Synopse zum Informatikunterricht in Deutschland

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1 Synopse zum Informatikunterricht in Deutschland Analyse der informatischen Bildung an allgemein bildenden Schulen auf der Basis der im Jahr 2010 gültigen Lehrpläne und Richtlinien Bakkalaureatsarbeit an der Technischen Universität Dresden 20. April bis 20. Oktober 2010 Isabelle Starruß Betreuerin: Dr. rer. nat. Bettina Timmermann Hochschullehrer: Prof. Dr. paed. habil. Steffen Friedrich AG Didaktik der Informatik/Lehrerbildung Institut für Software- und Multimediatechnik Fakultät Informatik

2 Erklärung Hiermit erkläre ich, Isabelle Starruß, die vorliegende Bakkalaureatsarbeit zum Thema Synopse zum Informatikunterricht in Deutschland Analyse der informatischen Bildung an allgemein bildenden Schulen auf der Basis der im Jahr 2010 gültigen Lehrpläne und Richtlinien selbstständig und ausschließlich unter Verwendung der im Quellenverzeichnis aufgeführten Literatur- und sonstigen Informationsquellen verfasst zu haben. Dresden, am 20. Oktober 2010 Unterschrift (Isabelle Starruß)

3 Die Kraft eines jeden Volkes liegt in seiner Jugend (Martin Andersen Nexø) [Abb] Copyright TU Dresden, Isabelle Starruß

4 Aufgabenstellung Eine erste umfassende Analyse des Informatikunterrichts in Deutschland wurde im Herbst 2006 von Moritz Weeger im Rahmen einer Bakkalaureatsarbeit erarbeitet und im Januar 2007 veröffentlicht. Aufgrund der Länderhoheit im Bildungswesen werden jedoch die Lehrpläne und Richtlinien für die allgemein bildenden Schulen in den einzelnen Ländern zu unterschiedlichen Zeiten überarbeitet. Außerdem wurden vom Präsidium der Gesellschaft für Informatik e. V. im Jahr 2008 die Grundsätze und Standards für die Informatik in der Schule veröffentlicht. All diese Entwicklungen machen es erforderlich, erneut den aktuellen Stand der informatischen Bildung in Deutschland zu erfassen und zu analysieren. Dabei geht es nicht nur um das Schulfach Informatik, das in den einzelnen Bundesländern noch immer einen sehr unterschiedlichen Stellenwert hat. Wie in der ersten Studie sind auch alle weiteren Beiträge zur informatischen Bildung, die in den anderen Fächern geleistet werden, zu analysieren. Darüber hinaus ist, in Erweiterung der Analyse aus dem Jahr 2006, auch die Grundschule in die Untersuchungen mit einzubeziehen. Insbesondere sind folgende Aspekte zu beachten: Hat sich der Stellenwert der informatischen Bildung in den einzelnen Bundesländern in den letzten Jahren verändert und wodurch kommt dies zum Ausdruck? In welchen Bundesländern wird das von der Gesellschaft für Informatik empfohlene Konzept einer durchgängigen informatischen Bildung ab der 1. Klasse weitestgehend umgesetzt? In welchen Bundesländern bieten die aktuellen Lehrpläne und Richtlinien eine gute Basis für das Erreichen der von der Gesellschaft für Informatik entwickelten Standards? Gilt dies gleichermaßen für alle Inhalts- und Prozessbereiche der Informatikstandards, oder werden in verschiedenen Bundesländern einzelne Inhaltsoder Prozessbereiche in den Lehrplänen unterschiedlich stark berücksichtigt? Neben der schriftlichen Ausarbeitung dieser Synopse ist eine Web-Präsentation für den Webserver der AG DIL zu erstellen, die einen schnellen Zugriff auf die erarbeiteten Analysen und auf die verwendeten Quellen der einzelnen Bundesländer ermöglicht. Die vorliegende Arbeit behandelt die weiterführenden, allgemein bildenden Schulformen Grundschule, Hauptschule, Realschule und Gymnasium bzw. deren äquivalente bundesländerspezifische Bezeichnungen und erhebt daher keinen Anspruch auf die vollständige Abhandlung informatischer Bildung in Deutschland. Die Gesamtschule wird nur in einzelnen Fällen besonders hervorgehoben. Sonderformen 1 der allgemein bildenden Schulen sowie berufliche Schulen werden in der Analyse nicht behandelt. 1 Mit Sonderformen sind Sonderschulen, Förderschulen oder Schulen mit sonderpädagogischem Förderschwerpunkt sowie Schulen für Schüler mit spezieller Begabung, als auch Schulen für Schüler mit Lernbehinderungen gemeint. Copyright TU Dresden, Isabelle Starruß

5 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Medienbildung und informatische Bildung Kultusministerkonferenz Bildungsstandards Einheitliche Prüfungsanforderungen Gesellschaft für Informatik Ziele Informatik in der Schule Fachausschuss Informatische Bildung in Schulen Empfehlungen für ein Gesamtkonzept zur informatischen Bildung an allgemein bildenden Schulen (2000) Memorandum der Gesellschaft für Informatik e. V.: Digitale Spaltung verhindern Schulinformatik stärken! (2004) Empfehlungen der Gesellschaft für Informatik e. V. zu Grundsätzen und Standards für die Informatik in der Schule Bildungsstandards Informatik für die Sekundarstufe I (2008) Baden-Württemberg Schulsystem Bildungsplan 2004 und Grundschule Hauptschule/Werkrealschule Realschule Gymnasium Zusammenfassung Bayern Schulsystem Grundschule Hauptschule Realschule Gymnasium Zusammenfassung Berlin Schulsystem Grundschule Sekundarstufe I Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Brandenburg Schulsystem Grundschule Sekundarstufe I Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Bremen Schulsystem Grundschule Copyright TU Dresden, Isabelle Starruß

6 2.5.3 Sekundarstufe I Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Hamburg Schulsystem Grundschule Sekundarstufe I Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Hessen Schulsystem Grundschule Informations- und Kommunikationstechnische Grundbildung Informatikunterricht Zusammenfassung Mecklenburg-Vorpommern Schulsystem Grundschule Orientierungsstufe Sekundarstufe I Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Niedersachsen Schulsystem Grundschule Hauptschule Realschule Gesamtschule Gymnasium Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Nordrhein-Westfalen Schulsystem Grundschule Informations- und Kommunikationstechnische Grundbildung Hauptschule Realschule Gesamtschule Gymnasium Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Rheinland-Pfalz Schulsystem Grundschule Realschule Plus Integrierte Gesamtschule und Gymnasium Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Saarland Schulsystem Grundschule Copyright TU Dresden, Isabelle Starruß

7 Erweiterte Realschule Gymnasium Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Sachsen Schulsystem Eckwertpapiere Grundschule Orientierungsstufe Mittelschule Gymnasium Zusammenfassung Sachsen-Anhalt Schulsystem Grundschule Sekundarschule Gymnasium Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Schleswig-Holstein Schulsystem Grundschule Sekundarstufe I Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Thüringen Schulsystem Grundschule Sekundarstufe I Gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Auswertung Informatische Vorbildung in der Grundschule Übersicht über die Schularten der Bundesländer Informatische Bildung und Medienbildung in der Sekundarstufe I Informatik in der gymnasialen Oberstufe Vergleich 2010 zu 2006/ Umsetzung der Empfehlungen der GI Zertifikate Fazit Glossar Tabellenverzeichnis Quellenverzeichnis Copyright TU Dresden, Isabelle Starruß

8 Einleitung 1 Einleitung 1.1 Medienbildung und informatische Bildung Die im Jahr 2010 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) herausgegebene Broschüre Kompetenzen in einer digital geprägten Kultur beschäftigt sich mit Medienbildung zur Persönlichkeitsentwicklung, gesellschaftlichen Teilhabe sowie Entwicklung von Ausbildungs- und Erwerbsfähigkeit. Sie verdeutlicht die Notwendigkeit einer umfassenden Medienbildung für jeden Einzelnen als integralen Bestandteil von Allgemeinbildung und wichtige Voraussetzung zur persönlichen Entfaltung von Berufs- und Ausbildungsfähigkeit [BMBF10, Seite 6]: [Es] sind technische, ökonomische, politische, rechtliche, ethische und ästhetische Dimensionen von Bedeutung. In diesem Papier liegt der Schwerpunkt auf den Digitalen Medien, in denen zugleich unterschiedliche Medien zusammenwachsen (Audio, Foto, Film etc.). Die Auseinandersetzung mit jeweils spezifischen Qualitäten dieser Medienarten und ihren Verknüpfungen ist Bestandteil der Kompetenzen in einer digital geprägten Kultur. Im Bericht der Expertenkommission des BMBF zur Medienbildung, der auf die Relevanz digitaler Medien für die Lebenswelt junger Menschen eingeht, wird insbesondere der Begriff der Medienkompetenz aufgeschlüsselt. Die Frage nach Medienkompetenz lässt sch aus zwei eng miteinander verbundenen Perspektiven betrachten. Zum Einen aus Sicht der benötigten Kompetenzen junger Menschen sowie deren Verständnis von digitalen Medien. Zum Anderen stellt sich die Frage nach den Anforderungen aus Sicht der Gesellschaft und Arbeitswelt an die jungen Menschen, damit sie den veränderten Arbeitsbedingungen und dem kulturellen Wandel gerecht werden. Infolgedessen werden die Kompetenzen in folgende vier Aufgabenund Themenfelder gegliedert: Information und Wissen Kommunikation und Kooperation Identitätssuche und Orientierung digitale Wirklichkeiten und produktives Handeln Dabei werden jeweils verschiedene Handlungsdimensionen betrachtet: digitale Medien nutzen und Entwicklungen, die die neuen Medien nach sich ziehen. Diese Angaben in der Erklärung der Expertenkommission sind als Rahmen gedacht, in dem sich konkretere Empfehlungen, Umsetzungsstrategien sowie Beispiele entfalten könnten. Medienbildung als Allgemeinbildung wird in den meisten Bundesländern heute als eine Aufgabe betrachtet, die in der Schule integrativ in unterschiedlichen Fächern stattfinden soll. Einige Bundesländer haben verpflichtend einen Informatikunterricht eingeführt, der jedoch im Hinblick auf ein umfassend zu betrachtendes Medienhandeln nicht weit genug greift. [BMBF10, Seite 13] Eine verpflichtende und flächendeckende Verankerung sowie Gewährleistung der Medienbildung müsste verstärkt Inhalt der Bildungspolitik sein. Dies gilt insbesondere für die Aus- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 8

9 Einleitung bildung von Lehrkräften, die in nahezu allen Bundesländern nur eine mangelnde verbindliche Mediengrundbildung haben. Lehramtsstudenten und -studentinnen müssen eine Mediengrundbildung genießen, um so auch spätere Generationen motivieren zu können. [BMBF10] Der Informatikunterricht leistet einen spezifischen Beitrag zur Medienbildung, hat darüber hinaus aber weitere, eigene Bildungsziele. Die vorliegende Arbeit verwendet den Begriff informatische Bildung in dem Sinne, wie er in den von der Gesellschaft für Informatik e. V. im Jahr 2002 verabschiedeten Empfehlungen für ein Gesamtkonzept zur informatischen Bildung an allgemein bildenden Schulen (siehe auch 1.3.6) beschrieben wird [GI06, Seite II]: Informatische Bildung ist das Ergebnis von Lernprozessen, in denen Grundlagen, Methoden, Anwendungen, Arbeitsweisen und die gesellschaftliche Bedeutung von Informatiksystemen erschlossen werden. Dazu trägt insbesondere der Informatikunterricht in den Sekundarstufen I und II bei. Unterrichtsangebote, in denen interaktive Informatiksysteme als Werkzeug und Medium in anderen Fächern eingesetzt werden, gehören nur dann zur informatischen Bildung, wenn informatische Aspekte bewusst thematisiert werden. In allen Phasen der informatischen Bildung stellt die Informatik die Bezugswissenschaft dar. 1.2 Kultusministerkonferenz Die Ständige Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik Deutschland, auch Kultusministerkonferenz (KMK) genannt, wurde 1948 gegründet und ging aus der Konferenz der deutschen Erziehungsminister hervor. Die KMK ist ein freiwilliger Zusammenschluss der Minister bzw. Senatoren der Länder, die für Bildung, Erziehung, Forschung und kulturelle Angelegenheiten zuständig sind. [KMK01] Aufgrund der Kulturhoheit der Länder über das Bildungswesen behandelt die KMK gemäß ihrer Geschäftordnung "Angelegenheiten der Bildungspolitik, der Hochschul- und Forschungspolitik sowie der Kulturpolitik von überregionaler Bedeutung mit dem Ziel einer gemeinsamen Meinungs- und Willensbildung und der Vertretung gemeinsamer Anliegen". [KMK02] Ebendieser Kulturföderalismus kann zu einer unterschiedlichen Umsetzung der Bildung in den einzelnen Bundesländern führen. Deshalb besteht eine der wichtigsten Aufgaben der KMK darin, durch Konsens und Kooperation in ganz Deutschland für die Lernenden, Studierenden, Lehrenden und wissenschaftlich Tätigen das erreichbare Höchstmaß an Mobilität zu sichern [WE07, KMK04]. Hieraus lassen sich folgende Aufgaben ableiten: Übereinstimmung oder Vergleichbarkeit von Zeugnissen und Abschlüssen, Sicherung von Qualitätsstandards in Schule, Berufsbildung und Hochschule, Kooperation von Einrichtungen der Bildung, Wissenschaft und Kultur. Die notwendige Koordination erfolgt zumeist durch Empfehlungen, Vereinbarungen oder auch Staatsabkommen. Zugunsten von Toleranz und möglichst großer Vielfalt werde auf Detailregelungen verzichtet und Experimente sowie Innovationen in dem gemeinsam vereinbarten Niveau sollen zugelassen werden. [KMK02] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 9

10 Einleitung Bildungsstandards Trotz der Länderhoheit über das Bildungswesen gibt es in Deutschland bundesweit geltende Bildungsstandards: für den Primarbereich (Jahrgangsstufe 4) für die Fächer Deutsch und Mathematik, für den Hauptschulabschluss (Jahrgangsstufe 9) für die Fächer Deutsch, Mathematik und erste Fremdsprache (Englisch/Französisch), für den Mittleren Schulabschluss (Jahrgangsstufe 10) für die Fächer Deutsch, Mathematik, erste Fremdsprache, Biologie, Chemie und Physik. Im Oktober 2007 wurden zudem Bildungsstandards für die gymnasiale Oberstufe in den Fächern Deutsch, Mathematik, Englisch, Französisch, Biologie, Chemie und Physik festgelegt. [KMK03] Die KMK plant derzeit keine Bildungsstandards für das Fach Informatik Einheitliche Prüfungsanforderungen 2 Die Allgemeine Hochschulreife das Abitur wird zwar aufgrund der Kulturhoheit der Bundesländer durch Landesrecht geregelt, ist aber eine bundesweit gültige schulische Abschlussqualifikation. Um die Vergleichbarkeit der Abiturzeugnisse und einheitliche Maßstäbe zu gewährleisten, hat die KMK als qualitätssichernde Maßnahme Einheitliche Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung (EPA) festgelegt. Die Länder wurden gebeten, diese in der Neufassung vom vorliegenden EPA für das Fach Informatik spätestens seit der Abiturprüfung im Jahr 2007 umzusetzen. [EPA04] Der Informatikunterricht in der gymnasialen Oberstufe leistet einen spezifischen Beitrag zur Allgemeinbildung, indem er den Erwerb eines systematischen, zeitbeständigen und über bloße Bedienerfertigkeiten hinausgehenden Basiswissens über die Funktionsweise, die innere Struktur sowie die Möglichkeiten und Grenzen von Informatiksystemen ermöglicht [EPA04, Seite 1]. Die EPA Informatik sind in zwei große Teile gegliedert, wobei sich der erste Teil mit der Festlegung für die Gestaltung der Abiturprüfung beschäftigt und der zweite Teil Aufgabenbeispiele für die schriftliche und mündliche Prüfung bereitstellt. Um ein einheitliches und angemessenes Anforderungsniveau in den Prüfungsaufgaben zu erreichen, enthalten die Einheitlichen Prüfungsanforderungen für das Fach Informatik eine Beschreibung der Prüfungsgegenstände, d. h. der nachzuweisenden Kompetenzen sowie fachlichen Inhalte, an denen diese Kompetenzen eingefordert werden sollen, Kriterien, mit deren Hilfe überprüft werden kann, ob eine Prüfungsaufgabe das anzustrebende Anspruchsniveau erreicht, Hinweise und Aufgabenbeispiele für die Gestaltung der schriftlichen und mündlichen Prüfung sowie zu alternativen Prüfungsformen. 2 Das Kapitel wurde der Bakkalaureatsarbeit von Moritz Weeger aus dem Jahr 2007 entnommen, da es hierzu zum Entstehungszeitpunkt der vorliegenden Arbeit keine Neuerungen gibt. Siehe [WE07, Einheitliche Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung (EPA)]. Quellenangaben sowie einzelne Angaben wurden angepasst bzw. gestrichen sowie minimale Änderungen eingearbeitet. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 10

11 Einleitung Die Einheitlichen Prüfungsanforderungen erläutern die in Prüfungen nachzuweisenden fachlichen Kompetenzen und differenzieren zwischen Grund- und Leistungskursfach durch unterschiedlich akzentuierte Aufgaben. Um Einseitigkeiten zu vermeiden und die Qualifikation in möglichst großer Bandbreite zu überprüfen, soll bei dem Entwurf einer Prüfungsaufgabe jede von den Prüflingen erwartete Teilleistung mindestens einem von drei Anforderungsbereichen zugeordnet werden. Anforderungsbereich I umfasst die Wiedergabe bekannter Sachverhalte sowie Beschreibung und Verwendung bekannter Verfahren in einem begrenzten Gebiet. Zu Anforderungsbereich II gehören die selbstständige Übertragung des Gelernten auf vergleichbare neue Situationen sowie die Anwendung bekannter Verfahren, Methoden und Prinzipien der Informatik zur Lösung eines neuen Problems aus einem bekannten Problemkreis. Anforderungsbereich III enthält sowohl die planmäßige Verarbeitung komplexer Gegebenheiten mit dem Ziel der selbstständigen Gestaltung bzw. Deutung als auch die bewusste und selbstständige Auswahl sowie Anpassung geeigneter gelernter Methoden und Verfahren in neuartigen Situationen. Des Weiteren werden in den EPA Aufgabenarten und Hinweise zum Erstellen schriftlicher und mündlicher Prüfungsaufgaben gegeben sowie erwartete Prüfungsleistungen und deren Bewertung beschrieben. [EPA04] 1.3 Gesellschaft für Informatik Ziele 3 Die Gesellschaft für Informatik e.v. (GI) wurde 1969 in Bonn gegründet. Sie verfolgt ausschließlich gemeinnützige Zwecke mit dem Ziel, die Informatik zu fördern. Dies wird u. a. durch Herausgabe und Förderung von Fachpublikationen, Abgabe von öffentlichen Empfehlungen und Stellungnahmen zur Informatik sowie Mitwirkung im Bereich von Normen, Standards und Validierungen erreicht. Des Weiteren werden durch die Organisation von Fachtagungen, Kongressen und Ausstellungen fachliche Kommunikationsforen bereitgestellt. Die Mitglieder der GI kommen aus allen Bereichen der Wissenschaft, Informatikindustrie, Anwendungen, Lehre und Ausbildung. Im Jahr 2010 umfasst die GI ca Mitglieder. [GI01, vgl. WE07] Empfehlungen für ein Gesamtkonzept zur informatischen Bildung an allgemein bildenden Schulen wurden im Jahr 2000 (siehe 1.3.4) veröffentlicht. Nur mit einem speziellen Schulfach Informatik könne man laut GI grundlegende Methoden und Sichtweisen bereitstellen, die ein Verständnis von Informations- und Kommunikationssystemen ermöglichen und somit auf eine Entwicklung reagieren, in der Fähigkeiten wie effiziente und verantwortungsvolle Nutzung sowie Abschätzung der prinzipiellen Chancen und Risiken moderner Informatiksysteme nicht nur von ausgebildeten IT-Spezialisten, sondern zunehmend von allen verlangt werden. Die GI setzt sich u. a. dafür ein, informatische Bildung an allgemein bildenden Schulen als Pflichtfach einzuführen mit dem Ziel, ein grundlegendes Verständnis dieser Schlüsselwissenschaft gleichberechtigt allen Schülern zu vermitteln, unabhängig von Herkunft, Geschlecht und sozialen Verhältnissen. Die GI ruft in einem Memorandum von 2004 (siehe 1.3.5) alle Verantwortlichen auf, die dazu notwendigen Schritte einzuleiten. [GI02, vgl. WE07] 3 Das Kapitel wurde der Bakkalaureatsarbeit von Moritz Weeger aus dem Jahr 2007 entnommen, da es hierzu zum Entstehungszeitpunkt der vorliegenden Arbeit keine Neufassung gibt. Siehe [WE07, 2.1 Gesellschaft für Informatik (GI)]. Quellenangaben sowie einzelne Angaben wurden angepasst bzw. gestrichen sowie minimale Änderungen eingearbeitet. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 11

12 Einleitung Informatik in der Schule Laut der Gesellschaft für Informatik e. V. sollte die Förderung der Disziplin Informatik bereits in der Schule einsetzen, um den Umgang mit dem Computer zu üben. Grundschüler sollten mindestens die wichtigsten Anwendungen am Computer kennen und beherrschen. Aus diesem Grund macht sich die GI in einem Memorandum (siehe 1.3.5) stark, ein Pflichtfach Informatik in der Schule einzuführen. Weiterhin sollte es jedem Schüler möglich sein, einen tiefergehenden Umgang mit Informatik haben zu können, wofür es Bedingungen zu schaffen gilt. [GI03] Fachausschuss Informatische Bildung in Schulen Der Fachausschuss Informatische Bildung in Schulen beschäftigt sich mit allen Fragen zur Informatik in der schulischen Allgemeinbildung. Ziele sind inhaltliche Weiterentwicklung sowie bessere Rahmenbedingungen. Neben einem konkreten Fach Informatik sind damit auch eine informatische Grundbildung sowie außerunterrichtliche Formen informatischer Bildung gemeint. Der Fachausschuss ist für die folgenden Aufgaben zuständig [IB01]: Integration der informatischen Bildung in die Konzepte der Allgemeinbildung der Bundesländer anregen und fördern Entwicklungstendenzen aus fachlicher und fachdidaktischer Sicht verfolgen und zu wesentlichen Punkten Positionen veröffentlichen Aktivitäten zu schulinformatischen Kernthemen im Rahmen der GI anregen und koordinieren Standpunkte und Empfehlungen zur Unterstützung der Lehrenden und Lernenden der Öffentlichkeit und den bildungspolitisch Verantwortlichen der Länder übergeben Veranstaltungen zu diesen Themen sind durchzuführen und andere Organisationen zu deren Durchführung anzuregen und geeignet zu unterstützen Empfehlungen für ein Gesamtkonzept zur informatischen Bildung an allgemein bildenden Schulen (2000) 4 Mit dieser im Jahr 2000 herausgegebenen Empfehlung richtet sich die Gesellschaft für Informatik e. V. an Entscheidungsträger, die sich mit der Planung und Umsetzung von schulischer Bildung befassen sowie an die Informatiklehrer allgemein bildender Schulen. Die GI stellt hiermit ein Gesamtkonzept vor, das die Vermittlung von Hintergrundwissen in allen Phasen der informatischen Bildung, von der einfachen Anwendung eines Computers bis zur eigenen Gestaltung von Anwendungen [GI06] betont und verfolgt somit prinzipiell einen alternativen Ansatz gegenüber anderen, zum Teil bereits gescheiterten Konzepten, wie z. B. der integrierten Informationstechnischen Grundbildung, dem Internet-Führerschein oder der Bürgerinformatik, 4 Das Kapitel wurde der Bakkalaureatsarbeit von Moritz Weeger aus dem Jahr 2007 entnommen, da es hierzu zum Entstehungszeitpunkt der vorliegenden Arbeit keine Neufassung gibt. Siehe [WE07, Empfehlungen für ein Gesamtkonzept zur informatischen Bildung an allgemein bildenden Schulen]. Quellenangaben sowie einzelne Angaben wurden angepasst bzw. gestrichen sowie minimale Änderungen eingearbeitet. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 12

13 Einleitung die sich meist auf oberflächliche Bedienungsfähigkeiten durch die Schulung in der Handhabung einer bestimmten Version irgendeines Software-Produkts reduzieren [GI06]. Aufgrund der Ausgangslage einer ständig zunehmenden Einflussnahme komplexer Informatiksysteme auf unser Leben werden dessen Beherrschung sowie die Vermittlung ergänzender Kulturtechniken zum Umgang mit digital dargestellter Information unverzichtbar. Dazu gehören: Beschaffung von Information Darstellung von Information in maschinell verarbeitbaren Zeichen (Daten) maschinelle Verarbeitung und Verteilung der Daten Gewinnung neuer Information durch Interpretation der gewonnenen Daten, die zusammen mit dem Vorwissen zu neuem Wissen führt Die GI fordert, die Grundlagen dieser neuen Kulturtechnik bereits im Rahmen des vorfachlichen Unterrichts in den Jahrgangsstufen 1 bis 4 zu legen, um diese später in einem eigenen Fach zu vertiefen. Die im Konzept der GI charakterisierte informatische Bildung, die Kenntnisse und Fertigkeiten auf unterschiedlichem Niveau in Primarstufe, Sekundarstufe I und Sekundarstufe II vermitteln soll, orientiert sich an folgenden vier Leitlinien: Interaktion mit Informatiksystemen Wirkprinzipien von Informatiksystemen Informatische Modellierung Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft Interaktion mit Informatiksystemen dient als Leitlinie für Fächer, die sich auf die Entwicklung von Strategien beziehen, ein von den Fähigkeiten und Fertigkeiten des Einzelnen abhängiges, interaktives Handeln mit Informatiksystemen zu ermöglichen. Wirkprinzipien von Informatiksystemen helfen, ein Verständnis über Aufbau sowie Funktionsprinzipien von Informatiksystemen und Systemkomponenten zu vermitteln. Dieses Verständnis trägt zur Entmystifizierung solcher Systeme und ihrer Anwendung bei. Informatische Modellierung spielt bei der Konstruktion und Analyse von Informatiksystemen die Rolle der Erstellung von Bauplänen. Die Schüler verstehen Informatiksysteme als Kombination von Hard- und Software-Komponenten als Ergebnis eines informatischen Modellierungsvorgangs und lernen informatische Modellierungstechniken, die zur Beschreibung der Struktur von Informatiksystemen und Lösung komplexerer Probleme angewendet werden. Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft dienen als Leitlinie für Themen, die sich mit dem verantwortungsbewussten Gestalten und Einsetzen von Technologie und dabei auch mit normativen und ethischen Fragen auseinandersetzen. Diese vier Leitlinien bilden den Rahmen zur Vermittlung von Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenz. Die Schüler erlernen sowohl fachbezogenes und fachübergreifendes Wissen als auch Methoden, um Information zu beschaffen, zu strukturieren und zu bearbeiten. Außerdem sollen soziale Fähigkeiten des Miteinander-Arbeitens und der Umgang mit der eigenen Identität erschlossen werden. Somit stellen diese Kompetenzen einen wichtigen Bestandteil der heutigen Allgemeinbildung dar. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 13

14 Einleitung Die Empfehlung schlägt als einführende Maßnahme den Einsatz von Informatiksystemen in der Primarstufe vor, wodurch Grundfertigkeiten der Bedienung intuitiv und fachlich korrekt erlernt werden. In der Sekundarstufe I, spätestens ab Jahrgangsstufe 6, fordert die GI die Einführung eines eigenständigen Unterrichtsfachs Informatik im Pflichtfächerkanon. Der bisher geringe Stellenwert des Faches Informatik in der Sekundarstufe II soll korrigiert werden, so dass dieses gleichberechtigt zu den anderen Naturwissenschaften in der Abiturprüfung eingebracht und als Prüfungsfach gewählt werden kann. [GI06, vgl. WE07] Memorandum der Gesellschaft für Informatik e. V.: Digitale Spaltung verhindern Schulinformatik stärken! (2004) 5 Dieses vom Präsidium der GI im September 2004 verabschiedete Memorandum ruft Bildungsverantwortliche dazu auf, die nachfolgend genannten, notwendigen Schritte einzuleiten, um das Fach Informatik an den allgemein bildenden Schulen gleichberechtigt zu anderen Fächern einzuführen: Einführung eines durchgängigen Pflichtfachs Informatik in der Sekundarstufe I an allen allgemein bildenden Schulen aller Bundesländer Verankerung der Informatik in der gymnasialen Oberstufe Zulassung von Informatik als vollwertiges Prüfungsfach in allen Abschlussprüfungen an Schulen Erteilung von Unterricht im Fach Informatik nur durch ausgebildete oder entsprechend weitergebildete Lehrkräfte Die GI ist überzeugt, dass eine stärkere Verankerung der Informatik in der Schule einerseits durch Förderung der allgemeinen IT-Kompetenz zur Effizienzsteigerung zahlreicher Arbeitsprozesse beitragen könnte und andererseits über eine Verbesserung der Ausbildung von Informatik-Spezialisten die Innovativität und das Qualitätsniveau unserer IT-Industrie stark anheben würde. [WE07, GI02] Empfehlungen der Gesellschaft für Informatik e. V. zu Grundsätzen und Standards für die Informatik in der Schule Bildungsstandards Informatik für die Sekundarstufe I (2008) Die Empfehlungen der GI zu Grundsätzen und Standards für Informatik in der Schule wurden am 24. Januar 2008 vom Präsidium der GI verabschiedet. Sie wurden vom Arbeitskreis Bildungsstandards erarbeitet. Die Bildungsstandards Informatik für die Sekundarstufe I sind an Informatiklehrer, Entscheidungsträger in der Bildungsadministration sowie Ausbilder von Lehrkräften gerichtet mit dem Ziel: eine zeitgemäße und fachlich substanzielle informatische Bildung in den Schulen zu befördern. Der beste Weg dazu liegt in frühzeitig erworbenen Kompetenzen im Fach Informatik. [GI04] 5 Das Kapitel wurde der Bakkalaureatsarbeit von Moritz Weeger aus dem Jahr 2007 entnommen, da es hierzu zum Entstehungszeitpunkt der vorliegenden Arbeit keine Neufassung gibt. Siehe [WE07, Memorandum der Gesellschaft für Informatik e.v. (2004): Digitale Spaltung verhindern Schulinformatik stärken!]. Quellenangaben sowie einzelne Angaben wurden angepasst bzw. gestrichen sowie minimale Änderungen eingearbeitet. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 14

15 Einleitung Bei der Formulierung dieser Kompetenzen wurde von einem Schulfach ausgegangen, das mit durchschnittlich einer Wochenstunde von der fünften bis zur zehnten Klassenstufe stattfindet. Sowohl nach der 10. Klasse als auch zwischendurch sollen informatische Kompetenzen nachgewiesen und angewandt werden, um auch in verschiedenen schulischen Bereichen den Einsatz von Informatiksystemen ermöglichen zu können. Eingeteilt in Jahrgangsstufengruppen wird so eine bundesländerspezifische individuelle Umsetzung möglich. Gleichzeitig wird aber der Anspruch erhoben, dass jeder Schüler in jeder Schulform die Möglichkeit erhalten muss, ebendiese informatischen Kompetenzen erwerben zu können. Die Standards benennen unterteilt in jeweils fünf Inhalts- und Prozessbereiche die Kompetenzen, die Schüler im Informatikunterricht erwerben sollen. Die Inhaltsbereiche bestehen aus mindestens zu erwerbenden fachlichen Kompetenzen, die durch die Prozessbereiche, die den gewünschten Umgang der Schüler mit diesen Fachinhalten beschreiben, ergänzt werden (siehe Tabelle 1). Inhaltsbereiche Prozessbereiche Information und Daten Modellieren und Implementieren Algorithmen Begründen und Bewerten Sprachen und Automaten Strukturieren und Vernetzen Informatiksysteme Kommunizieren und Kooperieren Informatik, Mensch und Gesellschaft Darstellen und Interpretieren Tabelle 1: Untergliederung der Inhalts- und Prozessbereiche [GI04] Die Grundsätze verbildlichen einen erstrebenswerten Informatikunterricht und nennen Rahmenbedingungen, unter denen die Standards erreicht werden können. Dabei geht es um: Chancengleichheit Curriculum Lehren und Lernen Qualitätssicherung Technikeinsatz Interdisziplinarität Damit sind sowohl institutionelle Bedingungen als auch die Art des Unterrichtes gemeint. [GI04, GI05] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 15

16 2 Die Bildungspolitik ist in Deutschland laut Grundgesetz Sache der Länder. Aufgrund ebendieser Bildungshoheit auf Länderebene wird im Folgenden die Realisierung informatischer Bildung in Deutschland bundeslandbezogen untersucht. Es werden Lehrpläne und Rahmenrichtlinien von Grundschule sowie Sekundarstufe I und II aller 16 deutschen Bundesländer (in alphabetischer Reihenfolge) betrachtet. Teile der Arbeit, in denen sich seit Entstehung der Bakkalaureatsarbeit von Moritz Weeger aus 2006/2007 [WE07] keine Änderungen ergeben haben, sind dieser entnommen und mit [vgl. WE07] gekennzeichnet. Soweit die Länder bereits die Umstellung vom neun- zum achtstufigen Gymnasium vollzogen haben, wird in der vorliegenden Arbeit diese reformierte Schulform thematisiert. Die Gesamtschule als Vereinigung aller Schulformen wird nur dann explizit behandelt, wenn der Unterricht von dem anderer Schulen abweicht. Sonderschulen/Förderschulen sowie Schulen in freier Trägerschaft bzw. Privatschulen werden nicht betrachtet. In den Tabellen zum Schulsystem werden alle Schulformen farblich abgebildet. Unterschiedliche Balkenlängen zeigen, wann die Schule mit einem Schulabschluss nach der entsprechenden Klassenstufe beendet werden kann. Genaue Informationen zum Schulsystem liefert jeweils das erste Unterkapitel, in dem auch alle möglichen erreichbaren Schulabschlüsse angegeben sind. Eine Zusammenfassung mit tabellarischer Übersicht gibt die Einordnung der informatischen Bildung im jeweiligen Bundesland wieder. Des Weiteren gilt die Bezeichnung Schüler für Schülerinnen und Schüler sowie Lehrer für Lehrerinnen und Lehrer. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 16

17 2.1 Baden-Württemberg Schulsystem Hauptstadt: Stuttgart Fläche: ,48 km 2 Einwohner: Kultusministerin: Marion Schick (CDU) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 2: Baden-Württemberg Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] In Baden-Württemberg folgt auf die vierjährige Grundschule, die Grundkenntnisse und -fertigkeiten vermittelt [BW_SchulG 5] entweder der Besuch der Haupt-/Werkrealschule 6, die nach Klasse 9 mit dem Hauptschulabschluss bzw. nach einem freiwilligen 10. Schuljahr mit einem dem Realschulabschluss gleichwertigen Bildungsstand (Mittlere Reife) abschließt oder aber der Realschule, die auf den Erwerb des Realschulabschlusses ausgerichtet ist. [BW_SchulG 5,6,7] Wird das Abitur angestrebt, so kann nach der Grundschule auf eine verbindliche Lehrerempfehlung hin (Notendurchschnitt von 2,5 in Deutsch und Mathe) oder Teilnahme an einer entsprechenden Aufnahmeprüfung das achtjährige Gymnasium (G8) besucht werden. Für Schüler, die vor dem Schuljahr 2004/2005 auf das Gymnasium wechselten, endet die Schullaufbahn erst nach insgesamt 13 Jahren, d. h. nach dem neunjährigen Gymnasium (G9). Das Gymnasium vermittelt eine breite und vertiefte Allgemeinbildung [BW_SchulG 8, Abs. 1]. Seit dem Schuljahr 2007/2008 wird bereits ab der fünften Klasse Naturwissenschaft und Technik an allen Gymnasien unterrichtet. Mit Abschluss der zehnten Klasse erhalten die Schüler die Mittlere Reife. [BW_Web1, Web03] Sowohl Realschule als auch Gymnasium existieren in Normal- und Aufbauform. Die Normalform baut an beiden Schularten auf der Grundschule auf und umfasst sechs (Realschule) bzw. acht Schuljahre (Gymnasium). Die Aufbauform hingegen baut auf der 7. Klasse der Haupt- und Werkrealschule auf und umfasst nur drei bzw. sechs Schuljahre. [BW_SchulG 7, Abs. 2] Das Gymnasium kann in der Aufbauform auch auf der 10. Klasse der Realschule aufbauen und umfasst dann lediglich drei Schuljahre. [BW_SchulG 8, Abs. 2] Das durchlässige Schulsystem Baden-Württembergs ermöglicht unter gewissen Voraussetzungen jederzeit ein Wechsel zwischen verschiedenen Schulformen. [BW_Web1, Web03] 6 Ab Schuljahr 2010/2011 können Hauptschulen zur Werkrealschule werden. Diese sehen eine Spezialisierung ab Klasse 8 vor. Bei einem Notendurchschnitt von 3,0 in den Hauptfächern in Klasse 9 kann in einem freiwilligen 10. Schuljahr in Kooperation mit einer Berufsschule der mittlere Abschluss gemacht werden. [Web03] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 17

18 Tabelle 3: Schulsystem in Baden-Württemberg Bildungsplan 2004 und 2010 Der schulartspezifisch gestaltete Bildungsplan aus dem Jahr 2004 beschreibt Bildungsstandards für jedes Fach und jeden Fächerverbund. Diese legen fest, über welche fachlichen, personalen, sozialen und methodischen Kompetenzen die Schüler bis zum Ende festgelegter Klassenstufen verfügen müssen. Die Einführung der Bildungsstandards soll zu einer verbesserten Vergleichbarkeit von Ergebnissen führen. Für Grundschule, Haupt-/Werkrealschule, Realschule sowie Gymnasium wurde erstmals 2004 ein Bildungsplan verabschiedet. Im Jahr 2010 gibt es einen für die Werkrealschule zugeschnittenen neuen Bildungsplan, der auch für die Hauptschule gilt, die zur Werkrealschule weiterentwickelt wird. Der Bildungsplan fasst u. a. die Kerngedanken der Informationstechnischen Grundbildung (ITG) in Sekundarstufe I aller allgemein bildenden Schulen sowie des Wahlfaches Informatik in der Kursstufe am Gymnasium zusammen. Schüler sollen befähigt werden, folgende drei Kriterien je nach Komplexität bis zum Ende bestimmter Klassenstufen erfüllen zu können: Gemäß Bildungsplan 2004 : selbstständiges Arbeiten und Lernen mit informationstechnischen Werkzeugen (erfolgreich 7 ) zusammenarbeiten und kommunizieren entwickeln, Zusammenhänge verstehen und reflektieren Gemäß Bildungsplan 2010 für Werkreal- und Hauptschule: selbstständiges Lernen und Arbeiten mit informationstechnischen Werkzeugen zusammenarbeiten und kommunizieren entwickeln, Zusammenhänge verstehen und reflektieren [BW_Bs, BW_Wrs10, BW_Rs04, BW_Gym04] Grundschule Der Bildungsplan 2004 der Grundschule führt in zehn Eckpunkten die Ziele der Grundschule auf. Wesentlicher Bestandteil ist das Schaffen von Grundlagen, insbesondere die Stärkung der Mathematik, Naturwissenschaften und Technik von Anfang an [BW_GsE04]. 7 Diese Formulierung bezieht sich auf das Gymnasium. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 18

