deswegen mit den Grundlagen anfangen. Ein anderes Beispiel ist, dass die Schülerinnen und Schüler am OSZ Handel in der 11. Klasse schon ein Datenbankensystem kennen lernen, während an der Heinrich-Hertz-Oberschule dieses Thema erst in der 12. Klasse zur Sprache kommt. Die einzige Gemeinsamkeit, die die beiden Schulen haben ist das Projekt in der 13. Klassenstufe. Dabei orientieren sich beide Schule bereits an dem neuen Rahmenplan für Berlin, der ein Projekt auf der Basis des 2. Semesters vorsieht. Projekt-Beispiele Im Projektsemster sollen vor allem die Methoden und Probleme des Software Engineering vertieft werden. Dies soll an Beispielen mit realitätsnaher Komplexität geschehen. Das OSZ Handel stellt einige Projekt-Beispiele auf seiner Internetseite vor. Davon will ich hier nun zwei beschreiben. Das Softwareprojekt Eintracht Südring sollte für den Gesamtverein und die Tischtennisabteilung des Kreuzberger Sportvereins Eintracht Südring eine Internetseite auf Basis einer Datenbank schaffen. Zunächst wurde die Basis-Datenbank erstellt. Da aber keine der Teilnehmerinnen und Teilnehmer über Vorkenntnisse zu Datenbanken verfügte, wurde die Grundlage durch Referate der Schülerinnen und Schüler geschaffen. Es wurde für Testzwecke ein eigener Server mit PHP und MySQL eingerichtet, den dann alle Schülerinnen und Schüler zum Erstellen einer Datenbank und zum Ausführen von PHP-Scripten nutzen konnten. Ebenfalls bildeten Referate hier die Basis. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer mussten einen theoretischen und einen praktischen Teil zu dem Projekt beitragen. Das Ergebnis kann unter eingesehen werden. Im Projekt Hahnenschwanz versuchen die Schülerinnen und Schüler eine Verwaltung von Cocktail- Rezepten auf der Basis einer relationalen Datenbank zu erstellen. Dieses Projekt läuft zur Zeit noch. Daher kann noch kein Ergebnis vorgeführt werden. Zunächst wurde ein Projektplan erstellt. In dem Referate und sonstige Aufgaben verteilt wurden. Wie auch im vorangehendem Beispiel sollen die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen durch Referate erarbeiten. Die Vorträge zählen gleichzeitig für die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des mündlichen Abiturs als Übung. Damit am Ende alle Schülerinnen und Schüler die Benutzeroberfläche einer Tabelle für das Projekt erstellen können, wurde eine Phase des selbstorganisierten Lernens eingeführt. D. h. es wurden zunächst so genannte Spezialistinnen und Spezialisten ausgebildet, die dann in einer 2. Phase ihr Erlerntes an die anderen Schülerinnen und Schüler weitergeben sollen. Am Ende des Kurshalbjahres sollen dann alle einzelnen Tabellen zusammengefügt und schließlich getestet werden. Zur Lockerung der Atmosphäre und damit alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer auf den aktuellsten Stand sind, wurde ein Vorsitz-, Protokoll- und Kuchendienst eingeführt, den immer einzelnen Schülerinnen und Schülern zugewiesen werden. Das fertige Ergebnis kann dann hoffentlich im Juni eingesehen werden. Seite 4

5 Diskussion Am Ende des am gehaltenen Referats habe ich die Frage gestellt, ob ein Rahmenplan im Fach Informatik überhaupt noch Sinn macht, wenn sowieso nicht alle Schulen in Berlin denselben Stoff vermitteln. Nach einer großen und breiten Diskussion sind wir dann zu dem Schluss gekommen, dass ein Rahmenplan im Fach Informatik allgemein gefasst sein muss, da die Informatik sich noch viel zu schnell vorwärts bewegt. Weiter sind wir dann noch auf das Problem gekommen, ob sich ein Lehrer mit der Informatik vorwärts bewegen sollte, also ob er sich nach ca. 10 Jahren eine neue Programmiersprache aneignen sollte. Allgemein waren wir der Meinung, dass gerade im Fach Informatik sich der Lehrer mehr als in anderen Fächern weiterbilden muss, damit er den Schülerinnen und Schülern eine gute Basis für eine Ausbildung im IT Bereich schaffen kann. Quellen Internetseite der Heinrich-Hertz-Oberschule: Internetseite des OSZ Handel: Seite 5