19 Zu den Fähigkeiten, die Schüler während ihrer Grundschulzeit erlernen, gehören das Beherrschen des Computers sowie ein sinnvoller Umgang mit diesem [BW_Gs04, Seite 13]: Im Zeitalter des Computers ist eine Beherrschung dieses Gerätes und ein sinnvoller Gebrauch des Internet-Zugangs unerlässlich. Neben dem Computer als Arbeitsmittel und dem Internet als Ressource bleiben Einrichtungen wie Bibliotheken, [ ] notwendige, insbesondere in der Schule und durch die Schule zugänglich zu machende Hilfsmittel. Die Schülerinnen und Schüler lernen, sich der Auskunftsmittel [ ] bis zur CD und CD-ROM geläufig zu bedienen. Im Fach Deutsch sollen in den Klassen 2 und 4 im Bereich Schreiben Texte verfasst werden. Hier können Computer sowie Methoden der Textverarbeitung genutzt werden und so das Schreiben und Überarbeiten von Texten unterstützen. Ansonsten ist der Computer im Bildungsplan nicht explizit vorgesehen. [BW_Gs04] Hauptschule/Werkrealschule Derzeit wird die momentane Hauptschule zur Werksrealschule weiterentwickelt. Der Bildungsplan 2010 für die Werksrealschule gilt auch für die Hauptschule und steht in der Tradition des Bildungsplans von [BW_Bs] Im Wahlpflichtfach Wirtschaft und Informationstechnik bearbeiten die Schüler zur Erlangung verschiedener Kompetenzen verschiedene Themen, u. a. im Arbeitsbereich Multimedia. Hier können die Schüler in der 8. und 9. Klasse ihre informationstechnischen Kompetenzen erweitern. Dies betrifft die Anwendung verschiedener Soft- und Hardware durch Recherchen, Dokumentationen, Präsentationen und Korrespondenzen. Weiterhin geht der Bildungsplan 2010 auf die Informationstechnische Grundbildung ein, die fächerintegrativ umgesetzt wird [BW_Wrs10, Seite 148]: Die Vermittlung einer Informationstechnischen Grundbildung schafft Handlungskompetenz für den Alltag und den Beruf. Sie leistet einen wichtigen Beitrag zu Medienkompetenz und beinhaltet einen selbstbestimmten und kreativen, aber auch kritischen Gebrauch der elektronischen Medien als Informations-, Kommunikations- und Ausdrucksmittel. Die Schüler sollen einen verantwortungsvollen und zweckorientierten Umgang mit der Informations- und Kommunikationstechnologie erlernen. Es erfolgt eine Grundlagenschulung, die im Privat- oder späteren Arbeitsleben ausgebaut werden kann. Die Schüler sollen einen sicheren Umgang mit entsprechenden Geräten und Programmen lernen, um die Informations- und Kommunikationstechnologie im schulischen und auch im privaten Bereich selbstständig einsetzen zu können. Außerdem müssen die Schüler aufgrund der rasanten Weiterentwicklungen auf dem Gebiet elektronischer Medien dazu befähigt werden, angemessen auf diesen Fortschritt reagieren zu können. Weiterhin sollen sie lernen, informationstechnische Systeme und Anwendungen zur Problemlösung, Informationserschließung und -verarbeitung sowie zum Informationsaustausch und zur Präsentation zu nutzen. [BW_Wrs10] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 19

20 Jgst. Inhalte/Kompetenzen Ein- und Ausgabegeräte; Rechner; Speichermedien - Benutzeroberfläche - Anwendungssoftware - Dateiverwaltung - Schriftgestaltung, Absätze, Textausrichtung, Seitenrand - Tastaturschreibkurs - technisches Zeichenprogramm; Lernprogramme 7,8,9 - Ein- und Ausgabegeräte, Scanner, Digitalkamera - Dateiverwaltung (auch im lokalen Netz); - Browser, Navigationsstrukturen, Links, Hypertext - erweiterte Textformatierung und -gestaltung - Datenbank, Datenbankdatei; Tabellenkalkulation, Diagramm - Präsentationsprogramm; digitale Medien; Lernprogramme 10 - selbstständiger Umgang und zweckorientierter Einsatz informationstechnischer Werkzeuge - selbstständige Nutzung der Möglichkeiten der Text- und Datenverarbeitung - weitgehend selbstständiges Erstellen von Präsentationen mit Präsentations-, Autorenprogramm oder Webseiteneditor Tabelle 4: ITG Bildungsstandard selbstständiges Lernen und Arbeiten mit informationstechnischen Werkzeugen Jgst. Inhalte/Kompetenzen Browser; , Adressenweitergabe; Intranet, Internet; Recherche 7,8,9 - Datensicherheit, Datenschutz; , Online-Geschäfte - Virenschutz; Urheberrecht, Lizenzbestimmungen; Suchmaschinen 10 - Einsatz von informations- und kommunikationstechnischen Werkzeugen zur Informationsbeschaffung mit Suchstrategien - erkennen und reflektieren der Welt in ihrer multimedialen Vernetzung Tabelle 5: ITG Bildungsstandard zusammenarbeiten und kommunizieren Jgst. Inhalte/Kompetenzen Zusammenwirken der Komponenten informationstechnischer Werkzeuge 7,8,9 - technisches Zeichenprogramm - Automatisierung 10 - Reflektion gesellschaftlicher Chancen, Risiken und Folgen der Informationstechnologie auch in der vernetzten Welt anhand konkreter Beispiele - systematische, experimentelle und kreative Umgang mit und Verwendung vom Computer zur Klangerzeugung Tabelle 6: ITG Bildungsstandard entwickeln, Zusammenhänge verstehen und reflektieren In den Klassen 5 und 6 liegt der Schwerpunkt auf dem anwendungsorientierten Einsatz. Bis zum Ende der 9. Klasse wird darauf aufbauend das praktische Können erweitert und das vorhandene Wissen um Kenntnisse bzgl. Verfahren und Strategien im Umgang mit der Informations- und Kommunikationstechnologie ergänzt. Mit zunehmender Erfahrung wird der Computer zu einem selbstverständlichen Arbeitsmittel, der nützlich und notwendig ist, jedoch auch kritisch hinterfragt werden muss. Dies gilt insbesondere für die Nutzung von Informa- 8 Für Klassenstufe 10 sind im Bildungsplan 2010 keine konkreten Inhalte angegeben, sondern lediglich zu erreichende Kompetenzen. 9 Für die Klassenstufen 5,6 und 10 sind im Bildungsplan 2010 keine konkreten Inhalte angegeben, sondern lediglich zu erreichende Kompetenzen. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 20

21 tions- und Kommunikationsangeboten im Internet. Am Ende der 9. Klasse ist es den Schülern möglich, die gewonnenen Kenntnisse in einer Projektprüfung selbstständig anzuwenden. In Klasse 10 erfolgt eine Festigung und Erweiterung der bisherigen Kenntnisse und Fähigkeiten. Am Ende der Klassenstufe können die Schüler selbstständig Präsentationen erstellen und ggf. veröffentlichen. Weiterhin sind die Schüler in der Lage, Risiken und Missbrauchsmöglichkeiten der Informations- und Kommunikationstechnologie und der vernetzten Welt zu erkennen und kritisch zu reflektieren. [BW_Wrs10] Realschule Auch an der Realschule gibt es eine Informationstechnische Grundbildung, die zum soliden Umgang mit der Informations- und Kommunikationstechnik befähigen soll [BW_Rs04, Seite 192]: Die in einer strukturierten Informationstechnischen Grundbildung vermittelbaren Einblicke in die Grundlagen und technischen Möglichkeiten der Informationstechnik mit deren ökonomischen, ökologischen, sozialen und persönlichen Auswirkungen stellen grundlegende Elemente der Bildung selbstständiger, urteilsfähiger und emanzipierter Bürger dar, die zu verantwortungsvollem Handeln fähig sind. Die Informationstechnische Grundbildung erfolgt fächerintegrativ. Die genaue Verteilung auf die einzelnen Klassenstufen bestimmt jede Schule selbst. Speziell im Fach Technik werden einzelne Aspekte vertieft (Tabellen 7 und 9, mit * gekennzeichnet). selbstständiges Arbeiten und Lernen mit informationstechnischen Werkzeugen (Jgst.) - grundlegende (6), vielfältige informationstechnische Anwendungen selbstständig und zweckorientiert einsetzen (8) - verschiedene Geräte zur Eingabe von Daten (6) - Informationen in einfachen (6) bzw. größeren Text- und Präsentations-Dokumenten (8) und in umfangreichen digitalen Dokumenten mit eingefügten Objekten darstellen (10) - Informationen beschaffen (6), Recherche, Brauchbarkeit der Ergebnisse (8) - Dateien auf Datenträgern speichern (6) und selbstständig verwalten (8) - Daten und Sachverhalte anschaulich darstellen (8)* - Bilder mit Scanner und Digitalkamera erfassen und bearbeiten (8) - Musik mit dem Computer gestalten (8) - mathematische Modellierungsaufgaben (8) - Lizenzbestimmungen, Free- und Shareware (8) - Kriterien zur Beurteilung von Computerspielen und Software (8) - Datenbank zur Serienbrieferstellung (10) - individuelle Einstellungen bei Dokumenten und Anwendungen (10) - Qualität von Informations- und Medienangeboten (10) Tabelle 7: ITG Bildungsstandard selbstständiges Arbeiten und Lernen mit informationstechnischen Werkzeugen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 21

22 Zusammenarbeiten und Kommunizieren (Jgst.) - vernetzte Umgebungen (6), Datenaustausch (8), gemeinsame Arbeit an digitalen Dokumenten (10) - -Versand (6), Funktionalitäten von Mail-Anwendungen (8) - Gefahren durch ungeschützte Preisgabe persönlicher Daten sowie Austausch von Dateien, Maßnahmen zum Schutz (8) - sinnvolle Beiträge in Diskussions-Chat (8) - Organisationsstruktur vernetzter Umgebungen, Auswirkungen, Chancen, Risiken (10) - Datenschutz, Jugendschutz und Urheberrecht (10). Tabelle 8: ITG Bildungsstandard zusammenarbeiten und kommunizieren Entwickeln, Zusammenhänge verstehen und reflektieren (Jgst.) - Aufbau Datenverarbeitungssystems (6) - ergonomische Anforderungen an Computerarbeitsplatz (6) - Verfahren zur Erfassung, Darstellung und Auswertung von Daten (8)* - Einsatzbereiche der Informationstechniken mit Chancen und Risiken (8) sowie gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Bedeutung (10) - Qualitätsmerkmale für Computersysteme und Software (8) - Grundbegriffe der digitalen Codierung (10) - Problemlösung mit einfachem Programm-Algorithmus (10)* - zweckorientierte Benutzung von Simulationsprogrammen (10)* - Einsatz des Computers zum Messen, Steuern und Regeln (10)* - Rolle der elektronischen Medien in Gesellschaft (10) - Veränderungen in Berufswelt und Effektivität der Arbeit mit Informationstechniken (10) Tabelle 9: ITG Bildungsstandard entwickeln, Zusammenhänge verstehen und reflektieren In Klasse 6 werden besonders Grundlagen und einfache Anwendung im IT-Bereich vermittelt. Viele Anwendungsaufgaben zeigen den hohen Stellenwert der informatischen Bildung in der Gesellschaft. In den nachfolgenden Klassenstufen werden Kenntnisse vertieft sowie Techniken und Verfahren angewendet und beurteilt. [BW_Rs04] Gymnasium Informationstechnische Grundbildung Eine Informationstechnische Grundbildung soll in Sekundarstufe I erreicht werden und die Schüler zum eigenständigen und selbstverantwortlichen Umgang mit Informations- und Kommunikationstechnologien befähigen. Diese fächerintegrative Grundbildung ist in der Sekundarstufe I verpflichtend für alle Schüler. In Sekundarstufe II kann die Bildung im AGund Wahlbereich Informatik vertieft ausgebaut werden [BW_Gym04, Seite 310]: Durch den selbstbestimmten und kreativen, aber auch kritischen Gebrauch der neuen elektronischen Medien als Informations-, Kommunikations- und Ausdrucksmittel leistet die Informationstechnische Grundbildung auch einen wesentlichen Beitrag zur Medienerziehung. Hierdurch soll die Kompetenz zum eigenständigen Lernen und Arbeiten gestärkt sowie Fähigkeiten zur Darstellung, Gestaltung und Präsentation von Informationen sowie Methoden und Techniken zur Lösung von Problemen und dem Aufstellen von Lösungsstrategien vermittelt werden. Durch die Präsentation von Ergebnissen und der Arbeit in vernetzten Syste- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 22

23 men werden kommunikative Fähigkeiten gefordert und gefördert. Chancen und Risiken des Internets sowie rechtliche Aspekte und Auswirkungen auf die eigene Person und die Gesellschaft werden verdeutlicht. Ziel ist ein zweckorientierter und verantwortungsvoller Umgang mit den Möglichkeiten der Informationstechnologie. [BW_Gym04] Gemäß Bildungsplan 2004 sollen bis zum Ende der entsprechenden Klassenstufe folgende Inhalte gelehrt werden, um den jeweiligen Bildungsstandard zu erfüllen (Tabellen 10-12). selbstständiges Arbeiten und Lernen mit informationstechnischen Werkzeugen (Jgst.) - gängige Ein- und Ausgabegeräte des Computers (Hardware) (6) - Quellen, Orte und Techniken zur Informationsbeschaffung (6) - gängige Datenformate und deren Eigenheiten (6) - sinnvoller Einsatz der Hardware (6) - Texte zweckorientiert gestalten (6), multimediale und erweiterte Funktionen effektiv, auch zur Präsentation, einsetzen (8) - Bilder digitalisiert benutzen (6) und bearbeiten (8) - erhaltene Daten übernehmen/verwalten/weiterverarbeiten (6), nötige Vorgehensweisen (8) - Quellen, Orte und Techniken zur Informationsbeschaffung (8) Tabelle 10: ITG Bildungsstandard selbstständiges Arbeiten und Lernen mit informationstechnischen Werkzeugen erfolgreich zusammenarbeiten und kommunizieren (Jgst.) - gängige Werkzeuge zur Kommunikation über Netze (6) - Anwendungen informationstechnischer Systeme des Internets bzw. Intranets im privaten, öffentlichen und betrieblichen Umfeld (6,8) - grundlegende Strukturen von Netzen (8) - rechtliche Aspekte im Umgang mit Informationen (8) - Wissen über Verantwortung für publizierte Inhalte (6) - Problematik der Sicherheit und Authentizität von Mitteilungen in globalen Netzen und Möglichkeiten zur Wahrung der Persönlichkeitssphäre (8) - zweckorientierter Einsatz gängiger Werkzeuge zur Kommunikation (8) Tabelle 11: ITG Bildungsstandard erfolgreich zusammenarbeiten und kommunizieren entwickeln, Zusammenhänge verstehen und reflektieren (Jgst.) - grundlegende Ideen und Konzepte digitaler Informationsbearbeitung: Informationsbegriff, Kodierung (8), Ablaufsteuerung (10) - Überblick über geschichtliche Entwicklung (8) - Steuern und Regeln als technischen Sonderfall der Verarbeitung quantifizierbarer Daten (10) - verschiedene Strategien, um mit informationstechnischen Methoden angemessene Probleme zu lösen und zu beurteilen (10) - Programme zur Erfassung, Visualisierung, Verarbeitung numerischer und nicht numerischer Daten (8) - technische und gesellschaftliche Chancen und Risiken der Automatisierung (8) - Programme oder Programmiersprachen zur Berechnung und Lösung entsprechender Probleme, Lösungen sachgemäß interpretieren (10) - Möglichkeiten des Computereinsatzes kritisch reflektieren (10) Tabelle 12: ITG Bildungsstandard entwickeln, Zusammenhänge verstehen und reflektieren Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 23

24 Kursstufe Informatik als Wahlfach Ab Jahrgangsstufe 11 kann Informatik mit zwei Wochenstunden als Wahlfach belegt werden. Die Schüler haben so die Möglichkeit, eine intensivere, spezielle informatische Weiterbildung zu erhalten. In der Kursstufe wird der Informatikunterricht vertieft und geht über die Grenzen spezieller Aufgabenstellungen der Informatik weit hinaus. Das Fach baut auf den elementaren Grundkenntnissen der Rechnernutzung, die in der Informationstechnischen Grundbildung gelehrt worden sind, auf [BW_Gym04, Seite 438]: Der Informatikunterricht liefert den fachwissenschaftlichen Hintergrund zum kompetenten Umgang mit Informationen: Die Schülerinnen und Schüler lernen Informationen zu beschaffen, zu strukturieren, zu bearbeiten und wiederzuverwenden, maschinell erstellte Ergebnisse richtig zu interpretieren, zu bewerten und geeignet zu präsentieren. Ein problemorientiertes Arbeiten wird durch das Umsetzen größerer Projekte in Teamarbeitsund Planungsphasen erreicht. Kenntnisse werden handlungsorientiert und schülerzentriert vermittelt. Durch größere Arbeiten wird ein fächerübergreifender Unterricht ermöglicht. Neben der erworbenen Fachkompetenz vermittelt der Informatikunterricht zusätzlich ein hohes Maß an Sozial-, Methoden- und personaler Kompetenz. Die Gliederung der Kursstufe erfolgt nach folgenden fünf Leitideen [BW_Gym04]: Information und Daten: Der Unterschied zwischen Information und Daten wird aufgezeigt, Informationen werden dargestellt und Daten interpretiert. Weiterhin wird die Bedeutung der Digitalisierung dargelegt. Algorithmen und Daten: Elementare Datentypen und Strukturen zur Ablaufsteuerung sollen angewendet, Benutzerschnittstellen mit einfachen Komponenten gestaltet, Algorithmen entworfen und in Programme umgesetzt werden. Techniken zur Modularisierung kommen zum Einsatz, Überlegungen zur Effizienz und Korrektheit werden an einfachen Algorithmen durchgeführt sowie die Grenzen es Rechnereinsatzes erkannt. Problemlösen und Modellieren: Grundlegende Prinzipen beim Problemlösen werden kennen gelernt, Probleme strukturiert und im Team gelöst. Basiskonzepte der objektorientierten Modellierung werden eingeführt, insbesondere werden reale Probleme in Objekten und Klasse abgebildet, Beziehungen zwischen Objekten analysiert und beschrieben sowie eine Lösung dokumentiert, präsentiert und vertreten. Wirkprinzipien von Informatiksystemen: Prinzipieller Aufbau und Wirkungsweise von Datenbanksystemen, Grundlagen der Rechnerkommunikation sowie Einsicht in Aufbau und Prinzipien der Arbeitsweise des Rechners werden erlernt. Das Zusammenspiel der Protokollschichten muss am Beispiel eines Internetdienstes und das Zusammenwirken von Rechenwerk, Steuerwerk und Speicher erläutert werden. Informatik und Gesellschaft: Datensicherheitsaspekte, Rechte sowie Datenschutzgesetze werden vorgestellt. Ein Bewusstsein für rechtliche und ethische Fragen der Informations- und Softwarenutzung wird geschaffen, Einblick in die Verantwortung beim Entwurf und Einsatz informationsverarbeitender Systeme gegeben. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 24

25 Ausblick: Informatik als Kernfach Seit 2008 gibt es einen Schulversuch zur Einführung eines vierstündigen Kernfachs (KF) Informatik in der Jahrgangsstufe (Klasse 11 und 12). An diesem Versuch nehmen 20 Gymnasien teil. Inwieweit das Fach zukünftig tatsächlich umgesetzt findet, ist zum Entstehungszeitpunkt der vorliegenden Arbeit noch unklar. Da die Rahmenbedingungen für die Schüler jedoch nicht optimal sind, erhält das Fach nicht den gewünschten Zulauf. [BW_MM] Zusammenfassung In Baden-Württemberg wird der Computer in der Grundschule als Hilfsmittel vorgestellt und dessen grundlegende Bedienung vermittelt. An den weiterführenden Schulen sieht der Bildungsplan 2004 für Schüler aller Schulformen in Sekundarstufe I eine in den Kanon der Pflichtfächer integrierte Informationstechnische Grundbildung (ITG) vor. Je nach Schulart werden hier unterschiedliche Schwerpunkte gesetzt. Viele Aussagen sind kann -Formulierungen. Weiterhin haben die Lehrer Möglichkeiten zur Variabilität des Unterrichtsstoffes, so dass Schwerpunkte individuell gesetzt werden können. In Haupt-/Werkreal- und Realschule wird ITG berufsvorbereitend gelehrt, so dass bei den Schülern ein Grundverständnis vorhanden ist, das später im Beruf oder Privatleben ausgebaut werden kann. Es gibt kein konkretes Fach ITG in der Sekundarstufe I, die Umsetzung der Bildungsstandards zur Informationstechnischen Grundbildung soll fächerintegrativ erfolgen. Dies gelingt bis zur sechsten Klassenstufe weitestgehend, anschließend ist der weitere Unterricht jedoch stark von schulspezifischen Gegebenheiten abhängig. Zum Teil gibt es so genannte Pool-Stunden, teilweise überhaupt keinen überprüfbaren Unterricht. [BW_MM] Im Gymnasium kann man nach der Informatischen Grundbildung sowie einer AG in Klasse 10 das Wahlfach Informatik in der Kursstufe belegen. Informatik ist in Baden- Württemberg ein reines Oberstufenfach. Die Schüler gewinnen einen umfassenden Einblick in die Informationstechnik und erhalten vertiefte Kenntnisse sowohl praktisch als auch theoretisch. Über die Einführung eines Kernfachs Informatik ist bislang noch nicht entschieden.. Grundschule (Klassen 1-4) erster Umgang mit dem Computer Hauptschule Realschule Gymnasium Sekundarstufe I (Klassen 5-10) ITG integrativ ITG integrativ ITG integrativ Sekundarstufe I (Klasse 10) Informatik AG, 2 WS Kursstufe (Klassen 11-12) Informatik WF, 2 WS Versuch: Informatik als KF 4 WS Tabelle 13: Einordnung der informatischen Bildung in Baden-Württemberg Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 25

26 2.2 Bayern Schulsystem Hauptstadt: München Fläche: ,58 km² Einwohner: Kultusminister: Ludwig Spaenle (CSU) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 14: Bayern Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] In Bayern besuchen die Kinder zunächst die vierjährige Grundschule 10, die eine grundlegende Bildung vermittelt. [BY_BAYEUG Art. 7, Abs. 4] Anschließend können die Schüler die Hauptschule besuchen, die eine grundlegende Allgemeinbildung vermittelt und nach der 9. Klasse mit dem Hauptschulabschluss endet. Durch eine besondere Leistungsfeststellung kann auch der qualifizierende Hauptschulabschluss erworben werden. Bei guter Leistung besteht zudem die Möglichkeit, nach der 6. Klasse in den Mittlere-Reife- Zug, den so genannten M-Zug, zu wechseln und mit dem mittleren Bildungsabschluss in Klasse 10 abzuschließen. [BY_BAYEUG Art. 6, 7] Ein anderer schulischer Bildungsweg ist die Realschule. Sie vermittelt eine allgemeine und berufsvorbereitende Bildung und umfasst die Klassen 5 bis 10. Nach bestandener Abschlussprüfung erwerben die Schüler den Realschulabschluss. [BY_BAYEUG Art. 8] Um den höchsten Bildungsabschluss zu erreichen, können die Schüler nach der Grundschule auf das achtjährige Gymnasium wechseln, an dem sie eine vertiefte allgemeine Bildung vermittelt bekommen. Es ist eine von mindestens fünf möglichen Ausbildungsrichtungen zu wählen. Das Gymnasium umfasst die Klassen 5 bis 12. Mit Bestehen der 10. Klasse wird der Mittlere Bildungsabschluss zuerkannt und nach bestandener Abiturprüfung in Klasse 12 die allgemeine Hochschulreife erworben. [BY_SchS10, BY_BAYEUG Art. 9] In der Grundschule wird eine verbindliche Gymnasialempfehlung erteilt. Demnach muss der Notendurchschnitt 2,33 in Deutsch, Mathematik, Heimat- und Sachkunde betragen. [BY_Uet10] Tabelle 15: Übersicht Schulsystem Bayern 10 Zum Schuljahr 2010/11 startet erstmals das Projekt Flexible Grundschule in Bayern. Der Modellversuch soll Schülern abhängig von ihrer Leistung eine insgesamt drei- bis fünfjährige Grundschulzeit gewähren. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 26

27 2.2.2 Grundschule Die Grundschule dient dazu, den Schülern Grundwissen zu vermitteln. Sie hat neben allgemeinen insbesondere gegenwarts- und zukunftsbezogene Bildungsaufgaben, die den Umgang mit dem Computer in besonderem Maße einschließen [BY_Gs00, S. 2 und 7]: Der Umgang mit dem Computer gehört zur informationstechnischen Grundbildung und zukunftsweisenden Medienerziehung. Der Lehrplan der Grundschule setzt bei den fächerübergreifenden Bildungs- und Erziehungsaufgaben einen Schwerpunkt auf die Medienerziehung. Aus dem heutigen Leben der Kinder sind moderne Medien nicht mehr wegzudenken, sie nehmen eine zentrale Stellung in der Lebens- und Erfahrungswelt der Heranwachsenden ein. Es dürfen hierbei nicht ausschließlich Gefahren und Risiken des Medienkonsums betrachtet, sondern Hilfen geboten werden, Medien gezielt auszuwählen, sinnvoll zu beurteilen sowie richtig einordnen zu können und so ein zutreffendes Weltbild aufzubauen. Dies beinhaltet eine stetige Konfrontation mit den Medienerfahrungen der Kinder [vgl. BY_Gs00, S. 14 und 15]: Insbesondere die Arbeit mit dem Computer im Unterricht, z. B. beim Verfassen freier Texte, beim Informationsaustausch mit anderen Grundschulen über Internet, durch Hypertexte, durch Multimedia im Heimat- und Sachunterricht, eröffnet vielfältige neue Möglichkeiten zur Medienerziehung. Dabei erfahren die Kinder die unterschiedliche Nutzung von Medien: Unterhaltung und Vergnügen, Information und Kommunikation, Erwerb von Kenntnissen und Entwickeln von Lernstrategien. Der Computer wird in den elementaren Grundschulfächern in unterschiedlichem Maße eingesetzt (Tabelle 16). [BY_Gs00, BY_Gs00A] Deutsch Mathematik Kunsterziehung Heimat- und Sachunterricht Musikerziehung Werken/Textiles Gestalten Tabelle 16: Nutzung des Computers im Unterricht Jgst. 1 Jgst. 2 Jgst. 3 Jgst. 4 Nutzung des Computers im Unterricht Im Fach Deutsch werden in der Jgst. 1 beim Erwerb der Schriftsprache Laute und Buchstaben kennen gelernt und in Wörtern verwendet. Dazu werden Schreibprodukte gestaltet und Wirkungen von handgeschriebenen mit gedruckten/computergestalteten Texten verglichen. In jedem Fall sollen Möglichkeiten des Computereinsatzes bereits jetzt zum Einsatz kommen. Sie können zur Steigerung der Schreibmotivation dienen und sollen Schülern mit schreibmotorischen Problemen eine Hilfe sein. Auch in der Entwicklung der Schrift sollen neben klassischen Schreibwerkzeugen Möglichkeiten von Drucker oder Computer in Betracht gezogen werden [vgl. BY_Gs00, Seite 26]. Weiterhin sollen die Schüler selbst Texte am Computer erstellen, bearbeiten und mittels Formatierungen und Illustrationen gestalten. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 27

28 In Jgst. 3 wird der Computer genutzt, um Texte (gemeinsam) zu verfassen. Zur Überarbeitung von Texten wird die Textverarbeitung am Computer vorgestellt. Ebenso wird die Schrift weiterentwickelt. Schriftliche Arbeiten sollen zweckmäßig ausgeführt und gestaltet werden. Dazu gehören übersichtliches Anordnen von Texten, Hervorheben wesentlicher Abschnitte, Schreiben in Spalten, Vergleichen von Schriftarten sowie Vornehmen von Korrekturen. Die Schüler lernen in der 3. Klasse unterschiedliche Textsorten und den Umgang mit diesen kennen. Es müssen gezielt Informationen, z. B. aus Kindermagazinen, extrahiert werden, was auch unter Zuhilfenahme des Computers geschehen soll. Jgst. 4 behandelt u. a. die Sprache als Zeichensystem. Hier werden z. B. bildhafte Darstellungen am Computer wie Piktogramme oder grafische Zeichen betrachtet und die Wirkung von bildhaften und sprachlichen Darstellungen verglichen. Die Schüler lernen gebräuchliche Fremdwörter (auch aus der Computersprache) sowie deren situationskorrekte Anwendung. Unterschiedliche Textsorten, die bereits in Jgst. 3 eingeführt wurden, dürfen nun mit dem Computer zusammengetragen und z. B. in Form eines Kurzreferats aufbereitet werden. Auch im Mathematikunterricht der Grundschule kommt der Computer zum Einsatz. Bereits in der 2. Klasse dürfen ihn leistungsschwächere Schüler nutzen, um die Zahlen bis 100 darzustellen. In der 3. Klasse wird der Computer genutzt, um im Bereich der dynamischen Geometrie Achsensymmetrie darzustellen. Auch in der 4. Klasse wird der Computer bei den Lehrplanthemen Geometrie sowie Flächen- und Körperformen eingesetzt. [BY_Gs00] Im Heimat- und Sachunterricht werden für Projektarbeiten und zur Unterstützung des selbstgesteuerten Lernens Computer zum Einsatz gebracht. Computerprogramme dienen in der 3. Klasse der Informationsbeschaffung. Auch sollen durch das Internet globale Möglichkeiten in den Unterricht miteinbezogen werden. Die 4. Klasse soll den Schülern ein multikulturelles Bild der Welt vermitteln. Da dies durch persönliche Kontakte wesentlich authentischer möglich ist, kann anstelle des normalen Briefes auch via mit Schülern aus Partnerschulen kommuniziert werden. [BY_Gs00] Im Fachbereich Kunsterziehung ist ein Schwerpunkt das Gestalten mit technisch-visuellen Medien, u. a. mit dem Computer. Erste computergrafische Grundlagen werden gelegt, so müssen die Schüler mit Maus, Grafiktablett o. ä. arbeiten und beispielsweise Grundformen farbig füllen. Auch kommt bereits der Scanner, der der anschließenden Bearbeitung dient, zum Einsatz. Die Schüler werden in der 2. Klasse in den Arbeitsbereich Bilderwelt der Medien eingeführt. Hier werden verschiedene Computerschriften sowie Formatierungsmöglichkeiten aufgeschlüsselt. Bilder in der Werbung beinhaltet die grafische Gestaltung mit dem Computer. [vgl. BY_Gs00A, S. 15; BY_Gs00] Im Fachbereich Fremdsprachenausbildung treten die Schüler in der 4. Klasse mit ausländischen Schülern in Kontakt und können auch per Computer wie auch im Heimat- und Sachunterricht via mit diesen kommunizieren. In Musikerziehung dürfen die Schüler beim Erfinden von Musik den Computer nutzen. Im Fachbereich Werken/Textiles Gestalten werden unter dem Themenbereich Spiel/Technik Computerspiele und deren Entwicklung betrachtet. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 28

29 2.2.3 Hauptschule An der bayrischen Hauptschule erwerben die Schüler in der 5. und 6. Klasse im Fachprofil Werken/Textiles Gestalten durch den integrativen Einsatz des Computers eine erste EDV- Bildung. Diese umfasst in der 5. Klasse insbesondere den Umgang mit dem Computer, d. h. es werden die Bestandteile des Computers erklärt, elementare Grundfunktionen der Programmbedienung und Fachbegriffe sowie deren Anwendung erlernt. In der 6. Klasse liegt der Schwerpunkt auf der Textverarbeitung und Informationsbeschaffung, wobei auch hier zunächst Grundfunktionen erlernt werden. Der Fachbereich fließt in beiden Klassenstufen mit jeweils zwei Wochenstunden in den Stundenplan ein. 5.4 Umgang mit dem Computer Hardware / Software - Bestandteile einer Computeranlage, sorgsamer Umgang - Fachbegriffe, z. B. Monitor, Schaltfläche, Fenster Grundfunktionen der Programmbedienung - Aufbau des Desktops - Programme aufrufen und schließen - Menü- und Symbolleisten - Dateien öffnen, zielgerichtet speichern, drucken und schließen Tabelle 17: Lehrplanauszug des Fachbereichs Werken/Textiles Gestalten in der Jgst. 5 [BY_Hs04, S. 68] Die informationstechnische Bildung soll den Schülern zukunftsorientiert einen Einblick in die Möglichkeiten der Computernutzung geben und so einen selbständigen und verantwortungsbewussten Umgang mit dieser Technik bewirken [BY_Hs04, S. 19/20]: Die Schüler erwerben grundlegende Kenntnisse, Fertigkeiten und Strategien zur Beschaffung, Verarbeitung, Auswertung und Darstellung von Daten und Informationen; sie erkennen, wie der Computer in unterschiedlichen Bereichen sinnvoll eingesetzt werden kann. Nach der 6. Klasse gibt es für die Schüler zwei Möglichkeiten: Entweder sie beenden die Hauptschule mit dem 9. Klasse-Abschluss (Hauptschulabschluss) oder sie wechseln in der 7. Klasse in den Mittlere-Reife-Zug (M-Zug) und schließen in der 10. Klasse mit dem mittleren Schulabschluss ab. Im M-Zug sind die Lerninhalte komplexer, anspruchsvoller und vermitteln vertieftes Wissen. Es wird besonderer Wert darauf gelegt, dass den Schülern Methodentraining, selbstständige Informationsbeschaffung und -verarbeitung sowie Teamarbeit und korrekte Dokumentations- und Präsentationsformen vermittelt werden [vgl. BY_Hs, S.64]. Ab der 7. Klasse kann der kommunikationstechnische Bereich, der Textverarbeitung und Bürotechnik beinhaltet, als Fachprofil gewählt werden. Je nachdem, ob man die Hauptschule regulär beendet oder in den M-Zug wechselt, variieren die Lerninhalte (Tabelle 18). Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 29

30 Jgst. Hauptschule M-Zug 10-Finger-Tastschreiben/Texteingabe; Dokumentbearbeitung/Dokumentgestaltung EDV-Grundlagen 7 Projekt Schüler arbeiten und wirtschaften für einen Markt : Printprodukt ten für einen Markt Projekt Schüler arbeiten und wirtschaf- 10-Finger-Tastschreiben/Texteingabe; Dokumentbearbeitung/ Dokumentgestaltung Tabellenkalkulation 8 Telekommunikation/Internet; EDV-Grundlagen Arbeitsplatz- und Raumgestaltung Projekt Generationen begegnen sich : Erstellen einer Broschüre/Präsentation 10-Finger-Tastschreiben/Texteingabe; Dokumentbearbeitung/Dokumentgestaltung 9 Tabellenkalkulation; Buchführung (optional); Telekommunikation; EDV-Grundlagen Projekt Wohnen oder Projekt Schüler testen Waren und/oder Dienstleistungen Schüler gründen Schülerfirma; komplexe Aufgaben bearbeiten; 10-Finger-Tastschreiben/Texteingabe; Formular- 10 funktion; Buchführung Tabelle 18: Lehrplan im Fachprofil kommunikationstechnischer Bereich [BY_Hs04, S. 75] Ab der 8. Klasse kann Informatik als Wahlfach mit 2 Wochenstunden pro Schuljahr belegt werden. Durch das Fach sollen die Schüler eine informationstechnische Grundkompetenz erlangen. Der Computer soll als wesentliches Werkzeug und Medium dienen, Aufgabenstellungen korrekt und kreativ zu lösen. Weiterhin wird sich mit Möglichkeiten und Grenzen dieser neuen Technologie kritisch auseinandergesetzt. Das Fach dient zur Vertiefung und Ergänzung der in den Jahrgangsstufen 5 bis 7 erworbenen informationstechnischen Grundbildung [BY_Hs04, S. 80]: [Die Schüler] erlernen den praktischen Umgang mit dem Computer, seiner Peripherie und Software sowie deren vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Problemlösung und der Beschaffung, Bearbeitung, Auswertung, Darstellung, Ausund Weitergabe von Informationen. Schwerpunkte bilden im Lehrplan die Bereiche Vernetzung und computergestützte Kommunikation, in denen die Schüler den verantwortungsvollen und selbständigen Umgang mit dieser Technik lernen sollen. Weiterhin wird über Gefahren und Notwendigkeit von Urheberrechts- und Datenschutzangelegenheiten aufgeklärt. In der bayrischen Hauptschule wird besonders auf die praktische Arbeit am Computer Wert gelegt. Ein Fachwortschatz soll angeeignet, Probleme selbständig analysiert und Algorithmen am Rechner entwickelt werden. Folgende Aspekte werden dabei vermittelt: Grundlagen der Informationstechnik: Wie funktioniert der Computer? Welche Möglichkeiten der Speicherung und Datensicherung gibt es? Wie nutze ich grafische Benutzungsoberflächen? Informationsverarbeitung: Wie erlange ich Informationen und wie bewerte ich diese? Wie können Informationen dargestellt und weitergegeben werden? Steuern von Abläufen: Wie können Arbeitsabläufe grafisch dargestellt werden? Wie erstelle ich ein Programm? Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 30

31 Vernetzung und computergestützte Kommunikation: Welche Möglichkeiten der Vernetzung und Kommunikation gibt es? Wie sieht es mit der Sicherheit und dem Schutz meiner Daten aus? Jahrgangsstufe Grundlagen der Informationstechnik: funktionelle Gliederung und Arbeitsweise der Computeranlage; Umgang mit Daten und Datenträgern 8.2 Informationsverarbeitung: Beschaffung und Auswertung von Informationen; Darstellung und Bearbeitung von Informationen; Aus- und Weitergabe von Informationen 8.3 Steuern von Abläufen 8.4 Vernetzung und computergestützte Kommunikation: Grundlagen der Vernetzung; Kommunikation Jahrgangsstufe Grundlagen der Informationstechnik: Bestandteile und Arbeitsweise einer Computeranlage; Umgang mit grafischen Benutzeroberflächen; Datensicherung 9.2 Informationsverarbeitung: Beschaffung und Auswertung von Informationen; Darstellung und Bearbeitung von Informationen; Aus- und Weitergabe von Informationen 9.3 Steuern von Abläufen 9.4 Vernetzung und computergestützte Kommunikation: Vernetzung; Kommunikation; Sicherheit und Datenschutz Jahrgangsstufe Grundlagen der Informationstechnik: Abstimmung der Rechnerkomponenten auf besondere Anwendungsgebiete; Umgang mit dem Betriebssystem und der Bedienoberfläche 10.2 Informationsverarbeitung: Darstellung und Bearbeitung von Informationen; Aus- und Weitergabe von Informationen 10.3 Steuern von Abläufen 10.4 Vernetzung und computergestützte Kommunikation: Vernetzung; Kommunikation Tabelle 19: Lehrplanauszug des Wahlfachs Informatik [BY_Hs04, S. 81] Realschule Die bayrische Realschule umfasst sechs Jahrgangsstufen und schließt mit dem mittleren Schulabschluss, dem Realschulabschluss, ab. Es gibt drei Wahlpflichtfächergruppen (WPFG), die das Fach Informationstechnologie in unterschiedlichem Umfang abhandeln: WPFG I (Schwerpunkt im mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Bereich) WPFG II (Schwerpunkt im wirtschaftlichen Bereich) WPFG IIIa (Schwerpunkt auf 2. Pflichtfremdsprache) WPFG IIIb (Schwerpunkt musisch-gestalterisch oder hauswirtschaftlich oder sozial) Das Unterrichtsfach Informationstechnologie vermittelt Grundlagen der Informatik und verknüpft diese mit praktischen Anwendungen. Im Anfangsunterricht erhalten die Schüler eine der Realschule entsprechende informationstechnische Grundbildung. Im Aufbauunterricht sind die Inhalte den für die Realschule typischen Wahlpflichtfächergruppen angepasst. [BY_Rs08, S. 576] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 31

32 Informationstechnologie (IT) wird zu Beginn in einem für alle Schüler verbindlichen Anfangsunterricht, bestehend aus acht Modulen zu je 14 Unterrichtsstunden, gelehrt. Die Reihenfolge der Module ist nicht festgelegt. Der Anfangsunterricht umfasst insgesamt 112 Unterrichtsstunden, was 4 Jahreswochenstunden entspricht. In den WPFG können im Fach IT Schwerpunkte gewählt werden (Tabelle 20). [BY_RsSt07] WPFG I (10) WPFG II (7) WPFG IIIa (6) WPFG IIIb (8) TZ/CAD oder Informatik IT (Gesamtwochenstunden) Schwerpunkt: Betriebswirtschaftslehre/ Rechnungswesen Betriebswirtschaftslehre/ Rechnungswesen Tabelle 20: Schwerpunkte und Gesamtwochenstunden im Fach IT für die verschiedenen WPFG TZ/CAD oder Informatik oder Betriebswirtschaftslehre/ Rechnungswesen In WPFG I und WPFG IIIb kann Informatik mit 2 Wochenstunden als Schwerpunkt gewählt werden. Die Schüler ordnen und vertiefen hier die in anderen Fächern erworbenen Fähigkeiten im Umgang mit dem Computer und erweitern ihr Wissen. In den verschiedenen Jahrgangsstufen werden abhängig von der WFPG unterschiedliche Inhalte thematisiert (siehe Tabelle 21) [BY_Rs08] Jgst. Thema (WPFG) 8 (I, IIIb) 1. Daten, Informationen und Systeme (ca. 12 Std.) 2. Informationen beschaffen, bearbeiten und beurteilen (ca. 14 Std.) 3. Daten ordnen, verarbeiten und austauschen (ca. 18 Std.) 4. Funktionsweise und Bedienung von EDV-Geräten (ca. 12 Std.) 9 (I) 1. Darstellen von Daten und logische Funktionen (ca. 14 Std.) 2. historische, soziale und rechtliche Aspekte der EDV (ca. 14 Std.) 3. Durchführen eines Projekts mit informationstechnischen Mitteln (ca. 28 Std.) 9 (II) 1. Daten, Informationen und Systeme (ca. 12 Std.) 2. Informationen beschaffen, bearbeiten und beurteilen (ca. 14 Std.) 3. Daten ordnen, verarbeiten und austauschen (ca. 18 Std.) 4. Funktionsweise und Bedienung von EDV-Geräten (ca. 12 Std.) 9 (IIIb) 1. Darstellen von Daten und logische Funktionen (ca. 14 Std.) 2. historische, soziale und rechtliche Aspekte der EDV (ca. 14 Std.) 3. Durchführen eines Projekts mit informationstechnischen Mitteln (ca. 28 Std.) 10 (I) 1. Daten- und Ablaufmodellierung (ca. 20 Std.) 2. logische und technische Grundlagen von Rechnernetzen (ca. 12 Std.) 3. praktische Anwendung der Modellierungstechniken (ca. 16 Std.) 10 (II) 1. Durchführen eines Projektes mit informationstechnischen Mitteln (ca. 28 Std.) Tabelle 21: Themen beim Schwerpunkt Informatik im Fach IT in den verschiedenen WPFG IT ist mindestens bis einschließlich Klasse 9 (Unterricht in Klasse 9 ist Pflicht) zu unterrichten. Die Verteilung der Wochenstunden ist flexibel, die Zahl der Gesamtwochenstunden ist jedoch verbindlich. [BY_RsSt07] Es gibt eine flexibilisierte Stundentafel, d. h., dass jede Schule selbst entscheiden kann, wann der IT-Unterricht beginnen soll und wie viele Module je Jahrgangsstufe angeboten werden. Nach Abschluss der Module des Anfangunterrichts (Tabelle 22) wird den Schülern eine Teilnahmebescheinigung mit Kurzbeschreibung der Module ausgehändigt. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 32

33 A1 Texterfassung und -bearbeitung A2 Grundbegriffe der Objektorientierung A3 Umgang mit einem Textverarbeitungssystem A4 Informationsbeschaffung, -bewertung und -austausch A5 Bildbearbeitung A6 Einführung in die Tabellenkalkulation A7 Informationsbearbeitung und -präsentation A8 Prinzipien der Datenverarbeitung Tabelle 22: Übersicht über Pflichtmodule (P) im Anfangsunterricht (A) Es folgt eine Auswahl von in der Reihenfolge frei wählbaren und untereinander kombinierbaren Modulblöcken (bestehend aus Modulen zu je 14 Stunden) für den Aufbauunterricht, deren Anzahl von der WPFG abhängt: WPFG I: 168 Stunden (6 Jahreswochenstunden) WPFG II: 84 Stunden (3 Jahreswochenstunden) WPFG IIIa: 56 Stunden (2 Jahreswochenstunden) WPFG IIIb: 112 Stunden (4 Jahreswochenstunden) Modulblock B: Modulblock C: Modulblock D: Modulblock E: Modulblock F: Modulblock G: Modulblock H: Modulblock I: Alphanumerische Daten (2 Module) Numerische Daten (2 Module) Datenmodellierung (2 Module) Computergestützte Konstruktion (6 Module) Computersysteme und Datennetze (2 Module) Objekte und Abläufe (2 Module) Simulation Messen, Steuern und Regeln (2 Module) Multimedia (5 Module) Tabelle 23: Übersicht über Modulblöcke im Aufbauunterricht Nach Abschluss des Aufbauunterrichts erhalten die Schüler ebenfalls eine Teilnahmebescheinigung mit Kurzbeschreibung der einzelnen Module. P P P P P P P P Anfangsunterricht Module Die acht Module im Anfangsunterricht (A1-A8) splitten sich wie folgt auf und beinhalten die aufgeführten Themen [BY_Rs08]: A1: Texterfassung und -bearbeitung (14 Std.) Grundfertigkeiten im Erfassen von Texten werden erworben, dazu wird die Tastatur als wichtiges Eingabegerät vorgestellt. Die systematische Anwendung des 10-Finger-Tastschreibens wird erlernt, Objekte werden identifiziert und nach Merkmalen klassifiziert. Tastaturbereiche, Griffe der Buchstabentastenreihen Berücksichtigung ergonomischer Erkenntnisse Fließtexteingabe mit Korrektur- und Rechtschreibhilfen Objekte und Klassen der Textverarbeitung, Attribute, Attributwerte und Methoden kennen lernen und in Objekt- und Klassendiagrammen darstellen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 33

34 A2: Grundbegriffe der Objektorientierung (14 Std.) Freihandskizzen werden in Vektorgrafiken umgesetzt, elementare Begriffe der Objektorientierung geklärt. Mittels einer einfachen Programmierumgebung werden Programmanweisungen erprobt und interpretiert. Freihandskizze als Werkzeug: Probleme analysieren, modellieren, Lösungswege vorbereiten Entwicklung des Modellbegriffs anhand einfacher Vektorgrafiken Begriffe der Objektorientierung erkennen, einsetzen und darstellen: Klassen, Objekte, Attribute, Attributwerte und Methoden Einsatz einer schülergerechten Programmierumgebung A3: Umgang mit einem Textverarbeitungssystem (14 Std.) Schreibfertigkeiten werden gesteigert, Formatierungsmöglichkeiten im Textverarbeitungssystem angewendet sowie Regeln und Normen beim Erstellen von Textdokumenten erläutert. 10-Finger-Tastschreiben: Ziffern und Zeichen, Funktions- und Sonderzeichen 10-Minuten-Abschriften als Fließtexteingabe mit Korrektur- und Rechtschreibhilfen (mindestens 80 Anschläge/Minute am Ende des Anfangsunterrichts) Klassen der Textverarbeitung benennen und Formatierungsmöglichkeiten als Änderung von Attributwerten erkennen wichtige Normen der DIN 5008 kennen und anwenden A4: Informationsbeschaffung, -bewertung und -austausch (14 Std.) Es werden verschiedene Informationsquellen zur Informationsbeschaffung genutzt, auf deren differenzierte Qualität und ihren Informationsgehalt (insbesondere im Internet) aufmerksam gemacht sowie verschiedene Datenformate und Datenträger für den Informationsaustausch vorgestellt. verschiedene Informationsquellen vergleichen, ihre Einsatzmöglichkeiten beurteilen das Kommunikationsmodell kennen lernen und auf Internetdienste anwenden Gefahren bei der Nutzung von Internetdiensten erkennen und berücksichtigen Begriffe wie Datenträger, Ordner, Dateiname und Datenformat definieren Kenntnisse zu Klassen, Objekten, Attributen, Attributwerten und Methoden anhand von Ordnerstrukturen und Dateien anwenden Digitalisierung analoger Daten kennen lernen A5: Bildbearbeitung (14 Std.) Es wird mit einem Bildbearbeitungsprogramm (Darstellung von Pixel als Bildelement) gearbeitet sowie Raster- und Vektorgrafik verglichen sowie Pixelgrafiken erstellt und bearbeitet. Klassen von Bilddokumenten erkennen und benennen Bilddokumente mit geeigneten Methoden bearbeiten einfache Pixelgrafiken erstellen und bearbeiten Bilddaten speichern und verschiedene Formate vergleichen A6: Einführung in die Tabellenkalkulation (14 Std.) Möglichkeiten der Tabellenkalkulation, Datendarstellung und -verarbeitung werden behandelt, Modelle entwickelt und in einem Tabellenkalkulationsprogramm umgesetzt. Weiterhin werden verschiedene Arten der Diagrammerstellung und -interpretation vermittelt. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 34

35 Klassen, Objekte, Attribute, Attributwerte, Methoden der Tabellenkalkulation kennen Datentypen abgrenzen Formeln, Zellbezüge und einfache Funktionen verwenden Diagramme zur Veranschaulichung von numerischen Informationen erstellen Diagramme interpretieren und bewerten A7: Informationsbearbeitung und -präsentation (14 Std.) Erstellung und Beschaffung von Material zu Unterrichtsfächern, Dokumente werden unter Berücksichtigung des Urheberschutzgesetzes mit Tabellen, Grafiken, Bildern und Texten versehen. Aufgaben analysieren und Lösungsmodelle entwerfen Informationen selbstständig beschaffen, bearbeiten und speichern Gestaltungsregeln für Präsentationen kennen lernen und anwenden Präsentationen mit Hyperstruktur erstellen und gestalten Urheberrecht, Persönlichkeitsrecht und Copyright beachten A8: Prinzipien der Datenverarbeitung (14 Std.) Es werden Prinzipien zur Datenverarbeitung eingeführt, grundlegende Funktionsprinzipien von Hard- und Software, Aufgaben des Betriebssystems sowie Binärcodierung vermittelt. EVA-Prinzip (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe) verstehen einfaches Modell eines Computers nach dem von-neumann-prinzip verwenden Aufgaben eines Betriebssystems erkennen und beschreiben zwischen analoger und digitaler Darstellung von Informationen unterscheiden Dualsystem und binäre Codierung von Informationen kennen binäre Grundschaltungen UND, ODER, NICHT und Wertetabellen kennen Aufbauunterricht Modulblöcke Der Aufbauunterricht vertieft in acht verschiedenen Modulblöcken mit untergliederten Modulen die im Anfangsunterricht gelehrten Grundlagen [BY_Rs08]: Modulblock B: Alphanumerische Daten B1: Textverarbeitung Layout und Dokumentstrukturen (14 Std.) Pflicht in allen WPFG - Texte unter Einbeziehung der Sonder- und Funktionstasten erfassen - 10-Minuten-Abschriften als Fließtexteingabe mit Korrektur- und Rechtschreibhilfen (mindestens 120 Anschläge/Minute am Ende des Aufbauunterrichts) - Absatzlayouts erstellen - private und geschäftliche Dokumente erstellen, Regeln und Normen beachten - Dokumentstruktur im Objektdiagramm darstellen B2: Textverarbeitung Korrespondenz (14 Std.) - private und geschäftliche Korrespondenz unter Verwendung von Dokumentvorlagen und Textbausteinen erstellen - Seriendruckdokumente erstellen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 35

36 Modulblock C: Numerische Daten C1: Tabellenkalkulation Daten und Relationen (14 Std.) Pflicht in WPFG II, IIIa, IIIb - Aufgabenstellung analysieren - Lösungswege entwickeln, vergleichen und bewerten - Lösung in Tabellenkalkulationsprogramm umsetzen - Ergebnisse unter Einbeziehung bekannter Werkzeuge sinnvoll visualisieren C2: Tabellenkalkulation Daten und komplexe Strukturen (14 Std.) - logische Funktionen und deren Verknüpfungen anwenden - mehrstufige Auswahlstrukturen einsetzen und erstellen - Makros aufzeichnen und verwenden Modulblock D: Datenmodellierung D1: Relationale Datenstrukturen (14 Std.) Pflicht in WPFG I und II - ausgehend von einer Tabelle schrittweise die Struktur einer relationalen Datenbank mit mehreren Tabellen als Modell entwickeln - das entwickelte Modell mit Hilfe eines Datenbanksystems implementieren D2: Arbeiten in Datenbanksystemen (14 Std.) - Daten aus Dateien anderer Anwendungen einlesen - Eingabemaske erstellen - Abfragen unter Einbeziehung mehrerer Tabellen und boolescher Funktionen entwerfen und in Datenbanksystem umsetzen - Abfragen als Datenquelle für ein Seriendruckdokument verwenden Modulblock E: Computergestützte Konstruktion E1: Grundlagen des geometrischen Zeichnens (14 Std.) Pflicht in WPFG I - Freihand- und Rasterskizzen anfertigen - geometrische Körper als Raumbilder zeichnen - Formveränderungen an Grundkörpern erkennen und darstellen - einfache Werkstücke analysieren, beschreiben und zeichnen E2: Grundlagen des Computer Aided Design CAD (14 Std.) Pflicht in WPFG I - 3D-CAD-System zur Konstruktion von Volumenmodellen einsetzen - Veränderungen an 3D-Modellen als additive und subtraktive Verknüpfungen erkennen - durch geeignete Methoden die Attributwerte von 3D-Modellen verändern - 2D-Ansichten aus 3D-Modellen ableiten E3: Normgerechtes Konstruieren (14 Std.) - Konstruktionsverfahren exemplarisch einsetzen - wahre Größen ermitteln und einfache Abwicklungen erstellen - normgerechte Darstellungen und Bemaßungsregeln beachten - Projektions- und Werkzeichnungen unterscheiden E4: Durchdringungskörper und 3D-Baugruppen (14 Std.) - Werkstücke aus Handwerk und Technik analysieren - Durchdringungen erzeugen, dabei Zustände und Abläufe beschreiben - Baugruppen mit CAD-Programm erzeugen - Explosionsdarstellung einsetzen und Rendering-Verfahren erproben Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 36

37 E5: Baugruppenmontage und Funktionsmodelle (14 Std.) - komplexe Durchdringungen analysieren und modellieren - Werkzeichnungen mit Schnittdarstellungen erstellen - 3D-Baugruppen aus Einzelteilen erstellen und funktionale Zusammenhänge klären - durch Visualisierung und Animation reale Gegebenheiten simulieren E6: Erweiterte Anwendungen (14 Std.) Zusammenhänge zwischen Konstruktion (Computer Aided Design), computergesteuerter Fertigung (Computer Aided Manufacturing) und computerintegrierter Produktion (Computer Integrated Manufacturing), Anregungen: - technische Vorgänge sowie Arbeitsteilung und Serienproduktion simulieren - Produkt entwickeln, herstellen, kalkulieren und vermarkten - einfache Möglichkeiten der CNC-Fertigung erproben - Einsatz CAD-Programm im Bereich Design, Innenarchitektur oder Architektur Modulblock F: Computersysteme und Datennetze F1: Aufbau und Funktionsweise von Datennetzen (14 Std.) Pflicht in WPFG I - Netzwerkkomponenten erkennen und deren Aufgaben verstehen - Dienste und Protokolle in Netzen kennen lernen - auf der Basis verschiedener praxisorientierter Szenarien den Datenweg zwischen Sender und Empfänger in Netzen darstellen - Einfluss der verwendeten Netzwerkkomponenten auf Datendurchsatz kennen F2: Entwicklung vernetzter Systeme und deren Absicherung (14 Std.) - geschichtliche Entwicklung von Datenverarbeitung in Kommunikationsnetzen - Notwendigkeit von Datenschutz und -sicherheit in lokalen & globalen Netzen - automatisierte Abläufe bei Datenverarbeitung in Netzwerken bewusst machen - Möglichkeiten zur Datensicherung kennen und anwenden Modulblock G: Objekte und Abläufe G1: Modellierung und Codierung von Algorithmen (14 Std.) Pflicht in WPFG I - Abläufe verbalisieren - Grundstrukturen Sequenz, Auswahl und Wiederholung bei Modellierung geeigneter Probleme verwenden - Algorithmen mit Programmierwerkzeug implementieren G2: Objektorientierte Programmierung (14 Std.) - Klassen mithilfe objektorientierter Programmiersprache implementieren - bei Verwendung von Variablen Datentypen und Gültigkeitsbereiche beachten Modulblock H: Simulation Messen, Steuern und Regeln H1: Simulation Grundlagen und Prinzipien (14 Std.) - anhand von Beispielen Kombinationen logischer Grundfunktionen verwenden - praxisbezogenes Beispiel wie Waschstraße oder Parkhausschranke in seinem Ablauf modellieren und mithilfe einer Simulationssoftware implementieren H2: Simulation Anwendungen (14 Std.) - Messen, Steuern und Regeln verstehen - Steuerungs- und Regelungsvorgänge modellieren und simulieren - erarbeitete Modelle in geeigneter Form, z. B. mit Technikbaukästen oder CNC- Fertigung, realisieren Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 37

38 Modulblock I: Multimedia I1: Computergrafik (14 Std.) - Pixelbilder erzeugen und bearbeiten; Vektorgrafiken erzeugen und bearbeiten - verschiedene Grafik- und Bildformate unterscheiden und einsetzen - Kompressionsverfahren kennen I2: Computeranimation (14 Std.) - durch Einzelbildanimation ein digitales Daumenkino erstellen - computergesteuerte Objektanimationen erzeugen I3: Audio und Video (14 Std.) - objektorientierte Analyse und Modellierung für Erstellung und Bearbeitung von Audio und Videosequenzen verwenden - Hard-/Software zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Audio/Video einsetzen - Audio- und Videosequenzen erstellen und bearbeiten I4: Multimedia-Integration (14 Std.) - Multimediaproduktionen analysieren und bewerten - ein Präsentations- oder Autorensystem verwenden I5: Projektorientiertes Arbeiten (14 Std.), Projektphasen: - Projektinitiative; Analyse und Erstellen eines Grobkonzepts - Entwurf, Entscheidung und Realisierung; - Zusammenfassen der Ergebnisse und Reflexion - Präsentation der Ergebnisse; Nutzung, Dokumentation und Pflege WPFG I WPFG II WPFG IIIa WPFG IIIb Pflichtmodule Wahlmodule Summe Tabelle 24: Übersicht über Stundenanzahl der WPFG [BY_Rs08] Gymnasium Strebt der Schüler einen höheren Bildungsabschluss an und wählt nach der Grundschule das Gymnasium als weiteren Bildungsweg, so kann und muss er sich zwischen mindestens fünf möglichen Ausbildungsrichtungen entscheiden: Naturwissenschaftlich-Technologisches Gymnasium (NTG) Sprachliches Gymnasium (einschließlich Humanistisches Gymnasium) Wirtschaftswissenschaftliches Gymnasium Sozialwissenschaftliches Gymnasium Musisches Gymnasium Je nach Ausbildungsrichtung variiert Stundenzahl und damit Wichtigkeit des Informatikunterrichts in der Sekundarstufe I. Nur am NTG wird auch in der Sekundarstufe II Informatikunterricht angeboten, alle anderen Gymnasien bieten keinen weiteren Informatikunterricht an. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 38

39 Sekundarstufe I Natur und Technik Im Rahmen der informationstechnischen Grundbildung findet das Fach Natur und Technik unabhängig von der gewählten Ausbildungsrichtung Einzug in den Lehrstoff. Während in der Jgst. 5 naturwissenschaftliche Schwerpunkte gesetzt werden, liegt in Jgst. 6 und 7 auch ein Schwerpunkt auf Informatik. In Jgst. 6 lernen die Schüler Darstellungsmethoden von Informationen, den Umgang mit Grafik-, Textverarbeitungs- und Präsentationssoftware sowie Aufbau des Dateisystems kennen. In Jgst. 7 kommt zu den in Jgst. 6 erworbenen Kenntnissen ein aufbauendes Wissen hinzu. Dieses weitet sich besonders auf die Bereiche Internet, Informationsaustausch in Form von E- Mails sowie die Beschreibung von Abläufen und Algorithmen aus (siehe Tabelle 25). Jgst. Themenbereich 1. Information und ihre Darstellung (2 Std.) 2. Informationsdarstellung mit Grafikdokumenten Grafiksoftware (8 Std.) 3. Inf.darstellung mit Textdokumenten Textverarbeitungssoftware (8 Std.) 6 4. Informationsdarstellung mit einfachen Multimediadokumenten Präsentationssoftware (5 Std.) 5. Hierarchische Informationsstrukturen Dateisystem (5 Std.) 6. Vernetzte Informationsstrukturen Internet (12 Std.) 7 7. Austausch von Information (4 Std.) 8. Beschreibung von Abläufen durch Algorithmen (12 Std.) Tabelle 25: Inhalte des Faches Natur und Technik in den Jgst. 6 und 7 [BY_Gym04] WS Pflichtfach Informatik am NTG Das Naturwissenschaftlich-Technologische Gymnasium (NTG) sieht Informatik mit 2 Wochenstunden in den Jgst. 9 und 10 als Pflichtfach vor. Jgst. Themenbereich 1. Funktionen und Datenflüsse; Tabellenkalkulationssysteme (18 Std.) 2. Datenmodellierung und Datenbanksysteme (38 Std.) 2.1 Objektorientiertes Datenmodell, Datenbankschema, -system Anforderungen an ein Datenbankschema 2.3 Datensicherheit und Datenschutz 2.4 Komplexeres Anwendungsbeispiel 1. Objekte und Abläufe 1.1 Zusammenfassung und Festigung der bisher erlernten objektorientierten Konzepte (4 Std.) 1.2 Zustände von Objekten und algorithmische Beschreibung von Abläufen 10 (22 Std.) 1.3 Beziehungen zwischen Objekten (10 Std.) 2. Generalisierung und Spezialisierung (10 Std.) 3. Komplexeres Anwendungsbeispiel (10 Std.) Tabelle 26: Inhalte des Faches Informatik am NTG in den Jgst. 9 und 10 [BY_Gym04] WS 2 2 Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 39

40 In Jgst. 9 gibt es zwei Themenschwerpunkte. In Funktionen und Datenflüsse; Tabellenkalkulationssysteme lernen die Schüler den Umgang mit Tabellenkalkulationssystemen kennen und müssen Aufgaben wie Berechnungen in entsprechenden Systemen lösen. Datenmodellierung und Datenbanksysteme beschäftigt sich hingegen mit der objektorientierten Denkweise. Klassendiagramme, sowie die Begriffe Objekt und Klasse werden eingeführt. Es werden Anforderungen an ein Datenbankschema erläutert und auf den wichtigen Aspekt des Umgangs mit Daten wird in Datensicherheit und Datenschutz vertiefend eingegangen. In einem komplexen Anwendungsbeispiel, z. B. Erstellung eines Lagerbestands, kann das erlernte Wissen in einem abschließenden Teamprojekt angewendet werden [BY_Gym04]. In Jgst. 10 beschäftigen sich die Schüler im Themenschwerpunkt Objekte und Abläufe noch intensiver mit dem Verhalten von Objekten. Sie lernen, Abläufe zu modellieren, Zustandsmodelle und Algorithmen zu entwerfen, diese auf dem Computer zu realisieren und so deren Richtigkeit zu überprüfen. Im zweiten großen Teil Generalisierung und Spezialisierung nutzen die Schüler fortan hierarchische Strukturen, um Ordnungen herzustellen und erkennen, dass sich dadurch spezielle Beziehungen zwischen Klassen darstellen lassen, die so genannte Vererbung. Weiterhin wird sich mit Methoden der Spezialisierung beschäftigt, z. B. durch Veränderung vererbter Methoden. In einem komplexeren Anwendungsbeispiel wird im Team ein größeres Projekt bearbeitet, z. B. ein Flugbuchungssystem, in dem die bisher erworbenen Kenntnisse Anwendung finden [BY_Gym04] Oberstufe In der bayrischen Oberstufe gibt es keine Aufteilung in Grund- und Leistungskurse. Stattdessen ist vorgesehen, dass die Schüler der Jahrgangsstufen 11 und 12 Wahlpflichtfächer sowie zwei Seminare mit jeweils 2 WS belegen. Im Profilbereich können im mathematisch-naturwissenschaftlichen Aufgabenfeld zusätzlich u. a. die Fächer Angewandte Informatik und Informationstechnologie belegt werden, so dass sich insgesamt eine Belegung von 10 bzw. 11 WS ergibt. [BY_Gym10w] Im Wahlpflichtbereich kann eine zweite Naturwissenschaft, eine weitere Sprache oder Informatik gewählt werden. Informatik kann jedoch nur am Naturwissenschaftlich-Technologischen Gymnasium gewählt werden, bei allen anderen Ausbildungsrichtungen ist keinerlei informatische Aus- bzw. Weiterbildung vorgesehen. Im Fachprofil Informatik sind in der Sekundarstufe II (Qualifikationsphase) folgende Themen vorgesehen (Tabelle 27): Jgst. Themenbereich 1. Rekursive Datenstrukturen 1.1 Listen (29 Std.) 1.2 Bäume als spezielle Graphen (29 Std.) Softwaretechnik (26 Std.) 2.1 Planung und Durchführung kooperativer Arbeitsabläufe 2.2 Praktische Softwareentwicklung 1. Kommunikation mit dem Rechner (Formale Sprachen) (16 Std.) 2. Kommunikation und Synchronisation von Prozessen Rechnernetze (20 Std.) Funktionsweise eines Rechners (17 Std.) 4. Grenzen der Berechenbarkeit (10 Std.) Tabelle 27: Themenbereiche des Faches Informatik am NTG in den Jgst. 11 und 12 [BY_Gym04] WS 3 3 Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 40

41 In Jgst. 11 gibt es zwei große Themenbereiche. In Rekursive Datenstrukturen lernen die Schüler Vorteile und Möglichkeiten immer wiederkehrender typischer, rekursiver Datentypen kennen und nutzen erstmals rekursive Methoden. Mit den bereits erworbenen Fertigkeiten sollen die Schüler in Softwaretechnik in der Lage sein, größere Projekte bereits eigenständig zu bearbeiten. Sie sollen lernen, eigene Vorstellungen umzusetzen, diese vor anderen zu vertreten und Probleme zu lösen. Dabei werden sie feststellen, dass man bei bestimmten Teilproblemen auf bereits vorgefertigte Softwaremuster zurückgreifen kann. [BY_Gym04] Jgst. 12 betrachtet im ersten Teil den Kommunikationsprozess zwischen Mensch und Maschine sowie den Aufbau formaler Sprachen und die Unterschiede zwischen Syntax und Semantik. Zeichenketten werden analysiert und mithilfe endlicher Automaten überprüft. Im zweiten Teil Kommunikation und Synchronisation von Prozessen werden den Schülern rechnerbasierte Kommunikationsprozesse wie Analyse der Aufgaben eines Mailservers und die Notwendigkeit der geordneten und parallelen Aufgabenabarbeitung gelehrt. In Funktionsweise eines Rechners wird zunächst mittels Registermaschine der Aufbau des Rechners verdeutlicht. Beispiele zeigen die Realisierung von Maschinenbefehlen auf, jedoch werden nur die in Komplexität und Anzahl wesentlichsten Befehle behandelt. Simulationssoftware kommt zum Einsatz, um Vorgänge beim Programmablauf zu visualisieren. Die Grenzen der Berechenbarkeit werden im letzten Teil aufgezeigt. Durch Aufwandsbetrachtungen wie der Wegesuche wird die Ausführung von Algorithmen überprüft. Das Halteproblem wird untersucht und dem Schüler am Ende bewusst gemacht, dass es algorithmisch und somit auch technisch unlösbare Probleme gibt. [BY_Gym04] Zusammenfassung Der Informatikunterricht nimmt in Bayern bereits ab der Grundschule einen hohen Stellenwert ein. Egal ob Gymnasium, Realschule oder Hauptschule in der Sekundarstufe I wird ebenfalls ein großer Wert auf die informationstechnische Grundbildung gelegt, die die jungen Menschen berufsvorbereitend befähigen soll, sicher mit dem Computer umzugehen. In Hauptund Realschule kann Informatik ab der 8. Klasse als eigenständiges Fach gewählt werden, zuvor erfolgt eine integrative Grundbildung. Am Gymnasium wird das Fach Natur und Technik in den Klassen 6 und 7 verpflichtend angeboten, wobei Informatik einen Schwerpunkt bildet. Allerdings wird lediglich am NTG Informatik in der gymnasialen Oberstufe angeboten. Alle anderen Ausbildungsrichtungen sehen keinen weiteren Informatikunterricht vor. Dadurch haben Schüler, die z. B. die musische Ausbildungsrichtung gewählt haben, keine Möglichkeit, Informatik als Wahlpflichtfach zu wählen. Somit haben fast 40% der Schüler nach der informationstechnischen Grundbildung keine weitere Informatikbildung. Am NTG wird ab Klassenstufe 9 Informatik als Pflichtfach unterrichtet. Der Lehrplan ist mit so vielen Themen ausgestattet, dass die Umsetzung im Unterricht kaum ausführlich möglich scheint, wenn der Lehrplan erfüllt werden soll. Besonders in der Grundschule darf bezweifelt werden, dass ein derart vom Computer geprägter Lehrplan im realen Unterrichtsgeschehen wirklich in dieser Form umsetzbar ist. Dies würde neben einer kompletten Computerausstattung der Schulen auch einen erheblichen Zeitaufwand, der in der Grundschule kaum gegeben sein kann, erfordern. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 41

42 Grundschule (Klassen 1-4) erster Umgang mit dem Computer Hauptschule Realschule Gymnasium Sekundarstufe I (Klassen 5-7) ITG integrativ ITG integrativ Natur und Technik P, Klasse 6+7 Sekundarstufe I (Klassen 8-10) Informatik WF, 2 WS IT (WPFG I und IIIb mit Schwerpunkt Informatik) P, 6 bis 10 WS (je nach WPFG) nur NTG: Informatik Klasse 9+10: P, 2 WS gymnasiale Oberstufe (Klassen 11-12) nur NTG: Informatik 3 WS (+ 2 WS Seminar) Tabelle 28: Einordnung der informatischen Bildung in Bayern Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 42

43 2.3 Berlin Schulsystem 11 Hauptstadt: Berlin Fläche: 891,54 km 2 Einwohner: Bildungssenator: Jürgen Zöllner (SPD) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 29: Berlin Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] In Berlin besuchen die Kinder zunächst die Grundschule (Primarstufe), die bereits seit 1950 sechs Jahre andauert. Sie vermittelt allgemeine Grundkenntnisse und -fertigkeiten. [BE_SchulG 17, 20, Abs. 1] Es besteht die Möglichkeit, bereits nach vier Jahren Grundschulzeit auf grundständige Gymnasien zu wechseln [Web03]. Die Schulanfangsphase kann in ein, zwei oder drei Jahren durchlaufen werden. Diese Idee nennt sich Flexible Schulanfangsphase und Jahrgangsübergreifendes Lernen. Die Kinder werden hier über die Jahrgangsstufen hinweg zusammen unterrichtet und können so voneinander lernen. Nach sechs Jahren sprechen die Lehrer eine Übergangsempfehlung über die Schulart aus, die ihnen für das Kind geeignet erscheint. Allerdings entscheiden letztendlich nur die Eltern über den weiteren Bildungsweg ihres Kindes. Ab dem Schuljahr 2010/2011 gibt es in Berlin nur noch zwei weiterführende Schularten: Integrierte Sekundarschule und Gymnasium. Grundsätzlich können an beiden Schularten dieselben Abschlüsse erreicht werden. Haupt-, Real- und Gesamtschulen wurden zu einer Schulart der Integrierten Sekundarschule 12 zusammengefasst. Sie vermittelt den Schülern eine vertiefte allgemeine und berufsorientierte Bildung. Es kann entweder nach zehn Jahren die Berufsbildungsreife (mit Abschluss der 9. Klasse und Erfüllung der Schulpflicht nach zehn Jahren), die erweiterte Berufsbildungsreife 13 oder der Mittleren Schulabschluss erreicht werden. Das Abitur wird in der Regel erst nach insgesamt 13 Schuljahren abgelegt bei besonderer Einung auch nach zwölf Jahren. Nicht alle Sekundarschulen bieten eine eigene gymnasiale Oberstufe an, jedoch besteht zumindest ein Kooperationsangebot mit einer Schule, die dies anbietet. Alle Sekundarschulen sind Ganztagesschulen, in denen die Schüler bis mindestens 16 Uhr betreut werden. Bis zu sechs Klassen mit maximal 25 Schülern pro Klasse sind pro Jahrgangsstufe möglich. [BE_SchulG 22, Abs. 1,2] Auf dem Gymnasium, das eine vertiefte allgemeine Bildung vermittelt, wird nach insgesamt zwölf Schuljahren das Abitur erreicht 14. Die Klasse 11 fällt daher als Einführungsphase zum Abitur weg und der Unterrichtsstoff muss bereits in den Klassen 7 bis 10 (Sekundarstufe I) integriert sein. Der Wegfall der ursprünglichen 11. Klasse (d. h. es gibt nur eine zweijährige gymnasiale Oberstufe) hat insbesondere auf den Informatikunterricht Auswirkungen. Deshalb 11 Im Folgenden wird der Bildungsfahrplan erläutert, der eine Umstrukturierung des gesamten Berliner Schulsystems ab dem Schuljahr 2010/11 vorsieht. Auf die vorherigen Regelungen wird daher nur kurz Bezug genommen. 12 Im Folgenden ist mit Sekundarschule die Integrierte Sekundarschule gemeint. 13 Die (erweiterte) Berufsbildungsreife ist die neue Bezeichnung für den früheren (erweiterten) Hauptschulabschluss. 14 Eine Festlegung der Kultusministerkonferenz ist das Erreichen des Abiturs nach insgesamt zwölf Schuljahren. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 43

44 haben Gymnasiasten im Gegensatz zu den Sekundarschülern einen volleren Stundenplan. Jeder Berliner Bezirk soll zudem mindestens ein Gymnasium mit Ganztagesangeboten bis 16 Uhr bereitstellen. Normalerweise beginnt die Gymnasiallaufbahn nach der 6. Klasse, einige wenige Gymnasien jedoch bieten das Expressabitur nach insgesamt nur elf Schuljahren an. So genannte Schnellläufergymnasien, in denen Hochbegabte bereits nach der 5. Klasse auf das Gymnasium wechseln und durch Überspringen der 8. Klasse das Abitur bereits nach elf Jahren erwerben können, laufen in zwei Jahren aus [BE_SchulG 26, BE_EA10, BE_HW]. Im Schuljahr 2008/2009 begann als Sonderform der Sekundarschule die Pilotphase der Gemeinschaftsschule, an der ca. 20 Berliner Schulen teilnehmen. Auch hier sind alle Schulabschlüsse erlangbar. Die Schüler werden von der 1. bis zur 10., 12. oder 13. Klasse gemeinsam unterrichtet. Es gibt einen fließenden Übergang von der Grundschule zur Sekundarstufe I, der das gemeinsame Lernen fördern soll. Differenzierter Unterricht in Klassen und Lerngruppen und zwar in allen Fächern steht im Vordergrund. [BE_SchulG 17a] Nach der 10. Klasse legen Schüler aller Schulformen eine Prüfung ab und erreichen die Berufsbildungsreife, erweiterte Berufsbildungsreife oder den Mittleren Schulabschluss. [BE_SchulG 21] Sekundarschulen und Gymnasien bieten nach der 10. Klasse den Übergang in die gymnasiale Oberstufe an. Vorraussetzung hierfür ist der Mittlere Bildungsabschluss sowie gute Abschlussnoten. In der Oberstufe werden Grund- und zwei Leistungskurse gewählt. [BE_S09] Tabelle 30: Schulsystem in Berlin Grundschule Computer und Internet sollen bereits in der Grundschule genutzt werden, um differenzierte und individualisierte Lernangebote nutzen zu können. Lernformen können so erweitert und variiert werden. Lehrern kommt zunehmend auch eine beratende Rolle zu. Die Schüler sammeln insbesondere erste Erfahrungen mit Interaktivität, Hypertext-Navigation sowie Reproduzierbarkeit von Texten. Der Rahmenlehrplan im Fach Deutsch sieht unter Gestaltung von Unterricht den Einbezug von Medien sowie Nutzung von Computer und Internet vor [BE_GsD04, S. 50]: Das regelmäßige Lesen und Vorlesen von und aus Büchern sowie das Aufnehmen und Verarbeiten von Texten aus verschiedenen Medien von Anfang an ist eine wichtige Aufgabe zur Entwicklung von Lesefähigkeit und Lesemotivation der Schülerin- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 44

45 nen und Schüler. [] In der Schule ist eine Leseumgebung zu sichern, in der Textangebote allen zugänglich sind: [], Computer und Internet,...[]. Am Ende der Jahrgangsstufe 4 soll erreicht werden, dass der Computer zum Schreiben von Texten sowie zur Textgestaltung genutzt wird. Jgst. 3/4 5/6 Anforderungen (Inhalte) Schreiben Texte verfassen/rechtschreiben Wörterbuch, Rechtschreibberatung, Rechtschreibhilfen des Computers nutzen zur Selbstkontrolle und Korrektur Lesen mit Texten und Medien umgehen Medien nutzen: Medien zur Informationssuche selbstständig auswählen (u. a. Computer) Schreiben Texte verfassen/rechtschreiben Schreibprozesse bewusst gestalten: Überarbeitungshilfen (Synonymwörterlisten, Rechtschreibhilfen, Rechtschreibprogramm im Computer) Rechtschreibstrategien und Arbeitstechniken ausbilden: Rechtschreibhilfen und -übungen individuell auswählen und nutzen (Auswahl von Rechtschreibhilfen/-übungen, Wörterbücher, Computer) Tabelle 31: Auszug Lehrplan Deutsch [BE_GsD04] Während in den Klassenstufen 1 und 2 im Fach Kunst Erfahrungen auf verschiedenen Themengebieten gesammelt werden, soll bis Klasse 5/6 ein Fachunterricht entwickelt werden. Als Arbeitsmaterialien sind auch Videokamera, Fotoapparat, Kopierer und Computer zu nutzen. In Klasse 3/4 lernen die Schüler fotografieren sowie das Arbeiten mit Video und digitalen Bildmedien. Hierbei werden u. a. einfache Bildsequenzen am Computer erstellt. Medien wie Radio, Fernseher, Computer oder auch Internet eröffnen im Fach Musik ein breiteres Betrachtungsfeld. Die Schüler sollen lernen, kritisch mit Medien umzugehen und Informationsquellen kompetent zu nutzen. Weiterhin räumt der Lehrplan die Möglichkeit ein, dass die Bearbeitung von Musik am Computer eine Rolle spielen kann. [BE_GsMu04] Im Fach Naturwissenschaften sollen Internet und CD-ROMs zur Recherche genutzt werden. Auch zur Auswertung von Experimenten und Präsentation von Lernergebnissen wird der Computer genutzt. Insbesondere unter dem thematischen Schwerpunkt Körper Gesundheit Entwicklung wird auf Suchtformen eingegangen, darunter auch auf Computersucht. Ein Standard im Lehrplan des Fachs Sachunterricht stellt die Mediennutzung dar. Diese beinhaltet das Herstellen und Präsentieren von Medienprodukten, die sachgerechte Bedienung von Computer und Zubehör sowie Nutzung von Computer, Datensammlungen und Internet als Kommunikations- und Präsentationsmittel [BE_GsS04, Seite 25]: Eine besondere Aufgabe der Schule im Allgemeinen und des Sachunterrichts im Besonderen besteht darin, allen Schülerinnen und Schülern den Zugang zu Computer und Internet zu ermöglichen. Verbunden mit konkreten Aufgaben des Sachunterrichts lernen die Schülerinnen und Schüler, Computer und Internet als Werkzeug für das Erstellen, Bearbeiten und Verknüpfen von Dateien, als Mittel zum Sammeln von Daten und zum Gewinnen von Informationen sowie zur Kommunikation zu nutzen. Das sach- und zielgerichtete Arbeiten mit Computer und Internet unterstützt selbstständiges, kooperatives, eigenverantwortliches Lernen. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 45

46 An geeigneten Themen wird der Umgang mit sowie Gebrauch von Computer, Datensammlungen und Internet schrittweise angeeignet. Damit bereitet der Sachunterricht auch die Nutzung dieser Medien in anderen Unterrichtsfächern vor. In Klasse 1/2 und 3/4 spielt das Thema Medien nutzen eine wichtige Rolle im Lehrplan. Jgst. 1/2 3/4 Anforderungen (Inhalte) Medien verwenden, bewerten und produzieren - sich mit Medienerfahrungen auseinander setzen (Inhalt und Darstellungsformen von Medien im Alltag: maßvolle Computernutzung, Computerspiele - Herstellen eines Medienproduktes Mit dem Computer arbeiten - Computer und Peripheriegeräte benennen und bedienen - Programme starten/beenden (Einsatz eines Lernprogramms) - Passwort verwenden - mithilfe der Maus gezielt Aktionen auslösen: zeigen, klicken, scrollen - ausgewählte Schaltflächen z. B. Speichern, Drucken, Kopieren, Einfügen nutzen - Tastatur: Eingabe-/Leertaste, Löschen von Zeichen, Groß- und Kleinschreibung - Textformatierungen - Text(teil)e markieren, ausschneiden, kopieren und einfügen - Suchstrategien (Recherchen zu Sachthemen in vorstrukturierten Umgebungen) - Informationen nach vorgegebenen Kriterien auswählen und verarbeiten (Suchbegriffe; Planung und Durchführung einer Suche im Internet) Medien verwenden, bewerten und produzieren - Medienangebote begründet auswählen/kritisch bewerten (Unterhaltung, Information/Kommunikation; Computerspiel; Beeinflussung des Tagesablaufs durch Medien) - Medienprodukte herstellen (Interview; Klassenzeitung; Website; ) Mit dem Computer arbeiten - Browser starten/beenden (Recherche zu einem sachunterrichtlichen Thema in vorstrukturierten Lernumgebungen auf einer adressatengerechten Website) - Webadresse eingeben; Links nutzen; Browserschaltflächen verwenden - Navigation im Hypertext - Suchstrategien; Suchmaschinen - Zeichenwerkzeuge zur Erstellung eigener Bilder nutzen - Bild öffnen, kopieren, speichern, in Text kopieren, einfügen und bearbeiten Tabelle 32: Lehrplanauszug des Themas Medien nutzen [BE_GsS04] Sekundarstufe I In Sekundarstufe I gibt es kein verpflichtendes Angebot zur informationstechnischen Grundbildung und zur Informatik. Sekundarschulen wie auch Gymnasien sollen diese Grundbildung zwar im Umfang von einer Wochenstunde anbieten, es besteht jedoch keine Pflicht, dies zu tun. An Gymnasien wurde diese eine Pflichtstunde im Jahr 2006 dem Jahr der Informatik abgeschafft [BE_PA06]. In der neuen Verordnung über die Schularten und Bildungsgänge der Sekundarstufe I, 11 Abs. 4, vom wird der Informationstechnische Grundkurs wieder als Pflicht eingeführt [BE_SekIVO10]: Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 46

47 Der Informationstechnische Grundkurs (ITG) wird im Umfang von einer Wochenstunde an ein Fach des Pflicht- oder Wahlpflichtunterrichts angebunden oder als eigenständiges Fach spätestens in Jahrgangsstufe 8 angeboten. Der Kurs kann epochal unterrichtet werden. Näheres entscheidet die Schulkonferenz auf Vorschlag der Gesamtkonferenz; sie legt dabei auch fest, in welcher Jahrgangsstufe der Kurs durchgeführt wird. Für ITG wird nach Abschluss des Kurses auf dem folgenden Zeugnis eine Note erteilt, die am Gymnasium nicht versetzungsrelevant ist. An Haupt- und Gesamtschulen gibt es eine in das Fach Arbeitslehre nunmehr Wirtschaft- Arbeit-Technik (WAT) integrierte informationstechnische Grundbildung. [BE_HM] Standards für die Doppeljahrgangsstufen 7/8 und 9/10 zeigen, über welche Fähigkeiten und Fertigkeiten die Schüler bis zum jeweiligen Zeitpunkt verfügen müssen. Die informationstechnische Grundbildung in der Sekundarstufe I setzt sich folgendermaßen zusammen: Informationstechnischer Grundkurs (ITG) in der Doppeljahrgangsstufe 7/8 oder integrierte informationstechnische Grundbildung; Wahlpflichtunterricht in der Doppeljahrgangsstufe 9/10. In beiden Doppeljahrgangsstufen müssen folgende vier Kompetenzbereiche erreicht werden: Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Der Rahmenlehrplan weist Standards aus, die jeweils am Ende der jeweiligen Doppeljahrgangsstufe erreicht werden müssen. Sie sind in drei Niveaustufen unterteilt, wobei die höhere immer die Erreichung der vorherigen Niveaustufe voraussetzt. [BE_WP06] * einfacher Standard (Haupt- und Gesamtschule G/A-Kurse) ** mittlerer Standard (Real- und Gesamtschule E-Kurse) *** erweiterter Standard (Gymnasium F-Kurse) Jgst. 7/8 Standards für das Ende der Doppeljahrgangsstufen * - Aufbau und Wirkungsweise von Einzelplatzsystemen und Netzen - zweckentsprechende, sichere Nutzung des Rechners bei Text-/Bildbearbeitung - Informationsbeschaffung; Einschätzen der Zuverlässigkeit und sinngemäße Verwendung der Materialien und Beachtung des Urheberrechts - Projektarbeit, Dokumentation der Arbeitsergebnisse ** - Nutzung vertiefter Kenntnisse über strukturierte Daten zu fortgeschrittener Text-, Bild- und Tonmedienbearbeitung - Dokumentations- und Präsentationsformen - Grundstrukturen von Rechnernetzen, Möglichkeiten und Gefahren - Grundlagen von Rechtsgeschäften in Netzen; Grundlagen Datenschutz - Nutzung von Standardsoftware zur Analyse und Veranschaulichung numerischer Daten - Beispiele für Wandel von Lebens- und Arbeitsbedingungen durch Einsatz von Informatiksystemen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 47

48 ** - Grundlagen der rechnerinternen Darstellung von Daten - Bildung von Modellen für Objekte der realen Welt, Bearbeitung mit Rechner - Umsetzung der Modelle mit Strukturierungsmitteln einer Programmiersprache - Planung von Anweisungsabfolgen zur Realisierung von Operationen auf Modellobjekten - Umsetzung von Daten-/Anweisungsmodellierungen in lauffähige Programme - Grundlagen maschineller Kommunikation in Netzen - Informieren in verfügbaren Dokumenten über Einsatzmöglichkeiten fertiger Programmbibliotheken und Einbindung in eigene Programme - Dokumentation eigener Arbeiten 9/10 - Erforschung von Teilbereichen von Informatiksystemen durch experimentelle Modelle und Programme in Einzelprozessen und vernetzten Anwendungen - Erstellen von Software nach dem Ablauf für Informatikprojekte - Bewerten von Einsatz, Zuverlässigkeit, Auswirkungen von Informatiksystemen - Verwendung von Standardsoftware für Erstellen, Bearbeiten und Durchsuchen von strukturierten Datensammlungen *** - objektorientierte Konstruktion von Datenabstraktionen und Zugriffen - Bearbeitung von Datensammlungen in relationalen Datenbanksystemen und Nutzung elementarer SQL-Abfragen zum Zugriff - geschichtliche Entwicklung der Datenverarbeitung vor dem Hintergrund gesellschaftlicher Interessen und technischer Entwicklungen Tabelle 33: Standards für das Ende der Jahrgangsstufen 7/8 und 9/ Informationstechnischer Grundkurs Der Informationstechnische Grundkurs in der Doppeljahrgangsstufe 7/8 behandelt vier thematische Module: ITG 1: Aufbau und Wirkungsweise von Informatiksystemen ITG 2: Nutzung von Standardsoftware ITG 3: Informationsbearbeitung ITG 4: Leben mit vernetzten Systemen [BE_SekI06] ITG 1: Aufbau und Wirkungsweise von Informatiksystemen Dieses Modul beschreibt den nicht an spezielle Anwendungsbereiche gekoppelten Kompetenzbereich. Die Inhalte des Moduls sind in alle Projekte integriert. Inhalte und mögliche Kontexte: - Basiskenntnisse Rechnerbedienung, Programm- und Datendateien, Verzeichnisse, Dateibaum, Dateiformat - Netzwerkschicht nur beschreibend, Benutzung von Netzwerkanwendungen - grafische Planungs- und Organisationshilfsmittel (z. B. Kalender, Tabellen, Mind-Maps) - Kriterien für Identifizieren von Rechneranwendungen in technischen Geräten wie Handys - alte und neue Berufsbilder, Auswirkungen von Rechnereinsatz - Viren, Würmer, Trojanische Pferde, aktuelle Informationen über Gefährdungen - Datenschutz und Datenspuren (z. B. Kundenkarten, Rabattsysteme) Tabelle 34: Auszug aus dem Rahmenlehrplan ITG der Sekundarstufe I Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 48

49 ITG 2: Nutzung von Standardsoftware Da der Begriff der Standardsoftware dem technischen Fortschritt unterworfen ist, gehören hier z. B. die Verbreitung von Programmen, die leichte, legale und kostengünstige Verfügbarkeit sowie evtl. die Bedeutung im Berufsleben dazu. Auch die Textverarbeitung gehört zu diesem Modul. Inhalte und mögliche Kontexte: - Schreiben von Privat- und Geschäftsbriefen, Projektdokumentationen, Erzeugen von Kopf-, Fußzeilen sowie Titelblättern, Umwandeln in unformatierten (ASCII) oder Hypertext - Entwickeln und Verwenden zielgerichteter Formate - wahlweise fortgeschrittene Methoden verändernder und verfremdender Bildbearbeitung, Erzeugen bewegter Bilder oder Bearbeiten digitalisierter Videoaufnahmen - Tabellenkalkulation, einfache Zellenformeln - Präsentationstechniken Text, HTML/XML, animierte Folien für Vorträge (Präsentationssoftware), Vortragsaufbau und Unterstützung durch Technik Tabelle 35: Auszug aus dem Rahmenlehrplan ITG der Sekundarstufe I ITG 3: Informationsbearbeitung Hier werden Methoden und Verfahren der Gewinnung und Gewichtung von Sachinformationen und Veranschaulichungen sowie deren Integration in eigene Arbeiten behandelt. Das Modul beschreibt Basiskompetenzen. Inhalte und mögliche Kontexte: - Informationen als Text-, Standbild-, Bewegtbild- oder Audiomaterial - Kriterien für Zuverlässigkeit: Art der Quelle, organisatorisches Umfeld des Autors, Übereinstimmung mit anderen Quellen wie Fachbüchern, Gebrauch von Fachbegriffen u. ä. - Darstellung von Fachinhalten bei Sachanalyse in Projekten aus Fachbüchern, Lexika in Papier- und elektronischer Form auf Datenträgern oder online (z. B. Wikipedia) - Beschaffung von z. B. Preis-, Weg-, Fahrplaninformationen, Öffnungszeiten - Verwendung von Bildern und Grafiken aus dem WWW - Raubkopien von Multimedia-Material, Bezug zur heimischen Mediensammlung - Strukturieren durch Überschriften, Tabellen, Textauszeichnung, Erstellen von Grafiken - Präsentieren als Plakat, Broschüre, Datenträger, WWW-Seite, elektronisch unterstützter Vortrag, elektronische Diaschau Tabelle 36: Auszug aus dem Rahmenlehrplan ITG der Sekundarstufe I ITG 4: Leben mit vernetzten Systemen Das Modul behandelt aktuelle und zukünftige Alltagsaktivitäten, die die Infrastruktur von Rechnernetzen nutzen. Inhalte und mögliche Kontexte: - vernetzte Systeme : lokales Rechnernetz oder Internet, mobile Funk- und Telefonnetze und ähnliche Strukturen, die auf Einsatz und Kommunikation von Rechnern basieren - Online-Geschäfte: An- und Verkauf, Versteigerung von Dingen, Downloads - Grundprinzipien des Zahlens über Kreditkarten, Kontokarten, Kundenkarten, E-Cash oder mit digitaler Signatur, Einschätzung der Sicherheit der Verfahren, Gefahren - Arbeitsplätze: Firma/zu Hause, Reisendemit regelmäßigem Zugang zum Firmennetz Tabelle 37: Auszug aus dem Rahmenlehrplan ITG der Sekundarstufe I Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 49

50 Wahlpflichtfach Informatik Das Wahlpflichtfach Informatik wird mit zwei bis drei Wochenstunden angeboten. In den Doppeljahrgangsstufen 7/8 und 9/10 werden verschiedene Themenfelder behandelt. Wenn nicht anders möglich, genügt es, Informatik nur in Doppeljahrgangsstufe 9/10 zu unterrichten. Jgst. Themen 7/8 - Aufbau und Wirkungsweise von Informatiksystemen I informatische Methoden und Verfahrensweisen - Informationssysteme 9/10 - Aufbau und Wirkungsweise von Informatiksystemen II - Leben mit vernetzten Systemen - Automatische und technische Systeme - Multimedia Tabelle 38: Themenübersicht im Fach Informatik in der Sekundarstufe I Das Wahlpflichtfach Informatik besteht aus insgesamt fünf thematischen Modulen, davon drei Pflicht- (WP 1 bis WP 3) und zwei Wahlmodule (WP 4 und WP 5). [BE_SekI06] WP 1: Aufbau und Wirkungsweise von Informatiksystemen (Pflichtmodul) Das Modul beschreibt den nicht an spezielle Anwendungsbereiche gekoppelten Teil der Kompetenzen. Dazu gehören insbesondere spezielle informatische Methoden und Verfahrensweisen wie Entwurf von Algorithmen und Datenobjekten sowie Planung und Durchführung von Informatik-Projekten. Inhalte und mögliche Kontexte: (Bestandteile von Rechenanlagen sind nicht gerätespezifisch, sondern als Prozessor(en), Arbeitsspeicher, Bus- und Peripheriesysteme zu behandeln) - Softwareklassen, Betriebssystem, Bibliothek, Dienstprogramm, Anwendungsprogramm - Datenmodellierung: Variablen, Konstanten, Standard-Datentypen, Reihungen - Algorithmen: Anweisungen, Operatoren, Kontrollstrukturen, Prozeduren, Parameter - Modellbildung und Systeme: Analyse, Abbildung von Realität, Digitalisierung, Zerlegung Datenobjekte, Software-Lebenszyklus, Test, Fehlerbeseitigung, Zuverlässigkeit von Systemen - Dokumentation: Darstellungen von Algorithmen und Datenstrukturen, Effektbeschreibungen, Testläufe, Arbeitsgruppenergebnisse, Handbücher, u. a. - Geschichte: Computerentwicklung, Großrechner Mikrocomputer - Reflektieren des Rechnereinsatzes in der Gesellschaft, u. a. : Computer als Universalmaschinen, Abhängigkeit, militärische und zivile Nutzung, Softwareindustrie, Open Source Tabelle 39: Auszug aus Rahmenlehrplan in der Sekundarstufe I WP 2: Leben mit vernetzten Systemen (Pflichtmodul) Technische Grundlagen der Rechnervernetzung, darauf operierender Dienste sowie Einschätzung von Chancen und Risiken werden in diesem Pflichtmodul behandelt. Inhalte und mögliche Kontexte: - Protokolle als Vereinbarungen zwischen Kommunikationspartnern, Protokolle in Schichten, Zwei-Schichten-Modell, Adressierungen in Netzen, kabelgebundene Netze, Funk- und Mobiltelefonnetze, Knoten- bzw. Zellenstruktur und Paketdienst, Telefonie, Internet-Dienste - Unterschied Programm Prozess, Netzwerkschichten - Geschichte der Entstehung des Internet Tabelle 40: Auszug aus Rahmenlehrplan in der Sekundarstufe I Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 50

51 WP 3: Informationssysteme (Pflichtmodul) Es werden Aufbau und Gebrauch großer strukturierter Datensammlungen, auch im Zusammenhang mit personenbezogenen Daten, beschrieben. Inhalte und mögliche Kontexte: - Datentypen, Rechen- und Datentabellen, Such- und Sortiermöglichkeiten - Datenschutz: Recht auf informationelle Selbstbestimmung, Datenschutzgesetze, Rechte als Betroffener, Datenschutzbeauftragter, Datenspuren und Data-Mining, Verbraucherschutz Tabelle 41: Auszug aus Rahmenlehrplan in der Sekundarstufe I WP 4: Automatische und technische Systeme (Wahlmodul) Hier werden Informatiksysteme, die in Geräten des alltäglichen Gebrauchs, Verkehrs oder der industriellen Technik implementiert sind, behandelt. Inhalte und mögliche Kontexte: - mögliche Untersuchungsgegenstände: Mobiltelefone, Haushaltsgeräte, Steuerung Hausund Klimatechnik, Fahrgast-Informationssysteme im öffentlichen Personennahverkehr Tabelle 42: Auszug aus Rahmenlehrplan in der Sekundarstufe I WP 5: Multimedia (Wahlmodul) Hier wird einer der Teilbereiche Pixelgrafik, Vektorgrafik, Animation, Video, Audio oder Musik bearbeitet. Wenn z. B. eine künstliche Welt kreiert wird, können mehrere Inhalte kombiniert werden. Inhalte und mögliche Kontexte: - Bilder: physikalische Grundlagen von Licht und Farbe, additive und subtraktive Farbmodelle mit Bezug zu Ausgabegeräten (Monitor, Drucker) - biologische Grundlagen des Sehens, Trägheit des Auges - Audio: Töne als wellenförmige Druckschwankungen von Luftteilchen, Anatomie des Ohres, Gehirnleistung beim Hören, physikalische Grundlagen der Tonhöhen/Lautstärkeempfindung - analoge und digitale Datenmodellierung, Digitalisierung, Ausschnittbildung Tabelle 43: Auszug aus Rahmenlehrplan für Sekundarstufe I Die Wahlmodule können in folgenden Kombinationen Schwerpunkte von Projekten sein: WP 4 und WP 5 WP 4 und eine nicht im Pflichtbereich enthaltene Vertiefung von WP 2 WP 5 und eine nicht im Pflichtbereich enthaltene Vertiefung von WP 2 zwei Schwerpunkte aus WP 5, z. B. Pixel- und Vektorgrafik Da die gymnasiale Oberstufe ab dem Schuljahr 2010/2011 auf zwei Jahre reduziert wird (bisher drei Jahre), wurde von der Berliner Senatsverwaltung für Bildung, Wissenschaft und Forschung im Fachbrief Nr. 4 Informatik vom ein Minimalvorschlag zum Erreichen der Eingangsvoraussetzungen für die Kursphase durch den Wahlpflichtunterricht in der Sekundarstufe I veröffentlicht. In vier Unterrichtseinheiten wurden Schwerpunkte und Inhalte festgelegt, die die Eingangsvoraussetzungen für die Qualifikationsphase erfüllen [BE_Fb09]: Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 51

52 Unterrichtseinheit Grundlagen der Informatik Algorithmen und Softwareentwicklung Datenbanken und Datenschutz Computernetze Schwerpunkte: Inhalte Rechnerorganisation: - Anmeldung und Authentifikation; Zugriffsrechte - Verzeichnisbaum und Heimatverzeichnis - Betriebssysteme und deren Aufgaben - Bibliotheken, Dienstprogramme, Anwendungsprogramme geschichtliche Entwicklung der Informatik: - historische und aktuelle Entwicklung der Informationsübertragung und Rechnertechnik - Zeitpunkte und Motive der Entwicklung von vernetzten Systemen Einführung in das informatische Modellieren und Umsetzung mit einer Programmiersprache: - schrittweise Analyse und Implementierung von möglichst realen Sachverhalten - einfache dokumentationsunterstützende Techniken (z. B. Klassendiagramm, Struktogramm, Pseudocode) - Algorithmik im Kleinen: Sequenz, Auswahl, Wiederholung, Variablenkonzept, einfache Datentypen, Parameterkonzept - optional: Grundlagen der objekt-orientierten Modellierung und Programmierung (Klasse, Attribut, Methode, Exemplar) Einsatzbereiche und Benutzung von Datenbanksystemen: - Benutzung eines einfachen relationalen Datenbanksystems aus der Lebenswelt der Schüler - Daten suchen, sortieren, eintragen, ändern, löschen in einem System mit grafischer Benutzeroberfläche Urheberrecht, Datenschutz und Datensicherheit: - Recht auf informationelle Selbstbestimmung, Datenschutzgesetze, Rechte als Betroffener, Urheberrechte - Zugriffsschutz optional: - einfacher Entwurf von Datenbanken; Erstellen einfacher Abfragen mit der Sprache SQL Einsatz von Rechnernetzwerken zur Kommunikation: - Unterschiede LAN, WAN, W-LAN - grundlegende Funktionsweise und Geschichte des Internets - elektronische Plattformen für Teamarbeit vereinfachtes Schichtenmodell der Datenübertragung: - Protokolle als Vereinbarungen zwischen Kommunikationspartnern - Zwei-Schichten-Modell: Dienste- und Anwendungsschicht Urheberrecht, Datenschutz und Datensicherheit: - z. B. Datensicherheit (Viren, Würmer, Trojaner), RFID, Tauschbörsen, Raubkopien, soziale Netze, Cybermobbing. Tabelle 44: Minimalplan zum Wahlpflichtunterricht Informatik [BE_Fb09] Gymnasiale Oberstufe Für die gymnasiale Oberstufe haben die Länder Berlin, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern ein gemeinsames Kerncurriculum erarbeitet, das sich an den von der Gesellschaft für Informatik aufgestellten Standards und Kompetenzen orientiert. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 52

53 Beginnend mit dem Schuljahr 2010/2011 tritt in Berlin die Verkürzung der Oberstufe (11. und 12. Schuljahr) in Kraft. Oberstufenzentren sowie einige Gesamtschulen bieten jedoch weiterhin eine dreijährige Oberstufe an. In der zweijährigen gymnasialen Oberstufe gibt es ab dem Schuljahr 2010/2011 folgende Kursfolgen: Informatik im Abitur als 2. Leistungsfach als 3. oder 4. Prüfungsfach (oder als 5. Prüfungskomponente) nur als 5. Prüfungs- Voraussetzungen Informatikunterricht in Sekundarstufe I mindestens 1 Jahr 3-stündig mindestens 1 Jahr 3-stündig Kurse in der Qualifikationsphase zweites drittes Halbjahr Halbjahr erstes Halbjahr viertes Halbjahr IN-1 IN-2 IN-3 IN-4 in-1 in-2 in-3 in-4 - in-z1 in-z2 in-1 in-2 komponente Im wahlfreien Bereich - in-z1 in-z2 Tabelle 45: Kursfolgen in der zweijährigen gymnasialen Oberstufe [BE_Fb09] IN Leistungskurs, in Grundkurs, in-z Zusatzkurse Kompetenzen und Standards In einem von den Ländern Berlin, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern gemeinsam erstellten Kerncurriculum wurden die Kompetenzen und Standards des Fachs Informatik der gymnasialen Oberstufe festgelegt. Diese werden für das Land Brandenburg unter ausführlich behandelt und sind dort nachzulesen Inhalte Je nachdem, ob Informatik als Grund- oder Leistungsfach belegt wird, variieren die Inhalte. Folgende Inhalte sind jedoch in beiden Kursen an geeigneten Stellen zu integrieren [BE_SekII06]: Vertraulichkeit und Authentizität rechtliche Aspekte bei der Nutzung und beim Einsatz von Informatiksystemen Anwendungen und Auswirkungen von Informatiksystemen Kommunikations- und Kooperationssysteme Wird Informatik als Leistungskurs gewählt, kann es in der Abiturprüfung als zweites, bei Grundkurswahl als drittes oder viertes Prüfungsfach gewählt werden Grundkurs Bei Neubeginn des Unterrichtsfaches Informatik in der Qualifikationsphase müssen in den ersten beiden Kurshalbjahren in der Jahrgangsstufe 11 die Zusatzkurse in-z1 und in-z2 besucht werden. Die beiden Kurse können inhaltlich zusammengefasst werden und Themenbereiche integriert behandeln. Die Kurse im dritten und vierten Kurshalbjahr (Jahrgangs- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 53

54 stufe 12) sind identisch zu den Kursen in-1 und in-2 des fortgeführten Informatikunterrichts (Jahrgangsstufe 11). Kurs in-z1 Einführung in die Informatik in-z2 Programmentwicklung Kompetenzen und Inhalte Rechner und Netze: - Schichtenarchitektur; von-neumann-architektur - Client-Server-Struktur; Protokolle - Einblicke in die Geschichte der Informatik Datenbanken und Datenschutz - Überblick zu Datenbanksystemen (DBS) - Benutzung eines einfachen relationalen DBS - Datenschutz und Datensicherheit; Datenschutzgesetz mit Fallbeispielen Grundlagen der Programmentwicklung - Grundlagen von OOA, OOD, OOP (Klasse, Attribut, Methode, Instanz) - einfache dokumentationsunterstützende Techniken (Klassendiagramm, Struktogramm, Pseudocode) - elementare Daten- und Steuerstrukturen (Algorithmik im Kleinen) - Integration vorhandener Software-Bausteine in eigene Programme - Einblicke in das MVC Paradigma - Analyse eines gegebenen Projektes; Einblicke in Grundlagen systematischer Softwareentwicklung (Software-Life-Cycle) - Ergonomie Tabelle 46: Auszug aus dem Rahmenlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Schüler, die bereits ein den Eingangsvoraussetzungen entsprechendes Wissen und Können nachweisen, d. h. mindestens ein Schuljahr zuvor Informatikunterricht hatten, können Informatik als fortgeführtes Unterrichtsfach belegen und folgende Grundkurse belegen. Kurs in-1 in-2 Kompetenzen und Inhalte Datenbanken und Softwareentwicklung I - Datenmodellierung; relationales Datenbankschema - praktische Umsetzung in ein Datenbank-Managementsystem - Abfragen (Projektion, Selektion, Join) - Datenschutz und Datensicherheit - Algorithmen und Datenstrukturen - objektorientierte Modellierung; objektorientierte Programmierung - Syntax und Semantik (Syntaxdiagramme) Datenbanken und Softwareentwicklung II - Fortsetzung und Beendigung des Themenbereichs Softwareentwicklung - Tausch mit Themenbereich Datenbanken möglich Tabelle 47: Auszug aus dem Rahmenlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Wird in den ersten beiden Kurshalbjahren kein Informatik-Kurs belegt, so können die Kurse auch erst im dritten und vierten Kurshalbjahr belegt werden. Im 3. Kurshalbjahr (in-3) kann aus folgender Liste ein Vertiefungsgebiet gewählt werden: V1 Applikative Programmierung (funktional oder logisch) V2 Kryptologie und Datensicherheit V3 Computergrafik V4 Computer-Netze Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 54

55 in-3 in-4 V5 Künstliche Intelligenz V6 Technische Informatik V7 Maschinennahe Programmierung V8 Informatik und Gesellschaft V9 Theoretische Informatik Grundlagen der Informatik und Vertiefungsgebiet - Schichtenarchitektur; von-neumann-architektur - Client-Server-Struktur; Protokolle - zustandsorientierte Modellierung - endliche Automaten - Vergleich natürlicher und formaler Sprachen Softwareprojekt Grundlagen systematischer Softwareentwicklung (Software-Life-Cycle) Ergonomie Tabelle 48: Auszug aus dem Rahmenlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Wenn die Kurshalbjahre 3 und 4 zusammengefasst werden, kann das abschließende Projekt auch auf der Basis eines im Vertiefungsgebiet gewählten Themas realisiert werden. Das von den Schülern durchzuführende Softwareprojekt muss ein komplexes Problem behandeln. Die durch den Software-Life-Cycle implizierten Methoden müssen als notwendig erlebt werden, jedoch in einem angemessenen Umfang, so dass mindestens ein Prototyp erstellt werden kann. In mindestens einer Projektphase muss zudem die Sicht des Anwenders behandelt werden. [BE_SekII06] Das Vertiefungsgebiet sowie das Softwareprojekt sind nur dann relevant, wenn es sich um den fortgesetzten Informatikunterricht handelt, d. h. die Schüler bereits vor der Qualifikationsphase am Informatikunterricht in Form des Wahlpflichtunterrichtes teilgenommen haben Leistungskurs Im Leistungskursfach werden komplexe Sachverhalten und theoretische Fragestellungen systematischer und vertiefter behandelt. IN-1 IN-2 Datenbanken und Softwareentwicklung I, wie in-1, zusätzlich: - Normalisierung - Behandlung eines weiteren Sprachparadigmas: applikative Programmierung (funktional oder logisch) Datenbanken und Softwareentwicklung II, wie in-2 Tabelle 49: Auszug aus dem Rahmenlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Im 3. Kurshalbjahr (IN-3) ist als Vertiefungsgebiet eines der folgenden Themen zu wählen: V1 Deklarative Programmierung (funktional oder logisch: das noch nicht in Jgst. 11 behandelte Sprachparadigma) V2 Kryptologie und Datensicherheit V3 Computergrafik V4 Computer-Netze V5 Künstliche Intelligenz Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 55

56 IN-3 IN-4 V6 Technische Informatik V7 Maschinennahe Programmierung V8 Informatik und Gesellschaft Grundlagen der Informatik und Vertiefungsgebiet, wie in-3, zusätzlich: - Grammatiken und formale Sprachen - Turingmaschine oder Registermaschine - Vertiefungsgebiet Softwareprojekt, wie in-4 Tabelle 50: Auszug aus dem Rahmenlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Zusammenfassung Die informatische Bildung beginnt in Berlin bereits in der Grundschule. Inwiefern die Inhalte der Rahmenlehrpläne jedoch umgesetzt werden können, ist unklar. Im Wesentlichen hängt dies vom Engagement der unterrichtenden Lehrer ab. Häufig wird die Systembetreuung der Computer an Grundschulen durch Elterninitiativen unterstützt. Die Aktionen CidS! (Computer in die Schulen!) sowie der e-education-masterplan haben die Ausstattung der Grundschulen enorm verbessert. [BE_HW] In der Sekundarstufe I gibt es kein Pflichtfach zur informatischen Grundbildung. Das Fach ITG ist seit 2006 nur noch optional, ITG muss aber gemäß SekI-Verordnung zumindest integrativ vermittelt werden. In der Doppeljahrgangsstufe 9/10 gibt es an Sekundarschulen und Gymnasien das Wahlpflichtfach Informatik. In der gymnasialen Oberstufe können die Schüler einen Grundkurs Informatik ohne Vorbildung, einen Grundkurs Informatik als fortgeführtes Unterrichtsfach oder einen Leistungskurs belegen und so Informatik auch als 2., 3. oder 4. Prüfungsfach in die Abiturprüfung einbringen. Grundschule (Klassen 1-6) erster Umgang mit dem Computer Sekundarstufe I (Klassen 7/8) Sekundarstufe I (Klassen 9/10) gymnasiale Oberstufe (Klassen 11-12) Sekundarschule ITG integrativ (1 WS) Informatik WPF, 2/3 WS Gymnasium ITG optional, integrativ (1WS) Informatik WPF, 2/3 WS Informatik als GK/LK 3/5 WS Tabelle 51: Einordnung der informatischen Bildung in Berlin Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 56

57 2.4 Brandenburg Schulsystem Hauptstadt: Potsdam Fläche: ,97 km 2 Einwohner: Bildungsminister: Holger Rupprecht (SPD) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 52: Brandenburg Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] In Brandenburg gibt es wie auch in Berlin - eine sechsjährige Grundschule. An ausgewählten Gesamtschulen und Gymnasien ist bereits nach der 4. Klasse der Übergang in Leistungs- und Begabungsklassen möglich. Nach der 6. Klasse wechseln die Schüler an Oberschule, Gesamtschule oder Gymnasium. Die Oberschule vermittelt eine grundlegende und erweiterte allgemeine Bildung. [BB_SchulG 22] Da sich die Oberschulen selbst organisieren, sind sie sehr flexibel und selbstständig, insbesondere was das Anwenden neuer pädagogischer Konzepte betrifft. Die Schüler sollen eine Grundbildung erhalten sowie ihren Stärken und Schwächen entsprechend gefördert werden. Der Unterricht ist vor allem anwendungsbezogen und handlungsorientiert ausgerichtet. Die Ausgestaltung als Lebens- und Lernort sowie Ganztagsangebote sind ebenso typisch für die Oberschule. An der Gesamtschule werden die Ziele der verschiedenen Bildungsgänge und Schulformen zusammengefasst und so sind alle Abschlüsse der Sekundarstufe I 15 wie auch die allgemeine Hochschulreife erreichbar. Diese Schulart ist besonders für Schüler empfehlenswert, deren berufliche Laufbahn sich erst später abzeichnet und somit der weitere Schulweg flexibel bestimmt werden kann. Erweiterungs- und Grundkurse bieten jedem Schüler mit erweitertem oder normalem Leistungsstand eine optimale Schulbildung. In Brandenburg wird eine Gymnasialempfehlung von der Grundschule erteilt. Schüler, die nach der 6. Klasse an das Gymnasium wechseln, erhalten eine vertiefte allgemeine Bildung mit dem Ziel des Erwerbs der allgemeinen Hochschulreife [BB_SchulG 21]. Im Schuljahr 2011/2012 wird das Abitur erstmals nach insgesamt 12 Schuljahren abgelegt. Auch einzelne Gesamtschulen dürfen mit Genehmigung bereits nach zwölf Jahren das Abitur anbieten. An allen Schulformen wird nach der 9. Klasse die Berufsbildungsreife (Hauptschulabschluss) erreicht. Aufgrund der zehnjährigen Schulpflicht ist dieser Abschluss jedoch nur für Schüler relevant, die die 9. Klasse wiederholen müssen und danach die Schule beenden. Im Regelfall schließen die Schüler nach der 10. Klasse mit der erweiterten Berufsbildungsreife oder dem Realschulabschluss ab. Bei besonders guten Leistungen wird die Berechtigung zum Besuch 15 Abschlüsse der Sekundarstufe I sind: (erweiterter) Hauptschulabschluss bzw. Berufsbildungsreife, Realschulabschluss bzw. Fachoberschulreife bzw. mittlerer Schulabschluss sowie die Berechtigung zum Besuch der gymnasialen Oberstufe. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 57

58 der gymnasialen Oberstufe erteilt. Alle Gymnasien und Gesamtschulen haben dieselben Rahmenlehrpläne und Kerncurricula. Auch die Abiturprüfung läuft gleich ab. [BB_Web01] Tabelle 53: Schulsystem in Brandenburg Grundschule Die Rahmenlehrpläne für die Grundschule wurden von den Ländern Berlin, Brandenburg, Bremen und Mecklenburg-Vorpommern vom Landesinstitut für Schule und Medien des Landes Brandenburg gemeinsam entwickelt und seit 2004 und Folgejahren in Kraft gesetzt [BB_Gs]. Die Förderung von Sachkompetenz, Methodenkompetenz, personaler und sozialer Kompetenz als komplexes und nicht trennbares Anliegen zieht sich durch alle Curricula und ist Richtgröße für Anforderungen/Ziele, Unterrichtsinhalte, Unterrichtsgestaltung bis hin zur Leistungsfeststellung und Leistungsbewertung. [BB_Gs] Der Grundschulrahmenlehrplan sieht die Einbeziehung von Medien vor. Dabei soll der Einsatz von Computer und Internet differenzierte und individualisierte Lernangebote ermöglichen. Dadurch gibt es eine Vielfalt an Lernformen und die Rolle der Lehrer wird zu einer beratenden Rolle hin verändert. Die Schüler machen Erfahrungen mit Interaktivität, Hypertext-Navigation und reproduzierbaren Texten. Besonders beim Erwerb der Methodenkompetenz werden mit Hilfe des Computers Informationen aus verschiedenen Medien gesammelt, extrahiert sowie Daten in Diagrammen und Tabellen aufbereitet. Das Fach Deutsch sieht die Verwendung des Computers in den Bereichen Schreiben, Texte verfassen/rechtschreiben sowie Lesen mit Texten und Medien umgehen vor. Der Computer soll genutzt werden, um Informationen zu beschaffen, Texte zu schreiben und zu gestalten, insbesondere unter Nutzung elektronischer Rechtschreib- und Überarbeitungshilfen. Die Schule hat den Schülern eine Leseumgebung zu sichern, in der Textangebote zugänglich sind sowohl in einer Bibliothek als auch im Internet (Computer). Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 58

59 Jgst. 3/4 5/6 Anforderungen (Inhalte) Schreiben Texte verfassen/rechtschreiben Richtig schreiben: - sich selbst kontrollieren/korrigieren (Rechtschreibhilfen des Computers) Rechtschreibstrategien und Arbeitstechniken ausbilden: - Rechtschreibhilfen individuell auswählen und nutzen (Wörterbuch, Computer, Auswahlkriterien für Rechtschreibhilfen) Lesen mit Texten und Medien umgehen Medien nutzen: - geeignete Medien zur Informationssuche selbstständig auswählen (Printmedien, audiovisuelle Medien, Computer) - Medienbeiträge selbst gestalten (audiovisuelle, multimediale Gestaltungsformen) Schreiben Texte verfassen/rechtschreiben Schreibprozesse bewusst gestalten: - Überarbeitungshilfen nutzen (Synonymwörterlisten, Rechtschreibhilfen, Rechtschreibprogramm im Computer) Rechtschreibstrategien und Arbeitstechniken ausbilden: - Rechtschreibhilfen/-übungen individuell auswählen und nutzen Tabelle 54: Auszug aus dem Rahmenlehrplan im Fach Deutsch Im Fach Geografie wenden die Schüler fachübergreifende Arbeitstechniken an. Neben dem Arbeiten mit dem klassischen Atlas wird auch mit Computer und Internet gearbeitet. Im Fach Naturwissenschaften wird unter dem Bereich Körper Gesundheit Entwicklung speziell auf Risiken und den Suchtfaktor des Computers eingegangen. Auch in Biologie spielt der Einsatz verschiedener Medien eine große Rolle. So bereichern Medien wie Computer oder Camcorder den Unterricht. Weiterhin hilft der Computer beim Gewinnen, Sammeln, Auswerten, Erstellen und Präsentieren von Daten und Informationen. Im Fach Kunst kommen Werkzeuge aller Art zum Einsatz, darunter auch der Computer. Jgst. 3/4, 5/6 Anforderungen (Inhalte) Verfahren und Techniken Fotografieren und Arbeit mit Video und digitalen Bildmedien: Abbildung der Wirklichkeit mittels Kamera, filmische oder fotografische Dokumentation der inszenierten Wirklichkeit, Erstellen einfacher Bildsequenzen am Computer Tabelle 55: Auszug aus dem Rahmenlehrplan im Fach Kunst Das Fach Musik sieht den Umgang mit verschiedenen Medien, darunter Video, Computer und Internet vor und eröffnet den Schülern so ein breiteres Betrachtungsfeld. Medien wie Computer und Internet sind heutzutage wesentliche Musikträger, so dass besonders der Umgang mit audiovisuellen Medien integraler Bestandteil des Musikunterrichts sein muss. Weiterhin werden der kritische Umgang mit Medien sowie die kritische Betrachtung der Präsentation von Musik und kompetente Nutzung der verschiedenen Informationsquellen geübt. Die Bearbeitung von Musik am Computer kann ebenfalls Unterrichtsbestandteil sein. Im Physikunterricht kommt der Computer dann zum Einsatz, wenn ein Mehrwert gegenüber anderen Medien erwartet wird. Die Schüler sollen sich über die Vorteile des Computerein- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 59

60 satzes bei der Bearbeitung physikalischer Fragestellungen klar werden. Sie sollen sich Fähigkeiten aneignen, physikalisches Wissen mithilfe geeigneter Softwarewerkzeuge zu präsentieren und Informationen aus dem Internet zu beschaffen. Der Physikunterricht bildet in folgenden Bereichen (Tabelle 56) weitere spezielle Fertigkeiten und Fähigkeiten aus. Arbeiten mit einer Tabellenkalkulation Arbeiten mit Simulationen unter Verwendung eines Computers - Eingeben von Messwerten in eine Tabelle - einfache Berechnungen in einer Tabelle - grafisches Darstellen von Messwerten Einsatz einer Tabellenkalkulation mindestens einmal im Unterricht verbindlich thematisieren - Erforschen physikalischer Erscheinungen mithilfe von Simulationen; Voraussetzung: geeignete Simulationssoftware - auf Konstruktion von Modellen am Computer (nicht auf Veränderung von Parametern) in Jgst. 5/6 verzichten Tabelle 56: Auszug aus dem Rahmenlehrplan im Fach Physik Politische Bildung soll einen Beitrag zur Erziehung mündiger Bürger leisten. Die Schüler sollen die verschiedenen Medien wie Computer nutzen, um sich politische Informationen anzueignen und Kommunikationsmedien zu nutzen sowie diese kritisch einzuschätzen. Besonders im Fach Sachunterricht wird der Umgang mit Medien geübt. So sollen Computer und Zubehör sachgerecht bedient und Computer, Datensammlungen sowie Internet als Informations-, Kommunikations- und Präsentationsmedien genutzt werden. An konkreten Aufgaben lernen die Schüler, Computer und Internet für das Erstellen, Bearbeiten und Verknüpfen von Dateien, zum Sammeln von Daten und Gewinnen von Informationen sowie zur Kommunikation zu nutzen. Durch sach- und zielgerichtetes Arbeiten mit dem Computer wird selbstständiges, kooperatives und eigenverantwortliches Lernen unterstützt. Der Sachunterricht bereitet insbesondere auf die Nutzung von Computer und Internet in anderen Fächern vor. Jgst. 1/2 Anforderungen (Inhalte) Medien nutzen: - Auseinandersetzung mit Medienerfahrungen (Inhalt und Darstellungsformen von Medien im Alltag, maßvolle Computernutzung, Computerspiele) - Medienprodukt herstellen (Plakat, Collage, Fotodokumentation) Mit dem Computer arbeiten: - Computer und Peripheriegeräte benennen und bedienen - Programme starten/beenden (Einsatz eines Lernprogramms); Passwort - mithilfe der Maus gezielt Aktionen auslösen: Zeigen, Klicken, Scrollen - ausgewählte Schaltflächen, z. B. Speichern, Drucken, Kopieren, Einfügen, (Bearbeitung eines vorbreiteten Arbeitsblattes, z. B. Lückentext mit einfachem Textverarbeitungsprogramm) - Tastatur nutzen: Eingabetaste, Leertaste, Löschen von Zeichen, Groß- und Kleinschreibung (Malprogramme, Textverarbeitungsprogramm) - Textformatierungen - Text(teil)e markieren, ausschneiden, kopieren und einfügen - ausgewählte Suchstrategien (Recherchen in vorstrukturierten Umgebungen) - Informationen nach vorgegebenen Kriterien auswählen und verarbeiten (Suchbegriffe; Planung und Durchführung einer Suche im Internet) Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 60

61 3/4 Medien verwenden, bewerten und produzieren - Medienangebote begründet auswählen und kritisch bewerten (Unterhaltung, Information und Kommunikation; Computerspiel; Beeinflussung des Tagesablaufs durch Medien) - Medienprodukte herstellen (Interview oder Informationsschrift; Foto-/Videodokumentation; Klassenzeitung, Hörspiel; Webseite) Mit dem Computer arbeiten - Browser starten/beenden (Recherche zu sachunterrichtlichen Themen in vorstrukturierten Lernumgebungen auf adressatengerechten Website) - Webadresse eingeben; Links nutzen - Browserschaltflächen verwenden: Zurück, Home, Drucken (Einführung in wesentliche Bedienelemente eines Browsers) - in Hypertext navigieren - Suchstrategien für bestimmte Fragestellungen anwenden (Recherche in unterschiedlichen Medien einschließlich Internet) - in Suchmaschinen recherchieren; Suchstrategien an Ergebnissen vergleichen - Zeichenwerkzeuge zur Erstellung eigener Bilder nutzen (Gestaltung, Druck und Präsentation eigener Texte und Bilder) - Bild öffnen, kopieren, speichern, in Text kopieren, einfügen und bearbeiten Tabelle 57: Auszug aus dem Rahmenlehrplan im Sachunterricht Sekundarstufe I In der Sekundarstufe I hat jede Schule durch Kontingentstundentafeln die Möglichkeit, individuelle Schwerpunkte zu setzen. Informatikunterricht ist an allen allgemein bildenden weiterführenden Schularten binnen der für den Schwerpunktunterricht vorgesehenen Unterrichtsstunden in Klasse 9 und/oder 10 möglich keine Pflicht. Die Stunden des Schwerpunktunterrichts können u. a. für Wahlpflichtunterricht oder auch Pflichtunterricht in weiteren Fächern wie z. B. Informatik verwendet werden. [BB_LogIn] Als Grundlage für den im Schuljahr 2008/2009 in Kraft getretenen Rahmenlehrplan Informatik dienen wie auch im Kerncurriculum der Sekundarstufe II fachbezogene Kompetenzen. Qualifikationserwartungen sind als Standards formuliert. Der im Rahmenlehrplan aufgegriffene Kompetenzansatz befähigt die Schüler, ihr Leben in der Informationsgesellschaft zu führen und zu gestalten. Weiterhin dient er als Grundlage für lebenslanges Lernen. Standards beschreiben fachliche und überfachliche Kompetenzen, die am Ende der Sekundarstufe I erreicht sein müssen. Die fachbezogenen Standards orientieren sich an den Bildungsstandards Informatik für die Sekundarstufe I, die von der Gesellschaft für Informatik e. V. erarbeitet wurden (siehe 1.3.6). Der Rahmenlehrplan ist weiterhin auf die Eingangsvoraussetzungen des Kerncurriculums der Sekundarstufe II abgestimmt. Das Fach Informatik kann als Wahl-, Wahlpflicht- oder Pflichtfach unterrichtet werden, wobei die Anzahl der benötigten Wochenstunden variiert. Eine verbindliche Mindeststundenzahl pro Woche gibt es nicht, diese hängt von den Gegebenheiten der Schule ab. Schüler, die am Gymnasium das Abitur in Informatik ablegen wollen, müssen in der 10. Klasse zwei Wochenstunden Informatikunterricht als Minimalvariante absolviert haben. Durch die Fortführung in der gymnasialen Oberstufe ergeben sich hierbei Spielräume, die durch eine schulinterne Schwerpunktsetzung ausgenutzt werden können. Außerdem können und müssen weitere Inhalte bei dem schulinternen Fachplan festgelegt werden, so dass Kompetenzen entwickelt und Standards erreicht werden können. Anregungen hierfür liefern u. a. die oben ge- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 61

62 nannten Bildungsstandards. An Gesamt- und Oberschulen gibt es in der 10. Klasse keine verpflichtende Mindeststundenanzahl, da die Klasse nicht wie am Gymnasium die Funktion der Einführungsphase besitzt. Jgst. Schulform Art des Faches 7/8 Gymnasium Wahl- oder Pflichtfach Gesamt-/Oberschule Wahl- oder Pflichtfach 9/10 Gymnasium Wahl-, Wahlpflicht- oder Pflichtfach Gesamt-/Oberschule Wahl-, Wahlpflicht- oder Pflichtfach Tabelle 58: Art des Faches Informatik an den Schulformen; Wahlfach: ohne Bewertung Der Informatikunterricht sieht besonders die praxisorientierte Arbeit in Form von Projekten und der Präsentation von Arbeitsergebnissen vor. Es ist nicht Ziel, Standardsoftware zu beherrschen, sondern grundlegende Strukturen der Informatiksysteme sowie deren Auswirkungen auf die gesellschaftliche Entwicklung zu verstehen. Dies beinhaltet insbesondere Persönlichkeits- und Datenschutz sowie Urheberrechtsgesetze. [BB_SekIB] Mithilfe von Problemsituationen eignen sich die Schüler die verschiedenen Themengebiete und somit ein strukturiertes informatisches Grundwissen an, mit dem sie in der Lage sind, Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Mensch und Gesellschaft fachlich fundiert beurteilen zu können [BB_SekI08, Seite 11]: Im Informatikunterricht entwickeln die Schülerinnen und Schüler Kompetenzen in der Auseinandersetzung mit fachlichen Inhalten und Problemstellungen. Die Breite der Wissenschaften und ihre Dynamik erfordern für den Informatikunterricht eine Reduktion auf wesentliche Inhalte und ein exemplarisches Vorgehen Kompetenzen und Standards Die fachbezogenen Kompetenzen orientieren sich an den allgemein anerkannten Leitlinien der Fachdidaktik (siehe Leitlinien der GI-Empfehlung). Sie repräsentieren folgende vier zentrale Fachbereiche [BB_SekI09]: Interaktion mit Informatiksystemen Wirkprinzipien von Informatiksystemen Informatische Modellierung Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft Es gibt sowohl Kompetenzen, die sich eher auf den Erwerb sowie die Anwendung von Inhalten beziehen (Informatiksysteme verstehen mit Informationen umgehen Wechselwirkung zwischen Informatiksystemen, Mensch und Gesellschaft beurteilen) als auch Kompetenzen, die mehr prozessorientiert ausgerichtet sind (Problemlösen Kommunizieren und Kooperieren) und im Informatikunterricht eine besondere Ausprägung bekommen. Informatische Modellierung ist eine Kompetenz, die inhalts- und auch prozessbezogene Aspekte umfasst. Die Standards verdeutlichen, welche Kompetenzen die Schüler erreichen müssen. Im Informatikunterricht gibt es indes sechs wichtige zu erlangende Kompetenzen/Standards: Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 62

63 (1) Informatisches Modellieren: Modelle erstellen und bewerten Problemsituationen werden in Modelle überführt und die Schüler erkennen die Bedeutung von Abstraktion, Reduktion und Formalisierung. Weiterhin sind die Schüler in der Lage, Modelle mit geeigneten Werkzeugen zu implementieren und kritisch zu bewerten. Das Basiskonzept der objektorientierten Sichtweise wird auf Standardsoftware angewandt. (2) Mit Information umgehen: Information in Form von Daten darstellen und verarbeiten Der Zusammenhang von Informationen und Daten wird erkannt. Es werden verschiedene Darstellungsformen für Daten kennen gelernt. Der Mensch repräsentiert Informationen durch Daten und durch deren Interpretation entstehende Informationen. Die Schüler nutzen bereitgestellte Informationssysteme, digitale Datenbestände und Datenbanken sowie selbständig integrierte Hilfesysteme. (3) Informatiksysteme verstehen: Wirkprinzipien kennen und anwenden Grundlagen des Aufbaus von Informatiksystem und deren Funktionsweise werden erläutert und Informatiksysteme zielgerichtet angewendet, insbesondere Eingabe Verarbeitung Ausgabe. Eigenschaften von Algorithmen können an einfachen Beispielen aufgezeigt und Grundlagen der Rechnerkommunikation in lokalen Netzwerken beschrieben werden. (4) Problemlösen: Probleme erfassen und mit Informatiksystemen lösen Sachverhalte und Vorgänge werden unter informatischen Gesichtspunkten analysiert und anschließend abstrahiert. Algorithmische Grundstrukturen werden bei der Implementation angewendet, einfache Abläufe mit Algorithmen modelliert und in Programme umgesetzt. (5) Kommunizieren und Kooperieren: Teamarbeit organisieren und koordinieren Informatische Sachverhalte werden sowohl mündlich als auch schriftlich unter Anwendung der entsprechenden Fachsprache strukturiert dargestellt. In Projektarbeiten werden elektronische Plattformen zur Kommunikation und Kooperation genutzt. (6) Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Mensch und Gesellschaft beurteilen: Anwendungen erfassen und Auswirkungen abschätzen Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen und deren gesellschaftlicher Einbettung werden benannt und bewertet. Es werden über Erwerb, Speicherung und Verwendung personenbezogener Daten sowie das Urheberrecht diskutiert. Während sich die Standards (2), (3) und (6) speziell auf Erwerb und Anwendung von Inhalten konzentrieren, sind (4) und (5) eher prozessorientiert ausgerichtet. (1) hingegen umfasst sowohl inhalts- als auch prozessbezogene Aspekte Inhalte Informatik kann in der Sekundarstufe I als Pflicht- oder Wahlpflichtfach unterrichtet werden. In jeder Jahrgangsstufe entscheidet die Konferenz der Lehrkräfte über die zu unterrichtenden Wochenstunden, wobei jedoch die oben genannten Standards einzuhalten sind. Folgende verbindliche Themen sind im Informatikunterricht abzuhandeln: (a) Grundlagen der Informatik (b) Anwendungen der Informatik (c) Computernetze (d) Algorithmen und Softwareentwicklung Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 63

64 Thema (a) (b) (c) (d) Inhalte - Bedeutung und Darstellungsform einer Nachricht - Information und Daten - historische Entwicklung der Informationsübertragung - EVA - das Grundprinzip der Datenverarbeitung - Beschreibung des Aufbaus eines Informatiksystems aus den grundlegenden Bestandteilen: Hardware, Software und Vernetzung - Informatiksysteme und ihre Eigenschaften - Betriebssystem und dessen Aufgaben - historische und aktuelle Entwicklung der Rechentechnik - Beeinflussung des sozialen und kulturellen Charakters der Gesellschaft und der Produktion durch die Computertechnik - objektorientierte Begriffswelt bei Standardanwendungen - zieladäquate Auswahl von Werkzeugen zur Problemlösung - Arbeiten mit Hilfesystemen - Dokumentation und Präsentation von Arbeitsergebnissen - zielgerichtete Suche im Internet und Nutzung von Online-Lexika - Einsatz von Rechnernetzwerken zur Kommunikation - vereinfachtes Schichtenmodell der Datenübertragung (Anwendungsschicht, Transportschicht, physikalische Schicht) - Risiken und Chancen bei der Nutzung von Computernetzen - Urheberrecht, Datensicherheit und Datenschutz - Überführen eines realen Sachverhaltes in ein Modell unter Berücksichtigung der Teilschritte: Problemanalyse, Modellbildung, Implementierung und Modellkritik - Formulierung von Algorithmen - Eigenschaften und Darstellungsformen von Algorithmen - algorithmische Grundstrukturen (Sequenz, Auswahl, Wiederholung) - Umsetzung von Algorithmen gemäß der Syntax einer Programmiersprache Tabelle 59: Informatik Inhalte in der Sekundarstufe I [BB_SekI08] Gymnasiale Oberstufe Die gymnasiale Oberstufe setzt in der Qualifikationsphase die in Sekundarstufe I erworbenen Fähigkeiten und Fertigkeiten voraus [BB_SekII, Seite 5]: In der Qualifikationsphase erweitern und vertiefen die Schülerinnen und Schüler ihre bis dahin erworbenen Kompetenzen mit dem Ziel, sich auf die Anforderungen eines Hochschulstudiums oder einer beruflichen Ausbildung vorzubereiten. Die Schüler erarbeiten sich Inhalte und Methoden der Informatik. Weiterhin lernen sie Informatiksysteme aus Entwicklersicht zu betrachten. Hier sollen besonders Projektarbeiten genutzt werden, da in der Realität komplexe Projekte auch nicht von einer Einzelperson geschaffen werden. Durch Gruppenarbeit sollen auch überfachliche Kompetenzen wie Teamund Kommunikationsfähigkeit, Vertreten eigener Vorstellungen und Verantwortungsbereitschaft gefördert werden. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 64

65 Kompetenzen und Standards In einem von den Ländern Berlin, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern gemeinsam erstellten Kerncurriculum unter Leitung Brandenburgs wurden die Kompetenzen und Standards des Fachs Informatik der gymnasialen Oberstufe festgelegt. Diese werden hier exemplarisch für das Land Brandenburg ausführlich behandelt und gelten ebenfalls für Berlin ( ) und Mecklenburg-Vorpommern ( ). Die fachbezogenen Kompetenzen orientieren sich an den allgemein anerkannten Leitlinien der Fachdidaktik (siehe Leitlinien der GI-Empfehlung). Sie repräsentieren folgende vier zentrale Fachbereiche [BB_SekI09]: Interaktion mit Informatiksystemen Wirkprinzipien von Informatiksystemen Informatische Modellierung Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft Es gibt sowohl Kompetenzen, die sich eher auf den Erwerb sowie die Anwendung von Inhalten beziehen (Informatiksysteme verstehen mit Informationen umgehen Wechselwirkung zwischen Informatiksystemen, Mensch und Gesellschaft beurteilen) als auch Kompetenzen, die mehr prozessorientiert ausgerichtet sind (Problemlösen Kommunizieren und Kooperieren) und im Informatikunterricht eine besondere Ausprägung bekommen. Informatische Modellierung ist eine Kompetenz, die inhalts- und auch prozessbezogene Aspekte umfasst. Die Standards verdeutlichen, welche Kompetenzen die Schüler erreichen müssen. Im Informatikunterricht gibt es indes sechs wichtige zu erlangende Kompetenzen/Standards: (1) Informatisches Modellieren: Modelle erstellen und bewerten Es werden Problemsituationen analysiert und Modelle entwickelt. Diese Modelle werden mit einer formalen Sprache implementiert und unterschiedliche Modellierungstechniken erarbeitet und geübt. Modelle sind stets einer Modellkritik zu unterziehen. (2) Mit Information umgehen: Information in Form von Daten darstellen und verarbeiten Es werden grundlegende Methoden und Strategien zur Beschaffung, Bearbeitung, Strukturierung, Wiederverwendung, Präsentation, Interpretation und Bewertung von Daten kennen gelernt. Die Schüler kennen Methoden, wie Informationen durch Daten dargestellt werden und wissen diese zu beurteilen. Sie navigieren und recherchieren in globalen Informationsräumen und bewerten die Gestaltung der Mensch-Maschine-Kommunikation. (3) Informatiksysteme verstehen: Wirkprinzipien kennen und anwenden Bestandteile von Informatiksystemen, Funktionsprinzipien, nach denen diese Systemkomponenten zusammenwirken sowie Einordnung von Teilsystemen in größere Systemzusammenhänge werden hier behandelt. Die Schüler erkennen grundlegende Prinzipien, Verfahren und Algorithmen, die Wirkungsweise wichtiger Bestandteile sowie den prinzipiellen Aufbau von Informatiksystemen. An Beispielen werden Gründe für Grenzen des Problemlösens mit Informatiksystemen aufgezeigt. (4) Problemlösen: Probleme erfassen und mit Informatiksystemen lösen Informatiksysteme werden selbstständig und angemessen zur Problemlösung herangezogen. Informatische Strategien werden zielorientiert in den verschiedenen Phasen des Problemlöseprozesses eingesetzt und Grenzen des Problemlösens mit Informatiksystemen erkannt. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 65

66 (5) Kommunizieren und Kooperieren: Teamarbeit organisieren und koordinieren Die Schüler erkennen die Erforderlichkeit von Teamarbeit, arbeiten in Projektgruppen sowohl in der Organisation als auch in der Kooperation zunehmend selbstständig. Unter Nutzung der Fachsprache werden Dokumentationen und Präsentationen erstellt. (6) Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Mensch und Gesellschaft beurteilen: Anwendungen erfassen und Auswirkungen abschätzen Es werden Anforderungen an Informatiksysteme und Möglichkeiten, Grenzen und Gefahren der neuen Techniken analysiert und reflektiert. Die historische Entwicklung der Informatiksysteme wird in den gesellschaftlichen Kontext eingeordnet. Dabei erkennen die Schüler den Einfluss ökonomischer, ökologischer, ergonomischer und sozialer Erkenntnisse und Interessen für die Entwicklung technischer Lösungen. Technik wird verantwortungsbewusst genutzt. Der Rahmenlehrplan Informatik beschreibt Eingangsvoraussetzungen für die Qualifizierungsphase und abschlussorientierte Standards, die innerhalb dieser Kompetenzen im Grund- und Leistungskursfach erreicht werden sollen. Der Grundkurs (GK) umfasst drei Wochenstunden und vermittelt grundlegende Sachverhalte, Probleme und Zusammenhänge des Faches. Der Leistungskurs (LK) hingegen umfasst fünf Wochenstunden und bearbeitet komplexe Sachverhalte wesentlich systematischer und vertiefter. Abschlussorientierte Standards geben einen Überblick über die Kompetenzen, die am Ende der gymnasialen Oberstufe zu erreichen sind (Tabellen 60-65). Informatisches Modellieren GK, - objektorientierte Modellierung: Basiskonzepte, Methodenentwurf, Beziehungen LK zwischen Klassen - Datenmodellierung: Objekte und Beziehungen als Modell beschreiben; Überführung des Modells in Datenbankschema; Implementierung des Schemas als Datenbank - zustandsorientierte Modellierung: Basiskonzepte, Modellierung automatisierter Abläufe mittels endlicher Automaten LK - rekursive Verfahren - objektorientierte Modellierung: Vererbung, Polymorphie, Kapselung - Datenmodellierung: Datenbestände nach ersten drei Normalformen normalisieren - funktionale oder regelbasierte Modellierung: Anwendung eines deklarativen Sprachparadigmas zur Modellierung; Vor- und Nachteile der Modellierung Tabelle 60: abschlussorientierte Standards Informatisches Modellieren Mit Information umgehen GK, - Analyse und Strukturierung von Informationen LK - Konstruktion von Daten- und Objektstrukturen, Anwendung auf Algorithmen - Speicherung und Übertragung wieder verwendbarer Ergebnisse - Interpretation und kritische Bewertung von Daten als Information - Syntax und Semantik in natürlichen, halbformalen und formalen Sprachen GK LK - Implementierung und Anwendung zusammengesetzter strukturierter Datentypen - Implementierung und Anwendung zusammengesetzter und dynamischer Datenbzw. Objektstrukturen (Listen, Bäume) Tabelle 61: abschlussorientierte Standards Mit Informationen umgehen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 66

67 Informatiksysteme verstehen GK, - Beschreibung des Computers als programmierbarer, universeller Automat LK - Vergleich formaler und natürlicher Sprachen - Diskussion über Funktionalität, Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Informatiksystemen - Beurteilung von Algorithmen hinsichtlich Effizienz - einfache Schichtenmodelle von Netzwerken und Informatiksystemen erläutern GK - Prinzips der Modularisierung und dessen Anwendung in der Implementierung - Anwendung des Adressierungsprinzips in Netzwerken auf Basis des Internetprotokolls LK - Konstruktion von Software unter Beachtung des Prinzips der Modularisierung - Algorithmen Komplexitätsklassen zuordnen - Analyse des Aufbaus und der Arbeitsweise eines allgemeinen Maschinenmodells - Analyse und Konstruktion formaler Sprachen; beispielhafte Erläuterung des Zusammenhangs zwischen Automat und Grammatiken Tabelle 62: abschlussorientierte Standards Informatiksysteme verstehen Problemlösen GK, - Anwendung der Phasen des Problemlöseprozesses LK - zielorientierter Einsatz informatischer Methoden - Entwicklungswerkzeuge im Problemlöseprozess einsetzen GK - Nutzen informatischer Werkzeuge zur Problemlösung - Beachtung der Grenzen von Informatiksystemen LK - selbstständige, begründete Auswahl informatischer Werkzeuge zur Problemlösung - Aufzeigen der Grenzen des Problemlösens mit Informatiksystemen Tabelle 63: abschlussorientierte Standards Problemlösen Kommunizieren und Kooperieren GK, - Verwendung von Fachsprache, Fachtexten, Dokumentationen, Hilfesystemen LK - Einsatz netzbasierter Kooperationssysteme und Kommunikation bei Gruppenarbeit unter Beachtung der Netiquette - Dokumentation, Visualisierung, Präsentation und Verteidigung von Ergebnissen - informatische Sachverhalte (z. B. Presseartikel) erfassen, aufbereiten und diskutieren GK - Organisation selbstständiger Projektarbeit - Beachtung von Aspekten der Datensicherheit bei der Kommunikation LK - Organisation, Planung und Leitung selbstständiger Projektarbeit - Beachtung und Reflektion von Datensicherheitsaspekten bei der Kommunikation Tabelle 64: abschlussorientierte Standards Kommunizieren und Kooperieren Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Mensch und Gesellschaft beurteilen GK, - Bewertung von Chancen und Risiken von Informatiksystemen LK - Wahrnehmung des Rechts auf informationelle Selbstbestimmung und Einhaltung der Gesetze zum Datenschutz - Bewertung Probleme von Mensch-Maschine-Kommunikation und Ergonomie - Analyse und Wirkung politischer und gesellschaftlicher Rahmenbedingungen LK wichtiger informatischer Entwicklungen und Beurteilung derer Wirkung -Beurteilung der Grenzen und des Einsatzes von Informatiksystemen unter Berücksichtigung individueller und gesellschaftlicher Verantwortung Tabelle 65: abschlussorientierte Standards Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Mensch und Gesellschaft beurteilen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 67

68 Die reformierte gymnasiale Oberstufenverordnung, die erstmals im Schuljahr 2011/12 in Kraft treten wird, sieht einen Übergang von vom dreistündigen Grundkurs zu einem zweistündigen Fach mit grundlegendem Anforderungsniveau vor sowie vom fünfstündigen Leistungskurs zu einem vierstündigen Fach mit erhöhtem Anforderungsniveau. Darüber hinaus kann es nach Angebot der Schule ein zweistündiges Wahlfach geben. Ein entsprechend überarbeiteter Rahmenlehrplan (Kerncurriculum) befindet sich derzeit in Arbeit. [BB_RE] Inhalte In der Sekundarstufe II gibt es fünf verbindliche Themenfelder, auf die sich der Unterricht bezieht und auf denen der Rahmenlehrplan basiert. Die genaue Unterrichtsplanung erfolgt innerhalb des schulinternen Curriculums. Diese ist so gewählt, dass möglichst viele fachliche und überfachliche Kompetenzen erreicht werden und die Schüler somit in der Lage sind, Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Mensch und Gesellschaft entsprechend beurteilen zu können. Kurshalbjahr Kompetenzen und Inhalte 11/1 Datenbanken, Rechner und Netze - Datenmodellierung; relationales Datenbankschema - praktische Umsetzung in ein Datenbank-Managementsystem - Abfragen - Datenschutz und Datensicherheit - Schichtenmodelle; von-neumann-architektur - Client-Server-Struktur - Protokolle; Vertraulichkeit und Authentizität - Kommunikations- und Kooperationssysteme - Normalisierung (LK) 11/2 Grundlegende Datenstrukturen, Sprache und Automaten - Algorithmen und Datenstrukturen - Grundlagen systematischer Softwareentwicklung - Vergleich natürlicher und formaler Sprachen - Syntax und Semantik - zustandsorientierte Modellierung - endliche Automaten - Grammatiken und formale Sprachen (LK) - Turingmaschine oder Registermaschine (LK) 12/1 Modellentwicklung und Implementierung - objektorientierte Modellierung (UML-Klassendiagramme) - objektorientierte Programmierung - deklarative Programmierung (funktional oder logisch) (LK) 12/2 Softwareentwicklung - Anwendungen und Auswirkungen von Informatiksystemen - Kommunikations- und Kooperationssysteme - Vertiefung systematischer Softwareentwicklung (Software-Life-Cycle) - Ergonomie Tabelle 66: Inhalte Informatik in der Sekundarstufe II Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 68

69 Es gibt sechs weitere nachfolgend aufgeführte mögliche Inhaltsbereiche: W1 technische Grundlagen und Strukturen von Rechnersystemen W2 Kryptologie W3 Computergrafik W4 künstliche Intelligenz W5 Prozessdatenverarbeitung W6 Informatik und Gesellschaft Zusammenfassung In Brandenburg gibt es ein gut überlegtes, transparentes Schulsystem sowie einen Rahmenlehrplan, der sich an den von der Gesellschaft für Informatik aufgestellten Standards orientiert und alle wichtigen Themen in einem überschaubaren Umfang abhandelt. Da dieser Lehrplan auch viel Raum für Freiheiten und spezielle Schwerpunktsetzungen jedoch unter Beachtung der verbindlichen zu erreichende Standards lässt, kann individuell auf die aktuelle Entwicklung eingegangen werden. Da der Lehrplan gemeinsam mit den Ländern Berlin und Mecklenburg-Vorpommern erstellt wurde, ist ein vorbildlicher erster Schritt getan, die Lehrpläne nicht auf Landesebene zu belassen, sondern länderübergreifend zu vereinheitlichen. Bereits in der Grundschule wird ein erster Umgang mit dem Computer geübt, der in Sekundarstufe I fortgesetzt werden kann. Die Schulzeitverkürzung auf dem Gymnasium, die das Erreichen des Abiturs nunmehr nach bereits zwölf Jahren ermöglicht, hat zur Folge, dass der Informatikunterricht in der Sekundarstufe II sowohl im grundlegenden als auch erhöhtem Anforderungsniveau um jeweils eine Wochenstunde verkürzt und somit auch ein angepasster Lehrplan Einsparungen vorweisen wird. Die im Kerncurriculum benannten Eingangsvoraussetzungen für den Unterricht in der Qualifikationsphase müssen den Schülern dann bereits in der Sekundarstufe I vermittelt werden. [BB_LogIn] Schüler des Gymnasiums, die Informatik schriftlich oder mündlich in das Abitur einbringen wollen, müssen in der 10. Klasse wenigstens zwei Wochenstunden Informatik gelehrt bekommen haben. [BB_RE] Grundschule (Klassen 1-6) erster Umgang mit dem Computer Gesamtschule Oberschule Gymnasium Sekundarstufe I (Klassen 7/8) Informatik WF/P, 1-2 WS Informatik WF/P, 1-2 WS Informatik WF/P, 1-2 WS Sekundarstufe I (Klassen 9/10) Informatik WF/P, 2 WS (WPF, bis 3 WS) Informatik WF/P, 2 WS (WPF, bis 3 WS) Informatik WF/WPF/P, 1-2 WS gymnasiale Oberstufe (Klassen 11-12) Informatik GK/LK 3/5 WS ab 2011/2012 2/4 WS Tabelle 67: Einordnung der informatischen Bildung in Brandenburg Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 69

70 Bremen Schulsystem Hauptstadt: Bremen Fläche: 404,28 km 2 Einwohner: Bildungssenatorin: Renate Jürgens-Pieper (SPD) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 68: Bremen Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] In Bremen besuchen die Kinder die vier Jahre andauernde Grundschule. Sie vermittelt grundlegende Kenntnisse und Fertigkeiten. [HB_SchulG 18, Abs. 2] Bevor der Wechsel auf eine weiterführende Schule erfolgt, gibt die Schule im zweiten Halbjahr der 4. Klasse eine Schullaufbahnempfehlung. Die Entscheidung darüber, welche weiterführende Schule letztendlich besucht wird, treffen jedoch die Eltern. [HB_Ü0910] Bislang bestand auch die Möglichkeit, die Grundschule sechs Jahre zu besuchen und anschließend an eine der weiterführenden Schulen zu wechseln. Allerdings läuft diese Regelung seit Ende 2009 aus. Schüler, die sich zum 1. August 2009 in Klasse 5 oder 6 der Grundschule befanden, durchlaufen diese bis zum Ende der 6. Klasse. [HB_SchulG 68, Abs. 1] In der Sekundarschule, die die Zusammenführung von Haupt- und Realschule darstellt, werden die Schüler nach der Grundschule bis zur 8. Klasse gemeinsam mit Ausnahme der Fächer Englisch, Mathematik sowie der Naturwissenschaften unterrichtet. Am Ende der 8. Klasse werden die Schüler dem Schwerpunkt auf Erlangen der Berufsbildungsreife bzw. des Mittleren Schulabschlusses zugeordnet. Die jeweiligen Abschlüsse können nach Klasse 10 erworben werden. Am Ende der 9. Klasse wird die einfache Berufsbildungsreife verliehen, wenn der Schüler in die 10. Klasse versetzt wird. Hat der Schüler im Schwerpunkt auf Erlangen des Mittleren Schulabschlusses gute Leistungen, ist ein anschließender Wechsel in die gymnasiale Oberstufe möglich. Dort kann das Abitur nach drei weiteren Jahren abgelegt werden. Die Gesamtschule unterrichtet die Schüler gemeinsam und individuell. Lediglich in den Fächern Englisch, Mathematik und den Naturwissenschaften gibt es Fachleistungsdifferenzierungen. Nach der 10. Klasse können die gleichen Schulabschlüsse wie an allen anderen Schulen erreicht werden, auch der Erwerb einer Berechtigung zum Besuch der gymnasialen Oberstufe ist möglich. [HB_S10, SK_10] Seit dem Schuljahr 2009/2010 gibt es eine jahrgangsweise Umwandlung zu Oberschulen, wobei Gesamtschulen ihren Namen behalten. Bis auf wenige Ausnahmen soll die Umwandlung bis zum. 1. August 2011 vollzogen sein, so dass es als weiterführende Schularten nur noch Oberschule und Gymnasium gibt. [HB_OsB09, HB_OsW] Beide vermitteln eine grundlegende, erweiterte und vertiefte allgemeine Bildung. [HB_SchulG 20, Abs. 1] Die Oberschule führt im acht- oder neunjährigen Bildungsgang (Klassen 5 bis 12/13) zum Abitur und schließt einen sechsjährigen Bildungsgang (Klassen 5 bis 10) zum Erreichen der Erweiterten Berufsbildungsreife oder des Mittleren Schulabschlusses ein. Das Unterrichtsangebot ist auf das Erreichen der einzelnen Abschlüsse ausgerichtet. [HB_SchulG 20, Abs. 2] Die Bildungspläne der Oberschule, die nach insgesamt 13 Jahren zum Abitur führen, Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 70

71 sind identisch mit denen des Gymnasiums, das nach 12 Jahren zum Abitur führt. Es besteht auch die Möglichkeit, an Oberschulen nach 12 Jahren das Abitur zu erlangen. In diesem Fall wird ein entsprechender Bildungsgang eingerichtet und bereits nach der 9. anstatt 10. Klasse beginnt die Einführungsphase zur gymnasialen Oberstufe. Hinzu kommt ein zusätzlicher Unterricht in den Klassen 7 bis 9. Das Gymnasium führt im achtjährigen Bildungsgang zum Abitur. Auch das Unterrichtsangebot ist nur auf das Erreichen des Abiturs ausgerichtet. Es ist jedoch ebenso möglich, die anderen Abschlüsse zu erwerben. [HB_SchulG 20, Abs. 3] Die gymnasiale Oberstufe besteht aus einer einjährigen Einführungs- sowie zweijährigen Qualifikationsphase und schließt mit der Abiturprüfung ab. [HB_SchulG 20, Abs. 4] Tabelle 69: Schulsystem in Bremen Grundschule Der Rahmenlehrplan für die Grundschule wurde in einem länderübergreifenden Projekt der Länder Bremen, Brandenburg, Berlin und Mecklenburg-Vorpommern gemeinsam erarbeitet. Die Inhalte sind nahezu identisch und wurden unter für Brandenburg ausführlich beschrieben. Dies gilt für die Fächer Deutsch und Mathematik. Der Lehrplan wurde zum Schuljahr 2004/2005 in Kraft gesetzt. Die Fächer Englisch (2004) und Ästhetik (2001) werden nicht nach den im Rahmenlehrplan enthaltenen, sondern in eigens für das Land Bremen angelegten Vorgaben unterrichtet. Im Fach Englisch sowie allgemein zum Erlernen einer Fremdsprache kann der Computer unterstützend eingesetzt werden. Dazu gehören Lernprogramme auf CD-ROM, die individuelles und multimediales Lernen fördern sowie das Internet, das authentisches Lernen ermöglicht. Auch Lernprodukte können im Internet publiziert werden. Des Weiteren können über das Internet direkte fremdsprachige Kontakte begünstigt werden. Ganztexte, wie z. B. Gedichte, sollen sowohl mit als auch ohne Computer abgeschrieben werden. Unter Ästhetik werden die Fächer Kunst, Musik und Sport verstanden. Zu den technischen Grundfertigkeiten und Kenntnissen, die sich die Schüler im Kunstunterricht aneignen, gehört das Ausprobieren von Druck- und Schriftexperimenten als Gestaltungsmittel auch mithilfe des Computers. Weiterhin eignen sie sich einen kreativen Umgang mit Medien, insbesondere mit Computer, CD-ROM und Internet an. Auch im Fach Musik nutzen die Schüler den Computer, um z. B. mit Musikprogrammen zu arbeiten, zu komponieren oder auch theoretisches Wissen im Internet oder mittels CD-Rom zu recherchieren. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 71

72 Kunst Erleben, Erfahren und Verstehen von Kunst: Schrift und Druckgraphik - Schriftgestaltung mit dem Tageslichtschreiber, Kopierer und Computer Medien - digitale Bildbearbeitung am Computer via Scanner Musik Musik machen/erfinden: Musik mit Medien - mit aktuellem Musikprogramm am Computer arbeiten - Recherchieren von Musiktheorie und -geschichte über CD-Rom und Internet Tabelle 70: Auszug aus dem Lehrplan Ästhetik Sekundarstufe I In den Klassenstufen 5 bis 10 findet an allen Schulformen eine einheitliche Medienbildung (kein direkter Informatikunterricht) statt. Der Rahmenlehrplan versteht hierbei unter Medien alle elektronischen Geräte zur Verarbeitung und Übertragung von Text, Bild, Ton und Video. Informationstechniken und Computer kommen eine zentrale Rolle zu. Ziel der Medienbildung ist das Vermitteln von Medienkompetenz, das als Verbindung von Wissenselementen mit technisch-wirtschaftlichen Voraussetzungen und Zielwerten verstanden wird [HB_SekI02, Seite 5]: Medienkompetenz meint die Fähigkeit, in aktiv aneignender Weise alle Arten von Medien für das eigene Kommunikations- und Handlungsrepertoire einzusetzen. Dies impliziert die Fähigkeit, die aktuell verfügbaren Medien bewusst und für die Umsetzung spezieller Inhalte und Anliegen und als Instrumente der Kommunikation sinnvoll zu nutzen. Die Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten, die durch Medienkompetenz erreicht werden sollen, sind in sechs Bereiche aufgeteilt. Die Umsetzung und Konkretisierung findet in den Fächern sowie in fächerübergreifenden Projekten statt. Es gibt folgende sechs Bereiche mit angeführten Zielen [HB_SekI02]: (1) Technische Grundbildung Grundkenntnisse der den audio-visuellen Medien sowie der Kommunikations- und Informationstechnik zugrunde liegenden physikalischen Phänomene und technischen Konzepte sicherer Umgang mit technischen Geräten (Wartung, Pflege, Fehlerbehebung) Leistung und Grenzen der verschiedenen Techniken und Programme Grundkenntnisse über Maßnahmen zum Schutz und zur Sicherung von Daten Kenntnisse: Betriebssystem; Netzwerk, Computer-Hardware; Bits & Bytes (2) Informationsverarbeitung gezielte Informationssuche: Internet, Datenbanken, CD-ROMs Einsatz von Informationen zur Lösung konkreter Probleme Präsentation von Informationen entsprechend Zweck und Zielgruppe Speichern selbst gesammelter Informationen in Form von Datenbanken oder anderen Strukturen Verarbeiten von Informationen mit geeigneter Software (z. B. Programme zur Tabellenkalkulation oder Textverarbeitung) Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 72

73 Missbrauch von gespeicherten Daten und daraus resultierender Datenschutz Kenntnisse: Datenbanken; Tabellenkalkulation; Präsentationsprogramme; Text- und Bildverarbeitung (3) Algorithmik Automatisierte Prozesse Kennenlernen automatisierter Prozesse Geschichte und Auswirkungen einfache Probleme algorithmisch lösen, Schritte nachvollziehen können Entwickeln von Entscheidungskriterien, welche Probleme leicht algorithmisiert werden können kritischer Umgang mit automatisierten Systemen, wie z. B. Textverarbeitung, Strukturen, Wirkungen und Gestaltbarkeit werden hinterfragt und gestaltet Kenntnisse: Programmieren; Prozesssteuerung (Messen, Steuern, Regeln); Chancen und Risiken (4) Gestalterische Medienarbeit Entwicklung der Wahrnehmungs- und Gestaltungsfähigkeit Förderung sowohl des planerischen als auch ästhetischen Denkens und Handelns Umsetzung und Konkretisierung von Ideen und Vorstellungen in ein mediales Produkt Auswahl geeigneter Medien für bestimmten Inhalt Darstellung eines Inhaltes in verschiedenen medialen Sprachen Nutzung der Fachsprache als Hilfsmittel im Umgang mit Multimedia Kenntnisse: Umgang mit Foto-/Digitalkamera; Tonaufnahme; Videoaufnahme; Szenen montieren und vertonen; Schnittsoftware; Gestalten und Wahrnehmen (5) Internet Nutzung der Informationsfülle Unterstützung bei der Entwicklung von Such- und Lesestrategien Unterstützung der Mehrsprachigkeit Kooperation über die Grenzen Entwicklung von interkultureller Kompetenz geistiges Eigentum Datenschutz Kenntnisse: Recherchieren; Kommunizieren; Präsentieren; Datenaustausch (6) Medienanalyse und Medienkritik Auswirkungen der Mediatisierung auf Gesellschaft und eigene Person Meinungsfreiheit und mögliche Grenzen Veränderbarkeit der Daten durch digitale Bildver- und -bearbeitung, eigene Sinneswahrnehmung schärfen, Wirklichkeitsbegriff hinterfragen Medien haben ihre jeweils eigene Ausdrucksmöglichkeit (z. B. Filmsprache im Videobereich), Sprachformen erkennen und verstehen, wie mit ihnen bestimmte Wirkungen (z. B. in der Werbung) erzielt werden Kenntnisse: Sprachen der unterschiedlichen Medien; Manipulationsmechanismen und ihre Wirkungsweisen; Medien und Realität Die Unterrichtsgestaltung ist von methodisch-didaktischen Aspekten sowie der technischen und organisatorischen Infrastruktur, wie IT-Plänen und Schulnetzen, abhängig. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 73

74 In den Klassen 5 und 6 ist eine Grundbildung zu vermitteln, die speziell auf das Beherrschen der Technik, d. h. von Soft- und Hardware, ausgerichtet ist. Organisation und Strukturierung sind den einzelnen Schulen überlassen. Die Umsetzung erfolgt in fächerübergreifenden Projekten oder einer extra ausgewiesenen Wochenstunde. Am Ende von Klasse 6 gibt es eine Prüfung, in der die Schüler den Computerführerschein machen. Im Anschluss an die Grundbildung folgt Medienbildung und medienunterstütztes Lernen, wobei das Gelernte vertieft, erweitert und angewandt wird. Im Mittelpunkt steht auch hier die Nutzung der elektronischen Medien zur Lerngestaltung. Der Unterricht in den einzelnen Fächer ist so zu gestalten, dass oben genannte Zielstellungen erreicht werden. Klasse Module (beliebige Reihenfolge) Gestaltung von Grundbildung: - Modul 1: Dokument gestalten (Ich habe etwas zu sagen) - Modul 2: Kommunizieren (Ich will mit anderen reden) - Modul 3: Das World Wide Web (Ich will etwas wissen) - Modul 4: Der Computer ist eine Maschine (Ich und mein Werkzeug) Medienbildung und medienunterstütztes Lernen - Erstellung eines Webauftrittes - Algorithmik Prozesssteuerung - Simulation und Modellbildung - gestalterische Medienarbeit Tabelle 71: Auszug aus dem Rahmenlehrplan Medienbildung, Sekundarstufe I Innerhalb des Wahl- bzw. Wahlpflichtunterrichts kann es ein zweistündiges Fach Informatik geben, das mit zwei Wochenstunden unterrichtet und für mindestens zwei Schuljahre belegt werden muss. [HB_VOSekI]. Hierfür gibt es noch keine Lehrpläne Gymnasiale Oberstufe Da der Rahmenlehrplan von 2001 nur noch auslaufend gelehrt wird, um bisherigen Schülern, die auch die 11. Klasse nach jenem Plan gelehrt bekommen haben, das Abitur zu ermöglichen, wird dieser hier nicht genauer betrachtet. In der Synopse von Moritz Weeger [WE07] ist der alte Rahmenlehrplan unter Punkt ausführlich beschrieben. Ab Schuljahr 2010/2011 wird nach dem neuen Bildungsplan für die gymnasiale Oberstufe unterrichtet. Im Folgenden wird dieser Plan, der aktuelle Standards enthält, detailliert dargestellt. Die Inhalte des Bildungsplans für das Fach Informatik schließen an den Unterricht der Medienbildung sowie ein Wahlpflichtfach Informatik in Klasse 10 an. [HB_GyO09, Seite 5]: Informatische Bildung ist das Ergebnis von Lernprozessen, durch die Grundlagen, Methoden, Anwendungen, Arbeitsweisen und die gesellschaftliche Bedeutung von Informations- und Kommunikationstechnologien erschlossen werden. Sie befähigt Schülerinnen und Schüler, kreativ, selbstbestimmt und kompetent Informatiksysteme zu nutzen sowie Struktur und Wirkungsweise solcher Systeme zu verstehen, zu beurteilen und auf der Folie der entsprechenden Fachwissenschaften Gegenstände aus Natur, Technik und Gesellschaft zu modellieren. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 74

75 Um die Gesellschaft verantwortungsbewusst mitgestalten zu können, müssen folgende Aspekte zentraler Bestandteil der informatischen Bildung sein: Persönlichkeitsentwicklung des Einzelnen durch Förderung seiner Urteils- und Handlungsfähigkeit sowie Entwicklung eines verantwortungsbewussten Umgangs mit Informatiksystemen Vermittlung von anschlussfähigem Fachwissen über grundlegende Wirkprinzipien von Informatiksystemen sowie ihrer Beiträge zur Entwicklung von Wirtschaft, Kultur und Wissenschaft Einordnung der Voraussetzungen, Chancen, Risiken und Folgen bei der Entwicklung zur Informationsgesellschaft und der sich damit verändernden Lebens- und Arbeitsformen. Der Bildungsplan weist folgende verbindliche Themenbereiche und Unterrichtsinhalte aus: (1) Informatik und Gesellschaft, Datenschutz und Datensicherheit Bedeutung der Informationstechnik für Gesellschaft sowie andere Schulfächer Sicherheit im Netz, Schutz lokaler Netze vor Angriffen, Verfahren zur Sicherung von Vertraulichkeit, Integrität und Authentizität von Kommunikation Grundlagen zur Sicherung ethischer und sozialer Standards bei der Gestaltung (Barrierefreiheit, Softwareergonomie, Web 2.0, Digitale Integration) Datensicherheit und Datenschutz (Kryptologie, symmetrische und asymmetrische Verschlüsselungsverfahren, Gesetzesgrundlagen) (2) Algorithmen und Datenstrukturen Wiederholung und Vertiefung des Algorithmusbegriffs sowie der Darstellung von Algorithmen Standarddatentypen einfache und höhere Datenstrukturen Iteration und Rekursion Sortier- und Suchverfahren Bewertung von Algorithmen (Zeit- und Speicheraufwand) (3) Imperative Programmierung Variablen, Konstanten, Operatoren und Kontrollstrukturen als Wiederholung und Vertiefung der Einführungsphase, umgesetzt in einer Script- oder Programmiersprache abstrakte Datentypen Prozeduren und Funktionen, Parameterkonzept systematisches Testen und Fehlersuche (4) Objektorientierte Modellierung und Programmierung Klassen, Objekte, Attribute und Methoden Phasen der objektorientierten Modellierung: OOA, OOD, OOP Entwicklung von Klassendiagrammen (z. B. mit UML) Nutzerbeziehungen zwischen Klassen Datenkapselung, Vererbung und Polymorphie Phasen und Aufgaben im Software-Entwicklungsprozess Gestalten von Benutzerschnittstellen, Aspekte von Gebrauchstauglichkeit Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 75

76 (5) Dateien und Datenbanken Standardoperationen auf Dateien Datenbankmodelle, Datenbankentwurf: ERM und Relationenmodell Datenbankanomalien und Normalisierung SQL-Abfragen in Verbindung mit Relationenalgebra (6) Sprachen und Automaten (*) Syntax und Semantik bei natürlichen und formalen Sprachen Sprachen und Grammatiken Chomsky-Hierarchie Automatenmodelle und zustandsorientierte Modellierung Grenzen der Berechenbarkeit (7) Technische Informatik und Verteilte Systeme (*) Repräsentation von Information Zahlensysteme Rechenschaltungen und weitere Schaltnetze Schaltwerke und endliche Automaten Mikrocomputersysteme Prinzip des von-neumann-rechners Netzwerktypen, Adressierung, Protokolle (8) Spezielle Algorithmen und dynamische Datenstrukturen (*) spezielle Algorithmen (z. B. Rucksackproblem, Acht-Damen-Problem) Listen, Schlangen, Stapel, Bäume, Graphen Suchstrategien in Graphen Operationen auf dynamischen Datenstrukturen Fachkonferenzen legen auf diesen acht Themenbereichen basierend Halbjahreskurse mit spezifischen Unterrichtseinheiten fest. Diese müssen allerdings die Standards erfüllen. Ein thematisch-inhaltlicher Kanon wird nicht festgeschrieben. Die Schulen können intern Schwerpunkte setzen, wobei in der Planung des Grundkurses auf einen der drei mit * gekennzeichneten Themenbereiche verzichtet werden darf. Des Weiteren gibt es Standards, die die Kompetenzen beschreiben, über die die Schüler am Ende der Qualifikationsstufe (Klassen 12 und 13 im auslaufenden neunstufigen Gymnasium, Klassen 11 und 12 im achtstufigen Gymnasium) verfügen sollen. Sie beschreiben sowohl fachliche als auch fachmethodische Anforderungen im Informatikunterricht und bauen auf den Eingangsvoraussetzungen auf, die am Ende der Einführungsphase (Klasse 11 im auslaufenden neunstufigen bzw. Klasse 10 im achtstufigen Gymnasium) vorliegen müssen. Dafür sind folgende Standards in den Fähig- und Fertigkeiten verbindlich: Die Schüler beherrschen den Umgang mit Informatiksystemen, können grundlegende Anforderungen zu Datenschutz und -sicherheit darstellen sowie begründen, Grundbegriffe der Informatik (Information, Daten, Objekt) nennen und erläutern sowie Bestandteile von Informatiksystemen benennen und deren Zusammenwirken erklären. Weiterhin wissen sie über Möglichkeiten zur rechnerinternen Darstellung von Informationen Bescheid, können Möglichkeiten und Grenzen einer Dokumentbeschreibungssprache erläutern, Anforderungen an einen Algorithmus benennen und begründen, einfache Algorithmen mittels Flussdiagrammen und Struktogrammen darstellen und diese in einer Script- oder Programmiersprache implementieren. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 76

77 In den nachfolgenden Standards werden die Kompetenzen für das grundlegende Anforderungsniveau beschrieben. Sowohl im Grund- als auch im Leistungskurs werden die gleichen Ziele und Standards verfolgt, allerdings mit dem Unterschied, dass im Leistungskurs entsprechende Themen wesentlich umfangreicher, komplexer, vielfältiger und auf höherem Anforderungsniveau abhandelt werden. Es wird besonders darauf Wert gelegt, dass die Schüler selbstständig arbeiten und theoretische Aspekte vertieft systematisch durchdrungen werden. Themenbereich Fachliche Kompetenzen (1) - Bedeutung Informationstechnik für Gesellschaft, Entwicklungen in Systemen - Gefahren im Netz, Vorsichtsmaßnahmen - Datenschutz, Verfahren zur Datensicherheit (Kryptologie) (2) - Algorithmen darstellen und bewerten - geeignete Algorithmen zum Lösen von Problemen entwerfen und modellieren - Datenstrukturen analysieren und zur Aufgabenlösung einsetzen - iterative und rekursive Abläufe voneinander unterscheiden - grundlegende Sortier- und Suchverfahren analysieren, bewerten und einsetzen (3) - Einsatz Datentypen, Variablen, Kontrollstrukturen zur Programmentwicklung - Aufgaben mittels Prozeduren und Funktionen in Teilaufgaben zerlegen - Übergabe von Daten mittels Parametern realisieren (4) - objektorientierten Modellierung (OOA, OOD), Phasen kennen und anwenden - Klassen, Objekte, Attribute und Methoden unterscheiden - Klassendiagramme (z. B. mit UML) entwickeln - Beziehungen zwischen Klassen darstellen - die Prinzipien Datenkapselung und Vererbung erläutern und anwenden - Anforderungen an Software benennen und begründen - Benutzungsschnittstellen gestalten und deren Gebrauchstauglichkeit bewerten (5) - Dateien anlegen und Standardoperationen ausführen - Datenbanken modellieren (ERM und Relationenmodell) - Datenbankentwürfe mittels Normalisierung prüfen - Datenbankabfragen realisieren (SQL) (6) - Syntax und Semantik natürlicher und formaler Sprachen unterscheiden - Sprachtypen und Automatenmodelle unterscheiden - Zustände und Zustandsübergänge von Automaten modellieren (7) - ein Kommunikationsprotokoll darstellen und erläutern - Rechenschaltungen und weitere Schaltnetze darstellen und erläutern - Prinzip des von-neumann-rechners beschreiben - Netze darstellen und die Wege der Daten in denselben beschreiben - Schichtenmodell darstellen und mit diesem argumentieren - einfache Client-Server-Lösungen in Script-/Programmiersprache entwickeln (8) - Anwendungsfälle für spezielle Algorithmen erkennen und darstellen - grundlegende dynamische Datenstrukturen unterscheiden, darstellen, auf Anwendungsmöglichkeiten beziehen - grundlegende Operationen auf dynamischen Datenstrukturen ausführen Tabelle 72: Auszug as dem Bildungsplan Informatik für die gymnasiale Oberstufe [HB_GyO09] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 77

78 Die fachmethodischen Kompetenzen beinhalten, dass die Schüler grundlegende Modellierungstechniken als zielgerichtetes Vereinfachen und strukturiertes Darstellen von Ausschnitten der Realität erläutern können. Weiterhin sollen sie fähig sein, Modelle auf der Grundlage einer Problemanalyse zu erstellen. Dabei müssen mindestens zwei der folgenden sechs Modellierungstechniken erarbeitet werden [HB_GyO09]: objektorientierte Modellierung Datenmodellierung zustandsorientierte Modellierung Modellierung von Abläufen mit Algorithmen funktionale Modellierung regelbasierte Modellierung Zusammenfassung In Bremen erhalten die Schüler eine grundlegende Medienbildung. Diese beginnt nach der Grundschule, in der bereits erstmals der Computer verwendet wird. Die integrative Medienbildung in Sekundarstufe I gibt einen Einblick in grundlegende mediale Themen. Sie ist zwar zwangsläufig keinem Informatikunterricht gleichzusetzen, beinhaltet jedoch entsprechende Themen über Computer und Informationstechniken, so dass jeder Schüler eine gewisse informatische Bildung erhält. In der gymnasialen Oberstufe kann die erworbene Medienbildung dann vertieft und verstärkt werden. Sowohl im Grund- als auch Leistungskurs Informatik lernen die Schüler themengleiche Inhalte, die jedoch in behandelter Tiefe und Komplexität kursbezogen variieren. Grundschule (Klassen 1-4) erster Umgang mit dem Computer Sekundarstufe I (Klassen 5-10/11) gymnasiale Oberstufe (Klassen bzw ) Oberschule Medienbildung integrativ Gymnasium Medienbildung integrativ Informatik GK/LK 3/5 WS Tabelle 73: Einordnung der informatischen Bildung in Bremen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 78

79 2.5 Hamburg Schulsystem Hauptstadt: Hamburg Fläche: 755,16 km 2 Einwohner: Bildungssenatorin: Christa Goetsch (Grüne) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 74: Hamburg Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] Im Hamburg wurde das Schulgesetz im Oktober 2009 novelliert. Neben qualitativen Verbesserungen wurde auch eine neue Schulstruktur eingeführt. An die vierjährige 16 Grundschule, die grundlegende Kenntnisse, Fertig- und Fähigkeiten vermittelt, schließt als weiterführende Schule entweder die neunstufige Stadtteilschule oder das achtstufige Gymnasium an. [HH_HmbSG 14, Abs.1 und 3] Die Stadtteilschule umfasst die Klassen 5 bis 13. Sie vermittelt eine grundlegende und vertiefte allgemeine Bildung. [HH_HmbSG 15, Abs. 2] An der Stadtteilschule können alle Abschlüsse erreich werden. Am Ende von Klasse 9 oder 10 wird der erste allgemeinbildende Schulabschluss (ehemals Hauptschulabschluss), am Ende von Klasse 10 der mittlere Bildungsabschluss (ehemals Realschulabschluss) und nach Klasse 13 das Abitur erworben. [HH_HmbSG 15, Abs. 4] Weiterhin bietet die Stadtteilschule eine verstärkte berufliche Orientierung und ist besonders auf individualisiertes und praxisnahes Lernen ausgerichtet. Die gymnasiale Oberstufe geht von Klasse 11 bis 13, wobei Klasse 11 die Vorstufe und die Klassen 12 und 13 die Studienstufe der Oberstufe bilden. [HH_HmbSG 15, Abs. 1] Am Gymnasium gelten für alle Schüler, die zum Schuljahr 2010/2011 für die fünfte Klasse angemeldet werden sowie für Schüler der 6. Klasse die Bildungspläne, Stundentafeln und Ordnungen der Beobachtungsstufe des achtstufigen Gymnasiums, das die Klassen 5 bis 12 umfasst. Die Klassen 5 und 6 bilden die Beobachtungsstufe (bei entsprechenden Leistungen wird der Schüler anschließend in die Jahrgangsstufe 7 des Gymnasiums versetzt), die Klassen 7 bis 10 die Mittelstufe und die Klassen 11 und 12 die Oberstufe, wobei die Einführung in die Oberstufe bereits in Klasse 10 beginnt. [HH_HmbSG 17, Abs. 1] Das Gymnasium vermittelt eine vertiefte allgemeine Bildung. [HH_HmbSG 17, Abs. 2] Es können ebenfalls alle Bildungsabschlüsse erreicht werden mit dem Unterschied, dass bereits nach der 12. Klasse das Abitur erreicht werden kann. Das Abitur von Stadtteilschule und Gymnasium ist gleichwertig. Im Schuljahr 2009/2010 wurde an Gymnasien eine Profiloberstufe eingeführt. In den vier Semestern der Oberstufe (Studienstufe) gestalten die Gymnasien den Unterricht fächerübergreifend und entlang thematischer Schwerpunkte. Dabei besteht ein Profil aus mindestens einem profilgebenden Fach, das auf einem höheren Niveau unterrichtet wird, aus begleitenden Unterrichtsfächern sowie häufig einem Seminar, das die methodische Kompetenz der Schüler fördern soll. 16 In einem Volksentscheid am 18. Juli 2010 hat sich die Mehrheit der Bevölkerung gegen eine neue sechsjährige Primarschule und für das Weiterbestehen der vierjährigen Grundschule entschieden [HH_Ve10]. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 79

80 Tabelle 75: Schulsystem in Hamburg Im Folgenden werden die jeweils ab Schuljahr 2010/2011 gültigen Bildungspläne betrachtet (siehe Tabelle 76). Alte gültige Lehrpläne wurden in der Arbeit von Moritz Weeger [WE07] (Kapitelverweis in grün, Tabelle 76) behandelt und sind dort nachzulesen. Neue Bildungspläne (Kapitelverweis in blau, Tabelle 76) sind in den folgenden Unterkapiteln aufgeschlüsselt. [HH_WfS10] Gültigkeit der Lehrpläne im Schuljahr 2010/2011 : Jgst. gültiger Bildungsplan im Schuljahr 2010/ und 4 Bildungsplan für die Primarschule (2010) verbindliche Unterrichtsinhalte in Klasse 4: Schreiben des Amtsleiters Norbert Rosenboom vom 7. September und 3 Bildungsplan für die Grundschule (2004) Stadtteilschule: Bildungsplan für die Sekundarstufe I der Integrierten Gesamtschule (2003/2007) Gymnasium: Bildungsplan für die Sekundarstufe I des achtstufigen Gymnasiums (2004/2007) Bildungsplan für die Sekundarstufe I der Stadtteilschule (2010) , bzw. Bildungsplan für die Sekundarstufe I des sechsstufigen Gymnasiums (2010) , 8, 9 der je nach Herkunftsschulform der Schüler entweder nach dem gemeinsamen Stadtteilschule oder nach dem Bildungsplan für die Sekundarstufe I der Integrierten Bildungsplan für die Haupt- und Realschule (2008/2010) , Gesamt- 10 der Stadtteilschule 6, 8, 9, 10 des Gym- schule (2003/2007) je nach Herkunftsschulform der Schüler entweder nach dem Bildungsplan für die Hauptschule und Realschule (2003/2007) oder nach dem Bildungsplan für die Sekundarstufe I der Integrierten Gesamtschule (2003/2007) Bildungsplan für die Sekundarstufe I des achtstufigen Gymnasiums (2004/2007) nasiums GyO Bildungsplan für die gymnasiale Oberstufe (2009) Tabelle 76: Hamburger Bildungspläne für das Schuljahr 2010/2011 [HH_Bp], grün = Lehrpläne alt, blau = Lehrpläne neu 17 Diejenigen Grundschulen und Gymnasien, die sich an den Entwürfen von Bildungsplänen aus dem Jahr 2008 orientieren, können diese Praxis in den Jahrgangsstufen 2 und 3 bzw. 5, 6, 8, 9 und 10 fortsetzen. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 80

81 2.5.2 Grundschule Klassen 1 und 4 Die Klassen 1 und 4 werden im Schuljahr 2010/2011 nach dem Bildungsplan für die Primarschule unterrichtet. Ein wichtiges Aufgabengebiet stellt die Medienerziehung dar, die sich auf die Bereiche Kommunikation, Information, Visualisierung, Gestaltung und Analyse/Reflexion bezieht [HH_PsME10, Seite 21]: Medienerziehung dient der eigenständigen Orientierung der Kinder in der medialen Welt und fördert systematisch die selbstbestimmte Nutzung der Medienangebote und - möglichkeiten. Dies erfordert nicht nur eine sichere Bedienung und Handhabung von Geräten und Programmen, sondern auch eine reflektierte Wahrnehmung, um zwischen Darstellung und Realität unterscheiden zu können. In mediengerechten Lernsituationen wird entwicklungsgerecht an bisherige Medienerfahrungen, denen die Kinder schon im (Vor-)Schulalter ausgesetzt sind, angeknüpft. Dabei werden Vorwissen, Bedürfnisse und Kompetenzen berücksichtigt. Durch entsprechende Lernumgebungen sowie individualisierte Arbeitsaufträge wird verstärkte Eigentätigkeit einerseits und gemeinsames entdeckendes Lernen andererseits ermöglicht. [HH_PsME10] Das Fach Deutsch soll an die außerschulischen Medienerfahrungen der Schüler anknüpfen, ihnen Zugang zu verschiedenen Medien eröffnen (z. B. Radio, Fernsehen, Internet) und die kompetente Nutzung dieser Medien bewirken. Es erfolgt ein produktiver und reflektierter Umgang mit Medien, die die Schüler gezielt nutzen, um Informationen zu beschaffen und auszutauschen sowie zur Kommunikation und Unterhaltung. Der Computer findet beim Entwerfen, Überarbeiten und Präsentieren von Texten sowie produktiven Sprachgestalten (Schreiben zu Computerspielen und zu Kunst im Internet) Anwendung. [HH_PsD10] Auch im Fach Englisch sowie der späteren 2. Fremdsprache sollen selbstständig Hilfsmöglichkeiten des Computers wie Wort-Bild-Sammlungen, primarschulgemäße Wörterbücher oder einfache Computerprogramme genutzt werden. Bis zum Ende der 3. Klasse braucht dies nur in geringem Maße stattfinden, zum Ende der 6. Klasse sollte diese methodische Kompetenz jedoch ausgeprägt sein. [HH_PsE10] Auch im Mathematikunterricht sollen Informationsquellen und Hilfsmittel, die über ein Schulbuch hinausgehen, genutzt werden. Taschenrechner und Computer kommen bei geeigneten Aufgaben zum Einsatz, auch Lernsoftware und neue Informationstechnologien sollen verwendet werden. [HH_PsM10] Durch sachbezogene Aufgaben lernen die Schüler den verantwortlichen kritischen Umgang mit Medien. Im Sachunterricht werden Computer sowie altersgerechte Seiten im Internet als Arbeits-, Informations- und Kommunikationsmittel genutzt. [HH_PsS10] In der 4. Klasse ist der Unterricht nach den didaktischen Grundsätzen des Rahmenplans für den Lernbereich Naturwissenschaften und Technik in der Primarschule zu erteilen. Für das Ende der Jahrgangsstufe 6 sind fachliche Anforderungen angelegt, die es in Klasse 4 altersangemessen anzubahnen gilt. Von besonderer Bedeutung sind die Anforderungen, die sich aus veränderten Schwerpunktsetzungen gegenüber bisherigen Rahmenplänen ergeben, was Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 81

82 sich besonders auf die folgenden Inhalte des Themenbereichs Daten und Information bezieht. [HH_PsNWT10] Inhalte Daten und Information - Rechenmaschinen und symbolverarbeitende Maschinen - Computer und andere Informatiksysteme; Datenmengen, Kodierung, Datenübertragung - Strukturen in Textdokumenten, Grafiken, Präsentationen und von Verzeichnissen - persönliche Daten, geistiges Eigentum; Gefahren im Internet Tabelle 77: Inhalte im Fach Naturwissenschaft und Technik im Bereich Daten und Information Klassen 2 und 3 Im Kunstunterricht ist die Auseinandersetzung mit Medien zentraler Unterrichtsinhalt. Hierzu gehören insbesondere moderne Medien, wie Film und Fernsehen, Fotografie und Video sowie computergestützte digitale Medien. [HH_GsK04] Im Fach Deutsch sollen die Schüler im Arbeitbereich Texte schreiben den Computer nutzen, wenn es um das Konzipieren, Gestalten, Überarbeiten und Präsentieren von Texten geht. Auch beim produktiven Sprachgestalten (Schreiben zu Computerspielen und Kunst im Internet) wird der Computer als Medium zum Lernen genutzt. [HH_GsD04] Im Musikunterricht kann der bewusste und gezielte Einsatz von Medien, u. a. des Computers, Lernprozesse sinnvoll unterstützen. Jedoch sollen zunächst alle Möglichkeiten der Realbegegnung mit Musik ausgeschöpft werden. [HH_GsM04] Im Sach- und Mathematikunterricht können Computer zur Informationsbeschaffung genutzt werden. [HH_GsMa04, HH_GsS04] Sekundarstufe I Medienerziehung Als eines von insgesamt neun Aufgabengebieten stellt die Medienerziehung in der Sekundarstufe I einen wesentlichen Teil der Schulbildung an der Stadtteilschule und am Gymnasium dar. Es gibt sowohl für den ersten als auch für den Mittleren Schulabschluss Mindestanforderungen, die die Schüler in den Bereichen Kommunikation, Information, Visualisierung, Gestaltung sowie Analyse/Reflexion erfüllen müssen. Damit Medienangebote und -möglichkeiten selbstbestimmt genutzt werden können, wird eine sichere Bedienung von Hard- und Software, eine reflektierte Wahrnehmung der Medien sowie Kenntnis der Mediensprache vorausgesetzt. Der Auftrag der schulischen Medienerziehung liegt darin, diesen Lernprozess anzustoßen. Folgende Tabelle orientiert sich an den fünf medienpädagogischen Kompetenzbereichen Kommunikation, Information, Visualisierung, Gestaltung sowie Analyse/Reflexion. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 82

83 Kommunikation Information Visualisierung Gestaltung Analyse/ Reflexion Mindestanforderungen für den ersten Schulabschluss (Stadtteilschule) Erkennen Bewerten Handeln Unterscheidung Funktionen Auswählen zwischen internetbasierte Kom- von und geeigneten Kommunimunikationsformen, An- Plattformen kationsmöglichkeiten passen der Kommunikation an Situation Informationsangebote Beurteilung von Quellen Nutzen von Informa- und Gebrauchswert Werkzeuge für Visualisierungen Auswahl aus bekannten Gestaltungsmöglichkeiten Chancen, Risiken, Schutzmaßnahmen und rechtliche Grundlagen im Umgang mit Medien und medialen Angeboten mediale Produkte, Grundsätze der Visualisierung grundlegende Gestaltungskriterien Analyse der gesellschaftlichen Auswirkungen von Medien und kritische Darstellung tionen mediales Aufbereiten eigener Beiträge, Veranschaulichen, Präsentieren Hard- und Software zur Medienproduktion Reflexion des Umgangs mit Medien, verantwortungsbewusstes Bewegen in virtuellen Räumen Tabelle 78: Auszug aus Aufgabengebieten in der Sekundarstufe I der Stadtteilschule [HH_StsAG10] Kommunikation Kommunikations- und Kooperationsformen, Anpassen der Kommunikation an Situation, Optimieren von Teamarbeitsprozessen Information selbstständige und reflektierte Recherche Analyse und reflektierte Aufbereitung von Informationen Visualisierung Anwenden Merkmale und Grundsätze für eigene Produkte, Ergebnispräsentation Gestaltung Analyse/ Reflexion Mindestanforderungen für den Mittleren Schulabschluss (Stadtteilschule) bzw. am Ende der Jahrgangsstufe 10 (Gymnasium) Erkennen Bewerten Handeln Differenzieren verschiedener (digitaler) Kommunikations- und Kooperationsmöglichkeiten (z. B. ), Eignung für bestimmte Vorhaben Auswählen von Informationsangeboten nach Gebrauchswert, Fehlerquellen bei Recherche erkennen Auswahl geeigneter Werkzeuge für Visualisierung, Einschätzung von Aufwand/Nutzen sachgerechte Auswahl geeigneter Werkzeuge für Gestaltung verschiedener Medienarten (Adressat/Inhalt/Intention/Wirkung) Chancen, Risiken, Schutzmaßnahmen und rechtliche Grundlagen im Umgang mit Medien und medialen Angeboten Auswahl aus verschiedenen Kommunikationsund Kooperationsmöglichkeiten Glaubwürdigkeit von Quellen, Auswerten von Informationen, kritische Haltung gegenüber Informationsangeboten Merkmale und Grundsätze der Visualisierung und eigenständige Analyse medialer Produkte Anwendung ästhetischer, ethischer, formaler Kriterien der Medienproduktion, Bewertung Einfluss multimedialer Produkte auf Gesellschaft gesellschaftliche Auswirkungen von Medien/ medialer Kommunikation, mediale Konstrukte und Manipulationen Medienproduktion mit Verantwortungs- und Rechtsbewusstsein, Beachtung formaler und ästhetischer Kriterien, Gestaltungskriterien Bewegung in virtuellen Räumen, Einschätzung von Möglichkeiten und Gefahren, Analyse des Umgangs mit Medien Tabelle 79: Mindestanforderungen für den Mittleren Schulabschluss, Auszug aus Aufgabengebieten in Sekundarstufe I der Stadtteilschule [HH_StsAG10] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 83

84 Mögliche Themenfelder für die Mindestanforderungen für den ersten Schulabschluss sind z. B. soziale Netzwerke, Datenschutz, Urheberrechte und Persönlichkeitsrechte sowie Computerspiele. Mögliche Themenfelder für die Mindestanforderungen für den Mittleren Schulabschluss (Stadtteilschule) bzw. am Ende der Jahrgangsstufe 10 (Gymnasium) sind z. B. soziale und berufliche Netzwerke, Portfolio, Datenschutz, Urheberrechte und Persönlichkeitsrechte sowie Computerspiele Naturwissenschaften und Technik Der in der Grundschule beginnende Lernbereich Naturwissenschaften und Technik (NWT) wird an der Stadtteilschule fortgeführt und zielt darauf ab, allen Schülern eine naturwissenschaftliche, technische und informatische Grundbildung zu verschaffen, so dass politische, kulturelle und wirtschaftliche Lebensverhältnisse verstanden und gestaltet werden können. Jede Schule entscheidet über das erforderliche zusätzliche Stundenkontingent, das nötig ist, damit die Schüler die im Rahmenplan ausgewiesenen Kompetenzen erwerben können. Die Schule entscheidet weiterhin über Reihenfolge und Kontexte, in denen diese vermittelt werden. Speziell in Bezug auf Informatik gibt es Mindestanforderungen für den Mittleren Bildungsabschluss am Ende der Jahrgangsstufe 8 (a) sowie Mindestanforderungen für den ersten allgemeinbildenden (b) und den mittleren Schulabschluss (c) in den folgenden vier, im Rahmenplan aufgeführten Kompetenzbereichen Umgang mit Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung. [HH_StsNWT10] (a) (b) (c) Umgang mit Fachwissen Grundlagen menschliche Wahrnehmung; Gestaltgesetze; Sender- Empfänger-Modell; Messwerte in Tabellenkalkulation erfassen und strukturieren; Vektorund Rastergrafiken analoge und digitale Datenübertragung; Domain Name System, Weiterleitung von Daten im Internet; Strukturierung von Information Bausteine Roboter; Grundelemente der prozeduralen Programmierung; Elemente Mikrocontrollerschaltung Erkenntnisgewinnung Rastergrafiken (Verkleinern und Komprimieren); Messwerte mit Tabellenkalkulation auswerten; Diagramme aus Datenreihen erstellen; Eigenschaften von Vektorgrafiken Kodieren von Information mit bekannten Verfahren einfache Roboter bauen; Robotersteuerungen implementieren; Nutzungen von Mikrocontrollern programmieren Kommunikation Gestaltungskriterien für digitale Medien; Kommunikationsund Kooperationsmedien; geistiges Eigentum; Auswertungsergebnisse präsentieren ; Vektor- und Rastergrafiken Public-Key-Kryptographie zum Signieren/Verschlüsseln von s; Information präsentieren; Prototypen und Storyboards für Präsentation Bewertung Reflektieren eigener Erfahrungen mit medialer Kommunikation und Kooperation; Gefahren bei der Nutzung des Internets benennen und Schutzmaßnahmen anwenden kritische Aufgeschlossenheit für neue Technologien; Beurteilung von Präsentationen nach Kriterien Diskussion gesellschaftlicher Folgen der Automatisierung; Anwendungsbeispiele von Systemen mit Mikrocontrollern Tabelle 80: Auszug aus dem Rahmenlehrplan NWT, inhaltsbezogene Anforderungen Informatik Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 84

85 Inhaltlich gibt es verbindlich zu behandelnde Themen für die von NWT betroffenen Fächer Biologie, Chemie, Physik, Informatik (Tabelle 81) und Technik. Die Inhalte können getrennt oder fächerübergreifend erarbeitet werden. In jedem Fall sollen kontextbezogene Lernsituationen, die sich an der Lebenswelt der Schüler orientieren, geschaffen werden. Jgst Körper, Sinne, Ernährung: - Gestaltungskriterien für Präsentationen - Rastergrafik - Gestaltung von Websites Bewegung und Energie: - Roboter, Sensoren, Aktoren - prozedurale Programmierung (Sequenz etc.) Kommunikation - Sender-Empfänger-Modell - Kommunikationsund Kooperationsmedien - verantwortungsvolle Nutzung des Internets - Datendigitalisierung/-kodierung - Netze, Kommunikationsprotokolle, Routing - (Public-Key-) Kryptographie Wetter und Klima: - Datenerfassung und -auswertung mit Tabellenkalkulation Mikro- und Makrokosmos: - Aufbau und Programmierung von Mikrocontrollern Tabelle 81: Auszug aus dem Rahmenlehrplan NWT, Inhalte Informatik [HH_StsNWT10] Wohnen: - Vektorgrafik, - Computer Aided Design (CAD) Fachlichkeit: - Information strukturieren und präsentieren Wahlpflichtfach Informatik Die von den Schülern im Informatikunterricht zu erreichenden Kompetenzen sind sowohl an der Stadtteilschule als auch am Gymnasium folgenden fünf Kompetenzbereichen zugeordnet: (1) Informatiksysteme analysieren und verstehen (2) Informatiksysteme gestalten (3) Darstellen und Interpretieren (4) Begründen und Bewerten (5) Kommunizieren und Kooperieren Der Unterricht orientiert darauf, dass die Schüler Informatiksysteme nur in Anwendungssituationen gestalten und analysieren, die an reale Einsatzszenarien anknüpfen, wodurch gewährleistet wird, dass erworbenes Wissen zielführend genutzt werden kann. Durch selbstgesteuertes Lernen sollen die Schüler vorwiegend selbst die Verantwortung für den Kompetenzerwerb übernehmen. Der Informatikunterricht findet projektorientiert statt, im Mittelpunkt von jedem Lernprojekt steht exemplarisch eine komplexe Anwendungssituation, mit der sich die Schüler gestalterisch handelnd auseinandersetzen. Die Projekte sollen den Schülern vollständige Handlungen ermöglichen, d. h., dass sich die Schüler ihre Ziele eigenständig setzen, das Vorgehen planen, geeignete informatische Methoden und Werkzeuge wählen, die Planungen schließlich handelnd umsetzen und abschließend ihre Ergebnisse bewerten. Die folgenden Tabellen stellen dabei Mindestanforderungen dar, die von allen Schülern erreicht werden müssen und der Note ausreichend entsprechen. Jedoch sollten die Schüler durch entsprechende Unterrichtsgestaltung die Möglichkeit erhalten, höhere und höchste Anforderungen zu erreichen. [HH_StsInf10, HH_GymInf10] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 85

86 Stadtteilschule In Abhängigkeit vom angestrebten Schulabschluss variieren die thematischen Schwerpunkte im Wahlpflichtfach Informatik. Während beim ersten allgemeinen Schulabschluss Strukturieren und Präsentieren von Information im Vordergrund steht, werden beim Mittleren Schulabschluss besonders das Analysieren und Modellieren von Prozessen thematisiert. (1) (2) (3) (4) (5) - Informationen strukturieren (HTML etc.) - Dateiformate und Angemessenheit - objektorientierte Sicht, Objekte in Dokumente einbinden - Dokumente/Präsentationen nach Inhalt, Gestaltung, Adressaten, Umfang planen - Formatvorlagen nutzen Mindestanforderungen für den Ersten Schulabschluss für den Mittleren Schulabschluss - Recherche, Lesen und Verwenden der Inhalte von Fachtexten - Funktionsweise und Zusammenwirken - Attribute von Objekten in s, Webseiten, wichtiger Hard- und Softwarekomponenten Kooperationssystemen und Ent- eines PCs, Fachbegriffe nutzen wicklungsumgebungen benennen - Unterschied zwischen Pixelgrafik und - Grundlagen historischer und moderner Vektorgrafik und deren Bearbeitung Kommunikationsverfahren, Begriffe - Attribute von Objekten in Dokumenten (Daten, Information etc. ) nutzen und Anwendungsprogrammen benennen - Arbeit im lokalen Netz/mit Kommunikationswerkzeugen - Präsentationen nach Inhalt, Gestaltung, (kooperative Arbeit) Adressaten und Umfang analysieren - Netzdienste und zugehörige Programme - Gestaltungsregeln, Ergonomie, Wartbarkeit, rechtliche Rahmenbedingungen bei Entwürfen beachten, Quellen nennen - Abläufe analysieren, umgangssprachlich beschreiben, implementieren mit Programmiersprache - passende Algorithmen und einfache Datentypen in Projekten verwenden - Automaten, Zustände und Zustandsübergänge modellieren - Unterschied natürliche formale Sprachen - Zusammenhänge visualisieren, grafische Darstellungen interpretieren - Verwenden und Auswählen digitaler - Modelle und Algorithmen grafisch und Typen multimedialer Daten verbal beschreiben - Informationen mit Dokumentenbeschreibungssprache - Zustandsdiagramme interpretieren darstellen - Fehlermeldungen interpretieren/nutzen - Arbeitsergebnisse vergleichen und begründet bewerten - praktische Bedeutung und Gebrauchstauglichkeit von Informatiksystemen bewerten - Auswirkungen von Informatiksystemen auf Menschen - Veränderungen der Schriftkultur diskutieren, Methoden von Print- und Hypermedien vergleichen - Auswirkungen von Informatiksystemen/ Kommunikationsmedien auf Menschen - Kommunikationsverfahren - Kommunikationsverhalten bewerten - Notwendigkeit von Verschlüsselung - Energiebedarf von Informatiksystemen, Folgen für die Umwelt - Arbeit in Projektgruppen zunehmend selbstständig organisieren und koordinieren - informatische Fachsprache anwenden; fachbezogene Entscheidungen diskutieren - Lernergebnisse, Arbeitsabläufe und -ergebnisse dokumentieren - Lern- und Arbeitsergebnisse mit passenden Werkzeugen präsentieren - Nutzen netzbasierter Kooperationssysteme - netzbasierter Kooperationssysteme, Kommunikationsprozesse - Sachverhalte beschreiben Tabelle 82: Mindestanforderungen im Wahlpflichtfach Informatik [HH_StsInf10] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 86

87 In Abhängigkeit vom angestrebten Schulabschluss werden von den Schülern folgende verbindliche Inhalte in geeigneten praxisrelevanten Anwendungskontexten erarbeitet [HH_StsInf10]. verbindliche Inhalte bis zum Ersten Schulabschluss: - Arbeiten mit Dateien und Verzeichnissen auch im Schulnetz - Verwendung von Kooperationssystemen zum Dateiaustausch (z. B. CommSy) - Nutzen von Anwendungsprogrammen für Text-/Bildbearbeitung, Präsentationen - Vor- und Nachteile unterschiedlicher Dateiformate von Bildern/Grafiken - Digitalisierung, Zeichen- und Farbkodierung - Komprimierung von Bildern und ihre Auswirkung auf Bildqualität sowie Dateigröße - Eignung von Anwendungsprogrammen für die jeweiligen Aufgaben - objektorientierte Sichtweise von Anwendungsprogrammen, Arbeit mit Kontextmenüs - Auswahl/Strukturierung von Information für verschiedene Zielmedien und Adressaten - Verwendung von Formatvorlagen - Verwendung formaler Sprache, Konventionen für Quelltextgestaltung - einfache Ereignissteuerung - Gestaltungskriterien für Texte und Präsentationen - Vergleich von Print- und Hypermedien - Navigation in interaktiven Medien - rechtliche Rahmenbedingungen, Barrierefreiheit, Gestaltung von Arbeitsplätzen - Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft - Qualität und Verlässlichkeit von Quellen, Veränderung der Rolle von Medien - Arbeitsplanung und Zeitmanagement, arbeitsteiliges und evolutionäres Vorgehen - Ausarbeiten und Halten von Vorträgen mit Präsentationen verbindliche Inhalte bis zum Mittleren Schulabschluss: - webbasierende Anwendungsprogramme ( , Browser, Kooperationssystem) - objektorientierte Sichtweise von Anwendungsprogrammen - Beziehungen zwischen Objekten, Arbeiten mit Kontextmenüs - Grundlagen von Daten, Information und Kodierung in Kommunikationsverfahren - Vergleich von historischen und aktuellen Kommunikationsverfahren - Netze, Übertragungsprotokolle, Nameserver, Routing - Energiebedarf von Informatiksystemen - Vergleich von Kommunikationswerkzeugen hinsichtlich ihrer Effizienz - Netiquette und Verantwortung für Inhalte im World-Wide-Web - Gefahren bei Nutzung des Internets, Gegenmaßnahmen, Verschlüsselung von s - Abläufe analysieren, beschreiben, Algorithmen formalisieren, implementieren - Automaten, Zustände, Zustandsübergänge - Umgang mit einfacher Entwicklungsumgebung - Testen, Ergebnisse interpretieren und bewerten - Grundlagen der prozeduralen Programmierung - Arbeitsplanung und Zeitmanagement, arbeitsteiliges und evolutionäres Vorgehen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 87

88 Gymnasium Für jedes Jahr, in dem Informatik an der Schule gelehrt wird, gibt ein verbindlich vorgegebenes Kerncurriculum ein Modul mit einem thematischen Schwerpunkt. - Modul 1: Information strukturieren und präsentieren - Modul 2: Prozesse analysieren und modellieren - Modul 3: Daten und Prozesse Modul 1 entspricht hierbei den Mindestanforderungen für den Ersten, Modul 2 den Mindestanforderungen für den Mittleren Schulabschluss (siehe Tabelle 82). Schüler, die Informatik als Prüfungsfach in die Abiturprüfung einbringen wollen, müssen mindestens die Anforderungen von Modul 3 (Tabelle 83) erfüllen. (1) (2) (3) (4) (5) Anforderungen von Modul 3 - Recherche, Lesen und Verwenden der Inhalte von Fachtexten - Datenbankanwendungen analysieren bzgl. zugrunde liegender Datenstrukturen - Daten hinsichtlich ihrer Struktur analysieren - grundlegende Strukturmerkmale von Algorithmen - Abläufe auf Formalisierbarkeit untersuchen - formalisierbare Sachverhalte der realen Welt identifizieren und mit Hilfe von Entity-Relationship-Modellen modellieren - Datenmodelle mit Hilfe eines Datenbankentwicklungssystems implementieren - bei Entwürfen Gebrauchstauglichkeit, Wartbarkeit und rechtliche Rahmenbedingungen beachten - für Daten geeignete Datentypen nutzen - Abläufe beschreiben und mit Programmiersprache implementieren - Modelle und Algorithmen grafisch und verbal beschreiben - Vergleich natürliche formale Sprachen - Fehlermeldungen bei Arbeit mit Informatiksystemen interpretieren und nutzen - Arbeitsergebnisse begründet vergleichen und bewerten - praktische Bedeutung und Gebrauchstauglichkeit von Informatiksystemen - Auswirkungen von Datenbanksystemen und Automatisierungsvorhaben bewerten - Notwendigkeit von Zugriffsrechten bei Datenbanken begründen - Arbeit in Gruppen zunehmend selbstständig organisieren und koordinieren - Informatiksysteme zur Kooperation nutzen - Bedeutung von Kommunikationsmedien für das Zusammenwachsen Europas - informatische Fachsprache angemessen nutzen - Lernergebnisse, Arbeitsabläufe und -ergebnisse dokumentieren - Ergebnisse mit passenden Werkzeugen präsentieren Tabelle 83: Anforderungen von Modul 3 im Wahlpflichtfach Informatik [HH_GymInf10] Verbindliche Inhalte der Module 1 und 2 entsprechen den unter aufgeführten Inhalten zum Erreichen des Ersten bzw. Mittleren Schulabschlusses. Für Modul 3 sind im Rahmenlehrplan des Wahlpflichtfachs Informatik die im Folgenden aufgeführten verbindlichen Inhalte festgeschrieben. In jedem Halbjahr wird ein Anwendungskontext gewählt, auf den die fachlichen Informatikinhalte zu beziehen sind. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 88

89 in jedem Halbjahr verbindliche Inhalte: - Exploration des gewählten Anwendungskontextes - Analyse von Einsatzmöglichkeiten eines Informatiksystems im gewählten Anwendungskontext - Beschreibung von zu unterstützenden Anwendungsfällen im Hinblick auf den Entwurf eines eigenen Informatiksystems - Anforderungsbeschreibung für einen eigenen Prototypen eines Informatiksystems aus dem gewählten Anwendungskontext - Implementierung des eigenen Prototypen - Diskussion der Auswirkungen des Einsatzes von Informatiksystemen im gewählten Anwendungskontext Daten analysieren und modellieren: - Arbeit mit einer vorhandenen Datenbank - Analyse einer bestehenden Datenbank - Verwendung von SQL zum Abfragen und zur Manipulation von Daten - Datenschutz - Entwicklung eines Entity-Relationship-Modells - Gebrauchstauglichkeit von Benutzungsschnittstellen Daten und Prozesse: - Abläufe analysieren und umgangssprachlich beschreiben - Daten strukturieren, Variablen und Parameter verwenden - Abläufe formalisieren - Grundlagen der prozeduralen Programmierung - Algorithmen mit einer formalen Sprache implementieren - Testen, Ergebnisse interpretieren und bewerten Gymnasiale Oberstufe Am Gymnasium beginnt die gymnasiale Oberstufe mit der Einführung in die Oberstufe in Klasse 10, gefolgt von der Studienstufe, die sich über die Jahrgangsstufen 11 und 12 erstreckt. Bei Besuch der Stadtteilschule verschieben sich die Stufen um jeweils ein Schuljahr nach hinten. In der Studienstufe wird durch Profilbereiche, die unterschiedliche Fächer und Inhalte unter einem thematischen Schwerpunkt verbinden, eine individuelle Schwerpunktsetzung erreicht. Die Schüler müssen sich spätestens vor Eintritt in die Studienstufe für einen Profilbereich entscheiden. Der Profilbereich wird durch einen Verbund von Fächern bestimmt. Dieser besteht aus mindestens einem vierstündigen profilgebenden und auf höherem Anforderungsniveau unterrichteten Fach, das den inhaltlich-thematischen Schwerpunkt des Profilbereichs bestimmt. Weiterhin gibt es mindestens ein begleitendes Unterrichtsfach, von dem wiederum mindestens eines einem anderen Aufgabenfeld als das profilgebundene Fach zugeordnet ist. Je nach Entscheidung der Schule besteht der Profilbereich noch aus einem zweistündigen Seminar. Wird kein Seminar angeboten, werden die beiden Stunden in einem im Profilbereich unterrichteten Fach zusätzlich unterrichtet. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 89

90 An allgemein bildenden Schulen sind in der Studienstufe folgende drei Aufgabenfelder möglich: sprachlich-literarisch-künstlerisch gesellschaftswissenschaftlichen mathematisch-naturwissenschaftlich-technisch (Fach Informatik u. a.) Die Themen der Profilbereiche sind von der jeweiligen fachlichen Schwerpunktsetzung der Schule abhängig. Profilbereiche mit naturwissenschaftlich-technischem Schwerpunkt können z. B. Natur und Umwelt oder Naturwissenschaft und Technik sein. Der Bildungsplan für die gymnasiale Oberstufe ist am in Kraft getreten. Er legt fest, welchen Anforderungen die Schüler am Ende der Studienstufe sowie beim 13-jährigen Bildungsgang am Ende der Vorstufe entsprechen und welche verbindlichen fachlichen Inhalte Unterrichtsgegenstand sein müssen. Die Schulen entwickeln auf Basis dieser verbindlichen vorgegebenen Inhalte schuleigene Curricula, bei denen sie besonders ihre jeweiligen Profilbereiche berücksichtigen. Jeder Schüler wählt zu Beginn des 1. und 3. Semesters (entspricht am Gymnasium Klasse 11/1 und 12/1) ein Fach, indem im aktuellen Schuljahr eine Präsentationsleistung als eine einer Klausur gleichgestellte Leistung erbracht wird. In der gymnasialen Oberstufe wird Informatik als Wissenschaft betrachtet. Die Schüler üben und verwenden analytisch-deduktive sowie empirisch-experimentelle Arbeitsweisen und werden an grundlegende Methoden und Konzepte herangeführt. Sie erwerben Kompetenzen in folgenden Kompetenzbereichen (identisch zu Sekundarstufe I): (1) Informatiksysteme analysieren und verstehen (2) Informatiksysteme gestalten (3) Darstellen und Interpretieren (4) Begründen und Bewerten (5) Kommunizieren und Kooperieren Der Informatikunterricht ist anwendungs- und projektorientiert. Neben dem Einsatz von Informatiksystemen müssen die Schüler in der Lage sein, angemessene Fachsprache zu verwenden und Ergebnispräsentationen entsprechend aufzubereiten. Kurse auf grundlegendem Niveau vermitteln die Grundlagen des Faches, zeigen den Unterschied zwischen Alltagswissen und wissenschaftlich begründetem Wissen auf und zielen auf die Beherrschung wesentlicher Arbeitsmethoden der Informatik sowie exemplarische Erkenntnis fächerübergreifender Zusammenhänge ab. Kurse auf erhöhtem Niveau zielen hingegen auf eine systematischere, breitere, aspektreichere und vertiefte Beherrschung informatischer Methoden sowie deren selbstständige Anwendung, Übertragung und theoretische Reflexion ab. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 90

91 (1) (2) (3) (4) (5) grundlegendes Niveau erhöhtes Niveau - Beschreibung gleichartig strukturierter Elemente in Benutzungsschnittstellen, Orientierung in unbekannten Informatiksystemen - Funktionsweise, Zusammenwirken von Hardware-Komponenten eines Computers - Untersuchung von Algorithmen, Vergleich bzgl. Effizienz und Qualität der Lösung - Analyse von Informatiksystemen hinsichtlich der zugrunde liegenden Strukturen und Prozesse sowie der Aufgabenteilung zwischen Mensch und Maschine - wesentliche Schichten/Komponenten der Architektur größerer Informatiksysteme - Speicherung, Verarbeitung, Zugriff von und auf Daten in verteilten Systemen - Inhalte strukturieren und produktorientiert aufbereiten - Methoden der evolutionären und partizipativen Gestaltung von Informatiksystemen - universelle/medienspezifische Gestaltungskriterien, rechtliche Rahmenbedingungen - bei Gestaltung von Informatiksystemen passende Algorithmen auswählen - Modelle mit grafischen Entwicklungsumgebungen und einer höheren Programmiersprache implementieren - Identifikation automatisierbarer Sachverhalte der realen Welt und diese mit destens drei Ansätze: objektorientierte - wie grundlegendes Niveau, aber min- mindestens zwei unterschiedlichen Modellierung und jeweils mindestens Modellierungsansätzen modellieren: ein Ansatz vom Typ A (Daten-, Prozessobjektorientierte Modellierung und mindestens einer der folgenden Modellie- und vom Typ B (funktionale oder regel- oder zustandsorientierte Modellierung) rungsansätze: basierte Modellierung) Datenmodellierung - Vergleich der Eignung der Ansätze und Prozessmodellierung geeignete Auswahl bei Problemen zustandsorientierte Modellierung - Modelle mit Hilfe grafischer Entwicklungsumgebungen und höheren Pro- funktionale Modellierung regelbasierte Modellierung grammiersprachen unterschiedlicher Paradigmen implementieren - Interpreter für selbst entwickelte einfache formale Sprache implementieren - Unterscheiden zwischen Daten und Information - grafische und verbale Beschreibung von Modellen und Algorithmen - Verwendung/Auswahl digitaler Repräsentationsformen multimedialer Daten - Information mithilfe einer Dokumentenbeschreibungssprache darstellen - natürliche und formale Sprachen unterscheiden - Differenzierung formaler Sprachen hinsichtlich Interpretierbarkeit - Begründen, Vergleichen, Bewerten informatischer Modellierungen - prinzipielle und praktische Realisierbarkeit von Informatiksystemen - Gebrauchstauglichkeit von Informatiksystemen basierend auf Gestaltungskriterien - Auswirkungen von Informatiksystemen auf die betroffenen Menschen - Position zu Automatisierungsvorhaben unter Einbezug rechtlicher Aspekte - Arbeit in Projektgruppen, Methoden des Projektmanagements - Informatiksysteme zur Kooperation nutzen, Reflektion von Kommunikationsprozessen - Inhalte anhand englischsprachiger Dokumentation erarbeiten - Sachverhalte mithilfe von Texten, Bildern und Diagrammen beschreiben - Fachsprache nutzen - Dokumentation von Lernergebnissen, Arbeitsabläufen und Arbeitsergebnissen - adressatengerechte Präsentation wesentlicher Ergebnisse Tabelle 84: Auszug aus Kompetenzanforderungen für die gymnasiale Oberstufe [HH_GyO09] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 91

92 Für jedes Halbjahr der Studienstufe wird ein Anwendungskontext gewählt, auf den fachliche Inhalte der Informatik zu beziehen sind. Folgende Inhalte sind in jedem Halbjahr verbindlich und beziehen sich auf den gewählten Anwendungskontext: Exploration Analyse von Einsatzmöglichkeiten eines Informatiksystems Beschreibung von Anwendungsfällen im Hinblick auf Entwurf eines eigenen Informatiksystems Anforderungsbeschreibung für eigenen Prototypen eines Informatiksystems aus gewähltem Anwendungskontext Implementierung des eigenen Prototypen Diskussion der Auswirkungen des Einsatzes von Informatiksystemen Innerhalb der Studienstufe sind folgende Inhalte verbindlich: Objektorientierte Modellierung OO-Konzept mit Objekten, ihrer Kommunikation, Vererbung, Nutzerbeziehung Erarbeitung der Sprachelemente der verwendeten objektorientierten Programmiersprache, Programmierkonventionen, Bausteine/Libraries Nutzung einer IDE mit UML-Diagrammen und Quellcode zur schrittweisen Implementierung eines Informatiksystems Verteilte Systeme Repräsentation von Information Client-Server-Modell, Netze, Protokolle, TCP/IP-Schichtenmodell Sprache als Kommunikationswerkzeug: Aspekte formaler Sprachen, Syntax, Semantik Sicherheit im Internet, Schutz lokaler Netze vor Angriffen von außen Verfahren zur Sicherung von Vertraulichkeit, Integrität, Authentizität gesetzliche Bestimmungen: Datenschutzgesetz, IuKDG Gestalten von Benutzungsschnittstellen, Aspekte von Gebrauchstauglichkeit Möglichkeiten und Grenzen von Informatiksystemen Bewerten von Verfahren bzgl. Effizienz/Bedeutung aufgrund Einsatzmöglichkeiten prinzipielle und praktische Grenzen der Berechenbarkeit gesellschaftliche, ethische und rechtliche Aspekte Möglichkeiten und Grenzen von Informatiksystemen, Diskussion: Welche Teile der geistigen Tätigkeiten des Menschen können Maschinen übernehmen? Simulation Modellbildung: Wortmodell, Wirkungsdiagramm und Simulationsdiagramm vergleichende Untersuchung von grundlegenden Wachstumsformen numerische Verfahren bei der Simulation dynamischer Systeme Implementation von Modellen mit einer Simulationssoftware Dokumentation und Präsentation des Modellierungsprozesses mit Ergebnissen Bewertung der Aussagekraft von Simulationsergebnissen [HH_GyO09], [HH_S09] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 92

93 2.5.5 Zusammenfassung In Hamburg sammeln die Schüler bereits in der Grundschule erste Erfahrungen im Umgang mit dem Computer. In Klasse 4 wird den Schülern im Fach Naturwissenschaften und Technik im Bereich Daten und Information eine erste informatische Vorbildung vermittelt. In Sekundarstufe I erhalten die Schüler dann eine Medienbildung, die elementare Grundfertigkeiten im Bezug auf den Computer lehrt. Obwohl sowohl Stadtteilschulen als auch Gymnasien zum Abitur führen, gibt es im Fach Informatik gravierende Unterschiede. In der Sekundarstufe I wird Informatik am Gymnasium nur als Wahlpflichtfach angeboten und muss somit nicht belegt werden wohingegen an der Stadtteilschule informatische Themen im Rahmen des Faches Naturwissenschaften und Technik auch nach der 6. Klasse verpflichtend und gleichberechtigt zu naturwissenschaftlichen und technischen Themen sind. An beiden Schularten gibt es von Klasse 7 bis 10 das Wahlpflichtfach Informatik. In der gymnasialen Oberstufe kann Informatik dann allgemein bildend auf grundlegendem Niveau (gn) oder berufs- bzw. studienvorbereitend auf erhöhtem Niveau (en) belegt werden. Die Schüler werden sowohl in theoretische Grundlagen als auch praktische Umsetzung in Form von Projektarbeit und Modellierungen sowie Implementierungen eingeführt. [HH_NB] Grundschule (Klassen 1-4) erster Umgang mit dem Computer Sekundarstufe I Sekundarstufe I Sekundarstufe I (Klassen 7-10) Stadtteilschule Medienbildung integrativ NWT (P) Klasse 5 und 6: insgesamt 8 WS Klasse 7-10: 4 WS Informatik WPF, 2-4 WS Gymnasium Medienbildung integrativ Informatik WPF, 2 WS gymnasiale Oberstufe Informatik gn/en 2-4/4 WS Informatik gn/en 2-4/4 WS Tabelle 85: Einordnung der informatischen Bildung in Hamburg Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 93

94 2.6 Hessen Schulsystem Hauptstadt: Wiesbaden Fläche: ,75 km 2 Einwohner: Kultusministerin: Dorothea Henzler (FDP) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 86: Hessen Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] Im hessischen Schulsystem besuchen die Kinder zunächst vier Jahre lang die Grundschule, bevor sie ihren Bildungsweg an Haupt-, Real-, Gesamtschule oder Gymnasium fortführen. [HE_HSchG 11] Im zweiten Halbjahr der 3. Klasse der Grundschule schreiben die Schüler eine Orientierungsarbeit, damit Stärken und Schwächen erkannt und den Schülern bereits in der Grundschule die optimale weitere Schullaufbahn angeboten werden kann. Die Eltern wählen nach der Grundschule den weiteren Bildungsweg für ihr Kind aus. An der Hauptschule werden den Schülern Förderkurse und Differenzierungsmaßnahmen angeboten, um die unterschiedlichen Leistungsniveaus der Schüler anzusprechen. Bei entsprechenden Leistungen ist es in jedem Schuljahr möglich, an eine Realschule oder den Realschulzweig der Gesamtschule zu wechseln. Am Ende der 9. Klasse finden Abschlussprüfungen statt, die dem Schüler den Hauptschulabschluss bzw. qualifizierenden Hauptschulabschluss zuerkennen. Schüler mit qualifizierendem Hauptschulabschluss können die 10. Klasse der Hauptschule besuchen und so den mittleren Abschluss (Realschulabschluss) erreichen. Die Prüfung entspricht in diesem Fall der einer Realschule. Wurde der Realschulabschluss erreicht, ist es bei entsprechender Eignung möglich, im Anschluss dran Fachoberschule, berufliches Gymnasium oder die gymnasiale Oberstufe zu besuchen. [HE_Web10, SK_10, HE_HSchG 13] Die Realschule umfasst die Klassen 5 bis 10. In Hessen gibt es nicht nur selbstständige Realschulen, sondern auch verbundene Grund-, Haupt- und Realschulen sowie an kooperativen Gesamtschulen einen Realschulzweig. Der Unterricht findet zumeist fächerübergreifend statt. Nach der Prüfung am Ende der 10. Klasse erreichen die Schüler den mittleren Abschluss (Realschulabschluss). Sofern die Bedingungen für den Abschluss nicht erfüllt sind, erhalten die Schüler ein Schulabgangszeugnis, das dem Hauptschulabschluss gleichgestellt ist. [HE_Web10, SK_10, HE_HSchG 13] Gesamtschulen existieren in kooperativer (schulformbezogener) und integrierter (schulformübergreifender) Form. Hier können je nach gewähltem Zweig alle Schulabschlüsse erreicht werden. Die gymnasiale Oberstufe umfasst jedoch im Gegensatz zum Gymnasium die Klassen 11 bis 13, so dass das Abitur an der Gesamtschule nach insgesamt 13 Schuljahren erreicht wird. [HE_Web10, SK_10, HE_HSchG 13] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 94

95 Wählen die Eltern für ihr Kind als weiterführende Schulform das Gymnasium, so ist es seit Beginn der Einführung der Schulzeitverkürzung möglich, das Abitur bereits nach acht Jahren abzulegen. Eine etappenweise Verkürzung der Schulzeit begann im Schuljahr 2004/2005, so dass 2013 letztmalig das Abitur nach insgesamt 13 Schuljahren abgelegt wird (G9). Das Gymnasium setzt sich aus Mittelstufe (Sekundarstufe I) und Oberstufe (Sekundarstufe II) zusammen. Welche Zeugnisse am Ende bestimmter Jahrgangsstufen des Gymnasiums dem Haupt- und Realschulabschluss gleichgestellt werden und welche Anforderungen erfüllt sein müssen, wird in der Rechtsverordnung näher geregelt. [HE_Web10, SK_10, HE_HSchG 13, Abs. 7, 4.] Tabelle 87: Schulsystem in Hessen (ohne G9) Grundschule In der hessischen Grundschule wird der Computer laut Rahmenlehrplan in keiner Weise in den Unterricht miteinbezogen. Auch in den Entwürfen Bildungsstandards und Inhaltsfelder das neue Kerncurriculum für Hessen, die in ihrer endgültigen Fassung zum 1. August 2011 in Kraft treten werden, ist der Computer im Unterricht der Klassen 1 bis 4 nicht vorgesehen. Es ist jedoch unter 1.9 Erfahrung mit Natur und Technik erwähnt, dass den Schülern die Möglichkeit geboten werden sollte, Erfahrung in diesem Bereich zu sammeln [HE_Gs95, Seite 24]: Die Grundschule kann durch die Anlage und Ausstattung von Klassenraum, Schulhof und Schulgebäude und durch besondere Unterrichtsvorhaben dazu beitragen, daß Kinder bewusste Erfahrungen mit Natur und Technik machen. Hiermit ist u. a. der sachgemäße Umgang mit und kreative Gebrauch von technischen Geräten und Medien wie Hörspielen, Videoaufnahmen sowie das Gestalten einer Klassenzeitung am Computer gemeint. [HE_Gs95] Informations- und Kommunikationstechnische Grundbildung In Sekundarstufe I gibt es an allen Schulformen keinen explizit ausgewiesenen Informatikunterricht, sondern eine integrative Informations- und Kommunikationstechnische Grundbildung (IKG). Diese hat die Aufgabe, den Schüler in die Grundlagen des Umgangs mit den Medien Computer und Internet, die als computer literacy bezeichnet werden, einzuführen. Zwar sind in den Lehrplänen verbindliche und fakultative Inhalte zur IKG ausgewiesen, jedoch wird den Schulen die Gestaltung und Integration der Lehrinhalte zugunsten einer flexiblen Umsetzung weitgehend selbst überlassen [vgl. WE07]. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 95

96 Ein an allen Schulformen stattfindender Wahlpflichtunterricht gibt den Schülern schulabhängig zusätzlich die Möglichkeit, je nach Angebot der Schule informationstechnisches Wissen zu erwerben. [HE_FB10] Haupt- und Realschule Lehrplan Informations- und Kommunikationstechnische Grundbildung und Medienerziehung werden in Sekundarstufe I an Haupt- und Realschulen integrativ in den verschiedenen Fächern unterrichtet. Besonders im Fach Arbeitslehre werden an Haupt- und Realschule computerbezogene Themen (Tabellen 88 und 89) behandelt. Aber auch andere Fächer thematisieren Aspekte zur informatischen Grundbildung und Medienerziehung. Jgst. Unterrichtsthemen und verbindliche/fakultative Inhalte in der Hauptschule Schreibarbeit im Wandel (12 Std.) - Umgang mit Computer: Hardware, Starten, Tastatur, Schreibübungen 5 - Textverarbeitungsprogramm; Rationalisierung durch Textcomputer - Computer im Hinblick auf Vervielfältigung, Lesbarkeit und Korrektur Vom Drucken und Vervielfältigen (12 Std.) 6 - Arbeit am Computer Gestalten einer Text/Bild-Seite; Benutzen von Eingabegeräten; Arbeiten im Betriebssystem; Textverarbeitung Der Einsatz des Computers in Arbeitsprozessen (16 Std.) - Qualifikationen, Kenntnisse und Fertigkeiten; neue Technologien - berufliche Anforderungen, Belastungen an Bildschirmarbeitsplätzen - Automatisierung wiederholender Abläufe, Funktionszusammenhänge in produktivtechnischen Anlagen, Robotik 8 - Computereinsatz zum Regeln und Steuern von Arbeitsprozessen - Problemstellungen aus der Technikgeschichte und aktuellen Regeltechnik - Computer als Beginn eines neuen Abschnitts der Technikgeschichte - mikroelektronische Baumodule; Einstellungen und Urteile zur Arbeit mit Computer - Informationstechnologie in Beruf und Freizeit; Computernetze, Globalisierung Informations- und Kommunikationstechnik anwenden (12 Std.) - Datenbank; Flyer für Schule oder Fachbereich; Tabellenkalkulation - Vorbereitung einer Werbeaktion und Präsentation; Gestaltung und Druck von Einladungen, Visitenkarten, Aufkleber, Logos, Briefpapier 10 - Internetrecherche; vernetzte Systeme, Globalisierung - Einkauf über Internet, Chancen und Risiken bei Onlinediensten; Webseite - Electronicbanking Chancen und Gefahren; Computerschrott Recyclingprobleme Tabelle 88: Auszug aus dem Lehrplan Arbeitslehre der Hauptschule [HE_Hs03] In der Realschule wird neben einer Einführung in die Computertechnik in Klasse 5 und 8 zusätzlich auf berufskundliche Aspekte sowie Berufe in der Informationstechnik eingegangen. Der berufskundliche Aspekt behandelt dabei Arbeitsplätze, die wesentlich durch Computer bestimmt werden. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 96

97 Jgst. Unterrichtsthemen und verbindliche/fakultative Inhalte in der Realschule Ohne Computer läuft nichts mehr (16 Std.) - Arbeitsplätze - Textprogramm: Bearbeitung von Texten, Gestaltung, Einfügen von Bilddateien - Datenbank; Bilddatei: Erstellen mit Scanner 5 - Datenaustausch zwischen Textbearbeitung und Datenbank - Der Computer als Beginn eines neuen Abschnitts der Technikgeschichte - Veränderungen des beruflichen, privaten und gesellschaftlichen Lebens - Einstellungen und Urteile zur Arbeit mit dem Computer - Informationsmonopole; Datenschutz Der Computer verändert die Arbeitswelt: Von der Handarbeit zur computerunterstützten Fertigung (12 Std.) - Computer Integratet Manufactering: Computer Aided Design, Computer Aided Engineering, Computer Aided Planning, Computer Aided Manufactering - Lean-production 8 - neue Technologien und ihre Auswirkungen - Belastungen an Bildschirmarbeitsplätzen - Sicherheit des Arbeitsplatzes Erhöhung der Qualifikationsanforderungen - Veränderung des beruflichen, privaten und gesellschaftlichen Lebens durch Datenverarbeitungssysteme - Computernetze; Informationsmonopole Tabelle 89: Auszug aus dem Lehrplan Arbeitslehre der Realschule [HE_Rs03] Bildungsstandards und Inhaltsfelder Ein Entwurf vom Mai 2010 definiert Bildungsstandards und Inhaltsfelder für das Fach Arbeitslehre für Haupt- und Realschule. Hier sind die vom Lernenden zu erwerbenden fachlichen Kompetenzen in Form von Standards aufgelistet. Eine Unterteilung in Personale Kompetenz, Sozialkompetenz, Sprach- und Textkompetenz sowie Lern- und Arbeitskompetenz wird vorgenommen. Im Rahmen der Lern- und Arbeitskompetenz ist hier besonders die Medienkompetenz hervorzuheben, die folgende Aspekte beinhaltet: Zugang zu Neuen Medien finden und informationelle Selbstbestimmung eigenverantwortlich wahrnehmen Medien gestalterisch und technisch sachgerecht nutzen Lern- und Arbeitsergebnisse mediengestützt präsentieren Resultate von Mediennutzung (selbst-)kritisch reflektieren und bewerten Die drei Kompetenzbereiche Analysieren, Urteilen und Handeln geben Aufschluss über die Fähigkeiten, die die Lernenden erreichen sollen. Sechs Inhaltsfelder sind im Kerncurriculum angegeben, wobei nur das Feld Technische Systeme und Prozesse für das informatische Themenfeld von Bedeutung ist. Es bedarf aller drei Kompetenzbereiche, wobei sich mit technischen Artefakten, Systemen und Prozessen, insbesondere der Informations- und Kommunikationstechnik, auseinandergesetzt wird. Hierzu gehören sachkundige, kreative, reflektierte Anwendung von Technik, Voraussetzungen und Folgen von Techniknutzung in den Zielkonflikten Technik/Ökonomie und Technik/Ökologie sowie technischer Wandel. [HE_Bs10] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 97

98 Gesamtschule An der (integrierten) Gesamtschule wird das Fach Arbeitslehre in insgesamt fünf Module mit mehreren Unterthemen unterteilt, wobei einzelne dieser Module den Einsatz des PCs in unterschiedlicher Form vorsehen. Modul I.1: Betriebspraktikum: Vorbereitung Durchführung Auswertung Einsatz des PC: Textverarbeitung, Grafik zur Gestaltung der Praktikumsmappe Modul I. 2: Formen der Arbeit Formen der Zusammenarbeit Einsatz des PC: Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Datenbank, Internet Modul II. 1: Berufswahl: Traumberuf Realität Risiken soziale Sicherheit Einsatz des PC: Recherchen im Internet, Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Datenbank, Präsentation Modul III.1: Leistung und Lohn Einsatz des PC: Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Internet Tabelle 90: Auszug aus dem Lehrplan Arbeitslehre der Integrierten Gesamtschule [HE_IGS03] In Klasse 9/10 kann als einer von drei Wahlpflichtbereichen Leben mit Medien/Massenmedien im Wandel Informations- und Kommunikationstechnik anwenden gewählt werden. Inhaltlich gibt es sowohl verbindliche als auch fakultative Aufgaben sowie zu behandelnde Themen und vorgeschriebene Arbeitsmethoden. [HE_IGS03] verbindliche Inhalte/Aufgaben (Auswahl): Erstellen einer Datenbank Flyer für Schule oder Fachbereich Tabellenkalkulation Vorbereitung einer Werbeaktion und Präsentation; Gestaltung/Druck von Einladungen, Visitenkarten, Aufklebern, Logos, Briefpapier Internetrecherche neue Medien und ihre Auswirkungen, Medienkonsum, Medien als Erzieher Information oder Manipulation fakultative Inhalte/Aufgaben (Auswahl): vernetzte Systeme, Globalisierung Einkauf über das Internet, Chancen und Risiken bei Onlinediensten Webseite im Internet Electronicbanking-Bankverbindung über den PC, Chancen und Gefahren Computerschrott Recyclingprobleme Internet das Netz der Netze; reale Welt virtuelle Welt Werbung in den Medien Arbeitsmethoden (Auswahl): Erstellung von Arbeitsblättern, Folien, Verknüpfung von Bild, Text, Grafik Einüben von Präsentationstechniken Umgang mit OHP, Computer, Wandzeitung Betriebe-Datenbank; Tabellenkalkulationssoftware: Diagramme und Histogramme Webseite für Betrieb in der Region Internetrecherche Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 98

99 Gymnasium Am Gymnasium findet in den Klassenstufen 5 und 6 eine Informations- und Kommunikationstechnische Grundbildung (IKG) statt. Ziel des vorhandenen Rahmenkonzeptes ist es, die Schüler in Grundlagen im Umgang mit dem Medium Computer einzuweisen. Hierbei sollen unabhängig von etwaiger Vorbildung und außerschulischen Möglichkeiten ein chancengleicher Zugang sowie gleiche Grunderfahrungen gemacht werden. Die Umsetzung des Curriculums ist den Schulen überlassen, da es hier räumliche wie auch personelle Unterschiede gibt, die eine Festsetzung von Inhalten schwer möglich machen. Dieses schulintern zu entwickelnde Medienkonzept soll es ermöglichen, dass alle Schüler Grundlagen einer computer literacy erlangen. Es ist auch möglich, dass Schulen Einführungs- und Kompaktkurse sowie Halbjahreskurse oder Anbindungen einzelner Inhaltsbereiche an einzelne Fächer anbieten. In jedem Fall muss gewährleistet werden, dass die Integration der in der folgenden Tabelle aufgeführten Fertigkeiten und Qualifikationen in die einzelnen Fächer erfolgt. [HE_Gym03] Themen und Inhalte der IKG in den Jgst. 5 und 6 1.Handhabung des Computers (4 Std.) - Funktionseinheiten, Umgang mit der Hardware - Bedienung eines (graphikorientierten) Betriebssystems 2. Unterstütztes Schreiben: Einführung in eine Textverarbeitung (12 Std.) - Arbeiten mit einem Textverarbeitungsprogramm - Erstellen und Verändern von Texten; Textbausteine; Tabellen - Rechtschreibung und Silbentrennung 3. Recherchieren und Kommunizieren: Internet (10 Std.) - Einführung und Vorstellung der Dienste (www/ ) im Internet - Navigation, Auskunftsdienste und Recherche im World Wide Web - Kommunikation per 4. Präsentieren: Einfache Präsentationsformen und -techniken (8 Std.) - Einführung; Erstellung einer einfachen Präsentation - Vorführung vor der Klasse / Gruppe Tabelle 91: Inhalte der IKG am Gymnasium Jgst. 5 und 6 [HE_Gym03] Zur Umsetzung der IKG im verkürzten gymnasialen Bildungsgang (G8) wurden die gymnasialen Lehrpläne überarbeitet und um ein eigenes IKG-Curriculum erweitert. Dies ist eine vom hessischen Kultusministerium herausgegebene Handreichung aus dem Jahr 2005, die Hinweise zu den Lehrplänen enthält. Hier werden Orientierungen und Hilfestellungen zur IKG gegeben. In den Lehrplänen des verkürzten gymnasialen Bildungsgangs sind IKG- Inhalte verankert. Diese lassen sich verschiedenen Fächern zuordnen und sind zu sieben Modulen mit mehreren Untermodulen zusammengefasst [HE_Gym05]: 1) Grundlagen der Informationstechnologie: Geschichte der EDV; Bestandteile des Computers; Übersicht über Anwendungsprogramme, Datensicherheit, Datenschutz 2) Umgang mit einem Betriebssystem: Desktop eines Betriebssystems; mit Dateien und Ordnern arbeiten; Systemanpassung 3) Umgang mit einer Textverarbeitung: Arbeitsoberfläche; Texte formatieren; Arbeit mit Texten/Grafiken/Tabellen; Dokumentvorlagen; Erstellen von Serienbriefen 4) Umgang mit einer Tabellenkalkulation: Arbeitsoberfläche; Zellen formatieren; Arbeit mit Daten/Formeln/Funktionen/Diagrammen/Grafiken; Tabellen in Textverarbeitungen 5) Umgang mit einem Datenbankprogramm: Arbeitsoberfläche; Erstellen einer Datenbank; Benutzen einer Datenbank Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 99

100 6) Erstellen einer Präsentation: Arbeitsoberfläche; schnelles/manuelles Erstellen einer Datenbank; Arbeiten mit Diagrammen/Organigrammen/Tabellen 7) Information und Kommunikation: Internet; Suchen und Finden von Informationen; Nachrichtenaustausch; Dateidownload Als freiwilliges Zusatzangebot können Schulen Zertifizierungen anbieten. Deutschlandweit werden verschiedene Zertifikate bezüglich Computerwissens angeboten. Dazu gehören insbesondere der Europäische Computerführerschein, das Microsoft Office Specialist Zertifikat oder der Europäische Computer Pass Xpert. Welches Zertifikat einzelne Schulen anbieten, liegt in deren Verantwortung. Schüler können hier beispielsweise im Vormittagsoder Nachmittagsunterricht diesen Zusatzunterricht wahrnehmen. [HE_Gym05] Informatikunterricht Sekundarstufe I In Hessen ist das Fach Informatik in der Sekundarstufe 1 im Bereich des Wahlunterrichts angesiedelt. D. h., es liegt im Ermessen der jeweiligen Schule, ein solches Fach anzubieten. Es existieren keinerlei Lehrpläne. Die Hessischen Ausbilderinnen und Ausbilder empfehlen ihren Referendaren, nach den Empfehlungen des Didaktischen Forums Informatik von 2005 bzw. nach den von der Gesellschaft für Informatik e. V. (1.3.6) veröffentlichten Standards zu unterrichten. [HE_JP] Gymnasiale Oberstufe In der gymnasialen Oberstufe wird der Informatikunterricht im ersten Jahr (Einführungsphase) als Grundkurs angeboten, in den zwei folgenden Jahren (Qualifikationsphase) wird zwischen Grund- und Leistungskurs (GK/LK) unterschieden. Die Differenzierung erfolgt dabei grundsätzlich nicht durch unterschiedliche Inhalte oder Zielstellungen, sondern durch verschiedenartige Orientierung. Während der Grundkurs Orientierungswissen sowie eine projekt- und themenorientierte Ausrichtung mit exemplarischer Vertiefung anstrebt, gibt der Leistungskurs dem Erwerb fachlicher Zusammenhänge und Verfügungswissen den Vorrang und ist mehr auf wissenschaftliche Vorbildung ausgelegt. Die Gestaltung des Informatikunterrichts orientiert sich prinzipiell an den vier Leitlinien der Gesellschaft für Informatik (vgl ), wobei die erste Leitlinie im hessischen Rahmenlehrplan in Umgang mit Informationen umbenannt wurde. Die folgende Tabelle zeigt eine Übersicht der Unterrichtsthemen und Pflichtinhalte sowie Anzahl der Stunden, die für den Unterricht im Grund- bzw. Leistungskurs der jeweiligen Jahrgangsstufe veranschlagt werden. [vgl. WE07] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 100

101 Jgst. Themenfelder und verbindliche Inhalte E1 Internet (23 Std.) Repräsentation per HTML; Internet; Adressen, Protokolle; Client-Server-Architektur E2 Grundlagen der Programmierung (23 Std.) Variablen; einfache Datentypen; strukturierte Datentypen; Kontrollstrukturen; Struktogramme; Modularisierung; Benutzeroberfläche, Mensch-Maschine-Kommunikation; zustandsorientierte Modellierung Q1 Objektorientierte Modellierung (36 Std. GK, 63 Std. LK) Objektmodell; Klassen; Standardalgorithmen; Grundkonzepte Software-Engineering nur LK: abstrakte Datentypen; effiziente Algorithmen; Komplexität von Algorithmen Q2 Datenbanken (36 Std. GK, 63 Std. LK) Entity-Relationship-Modell; Relationenmodell; Datenbanksystem; Relationenalgebra; Abfragen mit QBE und SQL; Datenschutz nur LK: Normalisierung; 3-Schichtenmodell; Datensicherheit; DDL, DML, DCL Q3 Konzepte und Anwendungen der Theoretischen Informatik (36 Std. GK, 63 Std. LK) formale Sprachen und Grammatiken; endliche Automaten; Berechenbarkeit nur LK: Kellerautomaten; Turing- oder Registermaschine Q4 Eines der folgenden Wahlthemen (24 Std. GK, 43 Std. LK) Betriebssysteme; Rechnernetze; Computergrafik; Prolog als Sprache der künstlichen Intelligenz; Simulationen, Chaostheorie; technische Informatik Tabelle 92: Themenfelder und Inhalte des Informatikunterrichts in der gymnasialen Oberstufe, E Einführungsphase, Q Qualifikationsphase [HE_GyO10] Im ersten Unterrichtshalbjahr der Einführungsphase beschäftigen sich die Schüler zunächst mit dem Themenbereich Internet. Neben fundamentalem Wissen, das die Pflichtinhalte vermitteln sollen, kann der Unterricht fakultativ mit einer vertiefenden Behandlung von Suchmaschinen, Meta-Tags und Serverdiensten fortgesetzt werden. Das zweite Halbjahr schließt mit den Grundlagen der Programmierung an. Hier wird mit der Modellierung von Problemsituationen begonnen, die anschließend mithilfe einer objektorientierten Programmiersprache konstruiert werden. Fakultativ bietet sich das externe Speichern von Zuständen in Textdateien oder die funktionale Programmierung an. Die Qualifikationsphase beginnt mit der objektorientierten Modellierung und baut somit direkt auf das im 2. Halbjahr der Einführungsphase geschaffene Basiswissen auf. Neben objektorientierter Analyse werden auch rekursive und iterative Verfahren sowie einfache Such- und Sortierverfahren behandelt. Als Ergänzung zu den Pflichtinhalten bieten sich zum Beispiel abstrakte Datentypen, Graphen oder Internetprogrammierung an. Im zweiten Halbjahr der Qualifikationsphase beschäftigen sich die Schüler eingehend mit Datenbanken als wichtigem Anwendungsgebiet im Bereich Wirtschaft und Verwaltung. Neben den Grundlagen und der Behandlung eines relationalen Datenbankmodells bieten sich Datenbanken im Netz, wissensbasierte Systeme oder der Zugriff auf Datenbanken mittels Programmiersprachen als vertiefende Themen an. Im dritten Halbjahr wird das Wissen über Konzepte und Anwendungen der theoretischen Informatik erworben. Fachbegriffe und Zusammenhänge sollen im Grundkurs anschaulich eingeführt und im Leistungskurs formalisierter und systematischer angegangen werden, wobei grundsätzlich zu weitgehende mathematische Formalismen und Methoden vermieden werden sollen. Vertiefend kann auf Übersetzerbau, Komplexitätstheorie oder technische Informatik eingegangen werden. Im letzten Halbjahr der Qualifikationsphase ist die Behandlung eines Wahlthemas vorgesehen, das nicht notwendigerweise ein neues Sachgebiet erschließen soll, sondern vielmehr sinnvoll an bereits behandelte Inhalte anknüpft. Somit werden die besondere Situation dieses Prüfungshalbjahres berücksichtigt und bisherige Kenntnisse zur Vorbereitung auf das Abitur in neuen Zusammenhängen vertieft. [vgl. WE07] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 101

102 2.6.5 Zusammenfassung In Hessen haben die Schüler in der Grundschule laut Lehrplan noch keinen Umgang mit dem Computer. Viele Grundschulen bieten jedoch sogenannte Medienecken mit PCs an. Auch Grundschullehrern wird teilweise die Möglichkeit geboten, an Schulungen, z. B. Mathe mit der Maus, teilzunehmen. [HE_JP] In der Sekundarstufe I soll es eine an allen Schulformen vermittelte integrierte Informationsund Kommunikationstechnische Grundbildung (IKG) geben. An Haupt- und Realschule soll diese besonders im Fach Arbeitslehre Umsetzung finden, an Gymnasien in allen Fächern, was jedoch praktisch kaum umsetzbar ist und auch nicht umgesetzt wird. Beispielsweise sollen die Inhalte des Untermoduls Die Geschichte der EDV in den Geschichtsunterricht der 9. Klasse und die Inhalte des Untermoduls Erstellen einer Datenbank in den Biologieunterricht der 7. Klasse integriert werden. [HE_FB, HE_JP] Einen direkten Informatikunterricht gibt es in der Sekundarstufe I lediglich auf freiwilliger Basis der Schulen es gibt auch weder Lehrplan noch Rahmenvorgaben o. ä. für einen Informatikunterricht. In der gymnasialen Oberstufe haben die Schüler dann die Möglichkeit, Informatik als Grundkurs in der Einführungsphase bzw. als Grund- oder Leistungskurs in der Qualifikationsphase zu wählen. Grundschule (Klassen 1-4) kein Umgang mit dem Computer Hauptschule Realschule Gymnasium Sekundarstufe I IKG (Kl. 5, 6, 8, 10) integrativ im Fach Arbeitslehre gymnasiale Oberstufe IKG (Kl. 5+8) integrativ im Fach Arbeitslehre IKG (Kl. 5-9) integrativ in allen anderen Fächern Informatik EP: GK, 2 WS QP: GK/LK, 3/5 WS Tabelle 93: Einordnung der informatischen Bildung in Hessen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 102

103 2.7 Mecklenburg-Vorpommern Schulsystem Hauptstadt: Schwerin Fläche: ,29 km 2 Einwohner: Bildungsminister: Henry Tesch (CDU) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 94: Mecklenburg-Vorpommern Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] Die Schulbildung in Mecklenburg-Vorpommern beginnt mit der vierjährigen Grundschule. An der Regionalen Schule sowie den Integrierten und Kooperativen Gesamtschulen gibt es anschließend eine die Klassen 5 und 6 umfassende Orientierungsstufe, um so die Wahl zwischen den ab Klasse 7 folgenden Bildungsgängen zu erleichtern. Die Regionale Schule vereint Haupt- und Realschule, ist berufsvorbereitend angelegt und umfasst die Jahrgangsstufen 5 bis 10. Ab Klasse 7 gibt es Wahlpflichtunterricht, um entsprechende Begabungen der Schüler zu fördern. Hierbei kann zwischen einer zweiten Fremdsprache oder einem von der Schule angebotenen Kurs, u. a. aus dem Bereich Arbeit-Wirtschaft-Technik und Informatik, gewählt werden. Nach der 9. Klasse führt die Regionale Schule zur Berufsreife, nach der 10. Klasse zur Mittleren Reife. Eine weitere fortführende Schulbildung ist in der Gesamtschule möglich. Diese umfasst die Klassen 5 bis 10, bei vorhandener gymnasialer Oberstufe die Klassen 5 bis 12. Es gibt Kooperative und Integrierte Gesamtschulen. Jeweils zum Schuljahresende kann, wenn entsprechende Leistungen vorliegen, auf das Gymnasium gewechselt werden. Die Schüler können mit der Berufsreife, Mittleren Reife oder Hochschulreife abschließen. Das Gymnasium sieht das Abitur nach Klasse 12 vor. Mit Erreichen der 10. Klasse des Gymnasiums erwerben die Schüler einen der Berufsreife gleichwertigen Abschluss. In der gymnasialen Oberstufe kann auch der schulische Teil der Fachhochschulreife erworben werden, mit Anerkennung dessen der Schüler einen der Mittleren Reife gleichwertigen Abschluss erreicht [MV_SchulG M-V 21, Abs. 3]. [MV_Web1] Tabelle 95: Schulsystem in Mecklenburg-Vorpommern Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 103

104 2.7.2 Grundschule Der Rahmenplan für die Grundschule wurde in einem länderübergreifenden Projekt von Berlin (siehe 2.3.2), Brandenburg (siehe 2.4.2), Bremen (siehe 2.4.7) und Mecklenburg-Vorpommern erarbeitet und deckt sich inhaltlich mit den entsprechenden Rahmenplänen. Der Computer spielt in den Fächern Deutsch, Kunst, Musik sowie im Sachunterricht eine Rolle (siehe 2.3.2). An der Grundschule gibt es weiterhin das Fach Philosophieren mit Kindern, dessen Rahmenlehrplan landesintern erarbeitet wurde. Der Computer wird hier bei Recherchen eingesetzt, beispielsweise um Informationen zu Menschenrechtsorganisationen zu beschaffen. In Jahrgangsstufe 3/4 gibt es das Themenfeld Fernseh- und Computerwelten, das sich insbesondere mit Mediengestaltung und -einflüssen beschäftigt und folgende Ziele hat: Medien und das eigene Verhalten zu ihnen untersuchen mit Medien kritisch umgehen über eigene und fremde Zukunftsvorstellungen nachdenken über die Beziehung von Mensch und Technik nachdenken - Bedeutung von Fernsehen und Computer für die meisten Menschen? - Wie nutzen Menschen den Computer? - Werden TV/Computer von Erwachsenen/Kindern unterschiedlich genutzt? - Was haben Fernseh- und Computerwelten mit dem Leben zu tun? [MV_GsPh04] Orientierungsstufe In den Klassen 5 und 6 der Orientierungsstufe erhalten die Schüler eine informatische Grundbildung (eine Wochenstunde) [MV_Os01, Seite 12]: Die Informatische Bildung trägt wesentlich zur Vorbereitung der Heranwachsenden auf die verantwortungsbewusste und reflektierte Nutzung der Informations- und Kommunikationstechnologien bei. Das Hauptaugenmerk ist auf das Verständnis für informationsverarbeitende Prozesse und Modelle zu legen. Diese findet im Rahmen des zwei Wochenstunden umfassenden Fachs Arbeit-Wirtschaft- Technik (AWT) und Informatik integriert statt. Die Umsetzung von AWT- und Informatikunterricht erfolgt stets getrennt, auf dem Zeugnis wird jedoch aus beiden Teilfächern eine Note gebildet. Ziel der informatischen Grundbildung ist die Ausprägung folgender Kompetenzen im Umgang mit Informationen und Informatiksystemen: Sachkompetenz (erkennen, kennen, verstehen) Methodenkompetenz (wissen wie, können, nutzen) Sozialkompetenz (aufbreiten, lösen) Selbstkompetenz (beurteilen, erkennen, einarbeiten). Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 104

105 Der auf einem Gesamtkonzept beruhende Rahmenplan wird durch folgende vier Leitlinien strukturiert: Umgang mit Informationen Wirkprinzipien von Informatiksystemen Problemlösen mit Informatiksystemen Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen und Individuum bzw. Gesellschaft Diese Leitlinien beschreiben die Ziele, die jeweils in der informatischen Grundbildung (Klassen 5 bis 8), in Informatikkursen im Wahlpflichtbereich (Klassen 9 und 10) sowie im Informatikunterricht der gymnasialen Oberstufe zu erfüllen sind. Folgende Tabellen weisen die Kompetenzen aus, die im Rahmen der gesamten informatischen Bildung während des Durchlaufens aller Jahrgangsstufen verbindlich zu fördern sind. Sachkompetenz - informationsverarbeitende Modelle und Prozesse - Merkmale von Informationen - Organisation von Wissen - Kommunikationsnetze als Bestandteil soziotechnischer Systeme - Verschlüsselungsverfahren Methodenkompetenz - Informationen gewinnen, strukturieren, codieren, bewerten, visualisieren, präsentieren - Daten verarbeiten, interpretieren - in globalen Informationsräumen navigieren, recherchieren - Informationen verschlüsseln Tabelle 96: Leitlinie Umgang mit Informationen Sozialkompetenz - Informationen sachund adressatengerecht aufbereiten Selbstkompetenz - Informationen hinsichtlich Wahrheitsgehalt, Authentizität, Geheimhaltung kritisch beurteilen - Gefahr der Manipulation durch Informationen erkennen Sachkompetenz - Aufbau und Funktionsweise von Informatiksystemen - Computer als universelle, informationsverarbeitende Maschine - Struktur/Funktionalität von Datennetzen - Programmierbarkeit als zentrales Wirkprinzip - Leistungsparameter für Hard-/Software Methodenkompetenz - Datennetze zum Informieren und Kommunizieren nutzen - Informatiksysteme erweitern und Daten sichern können Tabelle 97: Leitlinie Wirkprinzipien von Informatiksystemen Sozialkompetenz Selbstkompetenz - sich selbstständig in Informatiksysteme einarbeiten - mit Informatiksystemen rational umgehen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 105

106 Sachkompetenz - gesellschaftlich bedeutsame Anwendungen von Informatiksystemen - Phasen der Modellbildung - Phasen des Problemlöseprozesses - Relevanz, Korrektheit und Effizienz von Problemlösungen - Grenzen des Problemlösens Methodenkompetenz - Informatiksysteme zum Problemlösen effizient nutzen - Methoden der Modellbildung - problemadäquate Software auswählen und nutzen Tabelle 98: Leitlinie Problemlösen mit Informatiksystemen Sozialkompetenz - Probleme gemeinsam arbeitsteilig lösen Selbstkompetenz - Problemlösungen kreativ, zuverlässig und zielstrebig - Korrektheit, Relevanz, Effizienz, Nutzerfreundlichkeit, Eignung des Modells kritisch bewerten - Problemlösen: Perspektivwechsel und Methodentransfer - linear/vernetzt denken Sachkompetenz - wirtschaftliche Chancen/Risiken komplexer Informatiksysteme - ethische, soziale, rechtliche Aspekte - historische Zusammenhänge zwischen gesellschaftlicher und technischer Entwicklung Methodenkompetenz - in Datennetzen kommunizieren, spezifische Formen des Argumentierens und Diskutierens beherrschen Sozialkompetenz - Informatiksysteme verantwortungsvoll einsetzen, Normen und Werte einhalten - Datenschutz und informationelle Selbstbestimmung - Einsatz sachgerecht, selbstbestimmt, sozial verantwortlich, aktiv mitgestalten Selbstkompetenz - reale und virtuelle Welt unterscheiden - eigene Persönlichkeit und Privatsphäre schützen - überhöhten Erwartungen an das Machbare entgegentreten - Informatiksystemen angstfrei begegnen Tabelle 99: Leitlinie Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen und Individuum bzw. Gesellschaft Damit all diese Kompetenzen ausgebildet werden können, muss der Unterricht als aktiver, auf der Motivation der Schüler basierender Prozess gestaltet werden. Er muss dem Schüler die Konstruktion von Wissen ermöglichen, z. B. durch das Bereitstellen geeigneter Lernumgebungen. Das Verhältnis zwischen computernaher und -ferner Arbeit muss ausgewogen sein. Der Unterricht muss dem Schüler auch Selbststeuerung und Selbstkontrolle ermöglichen, z. B. durch das kritische Überprüfen von Lernwegen und -ergebnissen. Beim Unterricht als kommunikativem Prozess ist es wichtig, die Schüler den Aspekt der Teamarbeit erleben zu lassen. Weiterhin soll der Unterricht die Interdisziplinarität der Informatik widerspiegeln und exemplarisches Lernen ermöglichen. Detailkenntnisse sind gegenüber grundlegenden Begriffen als zweitrangig anzusehen und nur, soweit sie im Kontext des Problems von Bedeutung sind, zu betrachten. In Kooperation mit anderen Fächern sind die Themen Textverarbeitung und Kommunikation gestern, heute, morgen verbindlich abzuarbeiten. Aufbau und Funktionsweise eines Informatiksystems sind dabei wesentliche Bestandteile des Unterrichts. Die in den folgenden Tabellen ausgewiesenen Kompetenzen sind am Ende des Unterrichts zu erreichen, die Reihenfolge der Behandlung kann jedoch variieren. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 106

107 In Textverarbeitung lernen die Schüler beim Gestalten von Texten und Grafiken das Eingeben, Bearbeiten und Ausgeben von Daten und werden so schrittweise mit der objektorientierten Denkweise vertraut gemacht. Es können z. B. Deckblätter für Ordner, Steckbriefe, Wandzeitungen angefertigt werden oder im Rahmen der Fächer Deutsch (z. B. Geschichtenbuch), Englisch (z. B. Briefe an Brieffreunde), Mathematik (z. B. Textbausteine für Konstruktionsbeschreibungen) oder Biologie (z. B. Protokolle) verschiedene Bereiche der Textverarbeitung aufgegriffen werden. (1) (2) (3) (4) Sachkompetenz - informationsverarbeitende Prozesse - Objekte der Textverarbeitung, Attribute, Operationen zur Änderung der Attributwerte - Begriffe wie Hard-/Software, Informatiksystem - Hardwarekomponenten, Aufgaben - Computer als universelle Maschine - Texte als Modelle - Textverarbeitung als wesentliche Anwendung von Informatiksystemen - Schreib- und Gestaltungsregeln für Textverarbeitung DIN historische Entwicklung der Schreibtechnik - Urheberrecht Methodenkompetenz - rational arbeiten beim Erfassen, Überarbeiten/ Korrigieren, Formatieren, Drucken von Texten (Zeilenumbruch, Ausschneiden, Tabulatoren, Formatvorlagen etc.) - mit Benutzeroberfläche umgehen (Verzeichnisse anlegen, Dateien verwalten, Anwendungsprogramme nutzen) - ästhetische Aspekte bei Schriftwahl, Seitenlayout - Thesaurus, Grammatik-/Rech tschreibkontrolle - Sammlungen - Grafiken selbst am Computer erstellen - Grafiken scannen Sozialkompetenz - Texte zum Informieren und Kommunizieren nutzen - zur partnerschaftlichen Arbeit am PC bereit sein - einfühlsam beim Bewerten von Texten der Mitschüler vorgehen - Hilfe geben - mit Leistungen anderer verantwortungsbewusst umgehen, Toleranz Selbstkompetenz - eigene Stärken und Schwächen beim Nutzen der Funktionen und Operationen - Vor- und Nachteile direkter und computervermittelter schriftlicher Kommunikation - eigenes Arbeiten an Texten durch Einsatz von Textverarbeitungsprogrammen vereinfachen - selbstständig und sorgfältig arbeiten - Selbstkontrolle (auch Nutzung der Grammatik-/Rech tschreibkontrolle - Texte produzieren - eigene Texte kritisch werten - Hilfe annehmen - Informatiksystemen angstfrei begegnen Tabelle 100: Zielkompetenzen der Textverarbeitung: (1) Umgang mit Informationen, (2) Wirkprinzipien von Informatiksystemen, (3) Problemlösen mit Informatiksystemen, (4) Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen und Individuum bzw. Gesellschaft Das Thema Kommunikation gestern, heute, morgen vermittelt den Schülern einen Einblick in die Entwicklung der Kommunikationstechnik vom Rauchzeichen bis zum Internet. Die Grundprinzipien von Versand und Empfang elektronischer Post sowie Nutzung von E- Mails zur Kommunikation werden aufgezeigt und angewendet. Das Fach Werken kann hier- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 107

108 bei genutzt werden, um Dokumentationen durch selbst gefertigte Modelle (z. B. Morsegerät) zu ergänzen. (1) (2) (3) (4) Sachkompetenz - Kommunikation als spezieller informationeller Prozess - Begriffe Kommunikation, Objekt, Attribut, Operation - Internetdienste - lokale und globale Datennetze - historische Entwicklung der Kommunikation - Kommunikationsarten Methodenkompetenz - Informationen recherchieren, auswählen, aufbereiten - rationell arbeiten - Bildschirmtexte schnell erfassen - Netzressourcen - s senden und empfangen - in Netzen unter Beachtung von Wirtschaftlichkeit, Sicherheit, Rechtlichkeit arbeiten - Umgang mit Textverarbeitung vertiefen - in Datennetzen kommunizieren, spezifische Formen des Argumentierens und Kommunizierens beherrschen Sozialkompetenz - Kommunikationsnetze als Bestandteil soziotechnischer Systeme - Netzpartnern Hilfe geben - Regeln zum Verhalten in Netzen einhalten ( Netiquette ) - Partner im Netz tolerieren und akzeptieren - zur Kooperation bereit und fähig sein - Chancen und Risiken von Kommunikationsnetzen, verantwortungsvolles Nutzen der Telekommunikation Selbstkompetenz - Vor-/Nachteile direkter und computervermittelter Kommunikation - Hilfe annehmen - selbstständig und sorgfältig arbeiten - Informationen kritisch werten - mit Internetdiensten rational umgehen - eigene Texte ( s) kritisch werten - Selbstkontrolle - eigene Persönlichkeit und Privatsphäre schützen Tabelle 101: Zielkompetenzen der Kommunikation gestern, heute, morgen: (1) Umgang mit Informationen, (2) Wirkprinzipien von Informatiksystemen, (3) Problemlösen mit Informatiksystemen, (4) Wechselwirkungen zwischen Informatik-Systemen und Individuum bzw. Gesellschaft Die Realisierung der Themen sollte dabei in den drei Phasen Benutzen, Analysieren und Gestalten realisiert werden. [MV_Os01] Sekundarstufe I Informatikunterricht findet in der Sekundarstufe I wie auch in der Orientierungsstufe in das Fach Arbeit-Wirtschaft-Technik (AWT) und Informatik integriert statt. Die genaue Umsetzung obliegt den Schulen gemäß Tabelle 102. In der Regel wird AWT und Informatik mit zwei Wochenstunden unterrichtet, wobei die Anteile der beiden Teilfächer von der Schule festgelegt werden. In der Vergangenheit hat sich die Einteilung 75% AWT und 25% Informatik durchgesetzt. [MV_TH] Im Wahlpflichtbereich können zusätzlich 3 Wochenstunden Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 108

109 AWT und Informatik im Rahmen der verfügbaren Stundenkontingente (siehe Tabelle 102) belegt werden. Fach P: AWT und Informatik WPF: AWT und Informatik Regionale Schule (Klassen 7-10) Integrierte Gesamtschule (Klassen 7-10) Gymnasium (Klassen 5-9) (SG) 5 (MG) insgesamt 12 insgesamt 21 insgesamt 5 bzw. 5 (SG) bzw. 2 (MG) Gymnasium (Klasse 10) 2 2 (SG) 2 (MG) insgesamt 5 bzw. 5 (SG) bzw. 3 (MG) Tabelle 102: Pflicht- und Wahlpflichtunterricht im Fach AWT und Informatik in Wochenstunden, (SG) Sportgymnasium, (MG) Musikgymnasien [MV_St09] Der Rahmenlehrplan des Faches Informatik ist größtenteils für den Unterricht der Klassen 7 bis 10 an Regionaler Schule, Gesamtschule und Gymnasium gleich. Lediglich bei den verbindlichen Themen gibt es zwei Themen, die nur am Gymnasium und ein Thema, das außer am Gymnasium überall behandelt wird. Jgst. verbindliche Themen - Informieren in Datenbanken und -netzen 7/8 - Sparen und Kalkulieren - Nutzen und Gestalten von Multimedia 9 (außer am Gymnasium) - Publizieren (nur am Gymnasium) - Sprachen und Sprachkonzepte (nur am Gymnasium) 10 Tabelle 103: Themenübersicht für das Fach Informatik fakultative Themen - Karten als Informationsträger - Bilder gestalten - Vom Computer zum Netzwerk - Computer und Recht - Prinzipien des objektorientierten Programmierens (Gymnasium) - Nutzen und Gestalten von Multimedia (Gymnasium) Alle in den Themen zu erreichenden Kompetenzen orientieren sich wie auch in der Orientierungsstufe an folgenden vier Leitlinien: Umgang mit Informationen Wirkprinzipien von Informatiksystemen Problemlösen mit Informatiksystemen Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen und Individuum bzw. Gesellschaft Die am Ende jedes Themas zu erreichenden Zielkompetenzen sind im Rahmenlehrplan detailliert aufgeführt. [MV_RG02, MV_Gym02] Da die Rahmenpläne in ihrer Erprobungsfassung seit 2002 gültig sind und seither nicht verändert wurden, wird der folgende Abschnitt größtenteils aus der Bakkalaureatsarbeit von Moritz Weeger [WE07] entnommen. Es werden die Inhalte der behandelten Themen in den verschiedenen Jahrgangsstufen benannt und kurz erläutert. Die Jahrgangsstufen 7 und 8 beginnen mit der Unterrichtseinheit Informieren in Datenbanken und Datennetzen. Der Schwerpunkt liegt auf der Informationsbeschaffung im Internet unter Nutzung unterschiedlicher Suchdienste und Datenbanken. Anschließend werden in Sparen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 109

110 und Kalkulieren Berechnungen mittels Tabellenkalkulation durchgeführt und dabei Objekte mit ihren Attributen und Operationen zur Veränderung der Kalkulation eingeführt, wobei im Unterricht auch der Einsatz von Tabellenkalkulation in der Wirtschaft thematisiert werden kann. Fakultativ kann das Thema Karten als Informationsträger aufgegriffen werden. Hier sollen Aufbau und Einsatzmöglichkeiten unterschiedlicher Karten (Telefonkarten, Kreditkarten, usw.) dokumentiert sowie über Möglichkeiten, Gefahren und Fragen des Datenschutzes diskutiert werden. Das Thema Bilder gestalten führt in Grundlagen der digitalen Bildbearbeitung ein. Neben der Unterscheidung von pixel- und vektororientierten Bildern sollen die Schüler geeignete Werkzeuge, Formate und Fachterminologie kennen lernen. [vgl. WE07] In der Jahrgangsstufe 9 wird zunächst das Thema Nutzen und Gestalten von Multimedia behandelt. Bisher erworbene Kompetenzen sollen in der Vermittlung von Gestaltungs- und Strukturierungsprinzipien multimedialer Präsentationen wiederholend angewendet werden. Auf dem Gymnasium widmet sich der Unterricht im Hinblick auf Studierfähigkeit dem Publizieren mit Schwerpunkt auf Textverarbeitung und Analyse von Beispieldokumenten. Außerdem wird großer Wert auf die produkt- und versionsunabhängige Document-View-Architektur gelegt, die strikt Daten von Layout trennt. Weiterhin können an beiden Schulformen im Themenbereich vom Computer zum Netzwerk die Möglichkeit des Datenaustauschs zwischen Computern und darüber hinaus auch Fragen der Adressierung sowie vereinheitlichende Übertragungsstandards behandelt werden. Computer und Recht befasst sich sowohl mit dem Schutz der Persönlichkeitsrechte als auch mit computerspezifischen Delikten, wie Software- Piraterie, Wirtschaftssabotage durch Viren, Trojanischen Pferden oder Wurm-Programmen. [vgl. WE07] In Jahrgangsstufe 10 ist das Thema Sprachen und Sprachkonzepte nur am Gymnasium obligatorisch. Nach einer Einführung in Grundbegriffe wie Syntax und Semantik werden sowohl prozedurale als auch deklarative Programmierung behandelt. An der Regionalen Schule bilden das Benutzen und Analysieren fertiger Programme den Schwerpunkt, wobei auf dem Gymnasium großer Wert auf selbstständiges Algorithmieren und Programmieren gelegt wird. Am Gymnasium kann der Unterricht durch Prinzipien des objektorientierten Programmierens ergänzt werden, wobei grundlegende Begriffe und Methoden erarbeitet sowie zur Lösung eigener Problemstellungen genutzt werden sollen. Ein weiteres fakultatives Thema besteht im Nutzen und Gestalten von Multimedia. Hier soll dem Schüler ermöglich werden, bisher erworbene Kompetenzen wiederholend anzuwenden. [vgl. WE07] Gymnasiale Oberstufe Die gymnasiale Oberstufe umfasst die Jahrgangsstufe 10 (Einführungsphase) sowie die Jahrgangsstufen 11 und 12 (Qualifikationsphase). Die Schüler können Informatik an der gymnasialen Oberstufe als Fach mit zwei Wochenstunden oder als eines von sechs Hauptfächern sofern von der Schule angeboten mit vier Wochenstunden wählen Kompetenzen und Standards In einem von den Ländern Berlin, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern gemeinsam erstellten Kerncurriculum wurden die Kompetenzen und Standards des Fachs Informatik der gymnasialen Oberstufe festgelegt. Diese wurden für Brandenburg unter ausführlich Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 110

111 behandelt und sind dort nachzulesen. Der Grundkurs (GK) entspricht dabei dem Fach Informatik, der Leistungskurs (LK) dem Hauptfach Informatik in Mecklenburg-Vorpommern Inhalte Der Informatikunterricht umfasst fünf verbindliche Themenfelder. Die konkrete Behandlung der einzelnen Themen ist in einem schuleigenen Curriculum festzulegen. Zwei Jahre vor dem Abitur veröffentlicht die Abituraufgabenkommission Vorabhinweise, die Schwerpunkte setzen. [MV_TH] Es sind sowohl Verknüpfung als auch Vernetzung der verschiedenen Themenfelder anzustreben. Auch sollen von den Fachkonferenzen thematische Vertiefungen und Ergänzungen hinzugefügt werden. Themenfeld Inhalte zusätzliche Inhalte im Hauptfach Datenbanken - Datenmodellierung - relationales Datenbankschema - praktische Umsetzung in ein Datenbank- Managementsystem - Normalisierung Rechner und Netze Softwareentwicklung Sprachen und Automaten Informatik, Mensch und Gesellschaft - SQL-Abfragen (Projektion, Selektion, Join) - Schichtenmodelle - von-neumann-architektur - Client-Server-Struktur - Protokolle - Kommunikations- und Kooperationssysteme - objektorientierte Modellierung (UML-Klassendiagramme) - Algorithmen und Datenstrukturen - objektorientierte Programmierung - Grundlagen systematischer Softwareentwicklung (Software-Life-Cycle) - Vergleich natürlicher und formaler Sprachen - Syntax und Semantik (Syntaxdiagramme) - zustandsorientierte Modellierung - endliche Automaten - Datenschutz und Datensicherheit - Vertraulichkeit und Authentizität - Anwendungen und Auswirkungen von Informatiksystemen - Ergonomie - deklarative Programmierung (funktional oder logisch) - Grammatiken und formale Sprachen - Turingmaschine oder Registermaschine Tabelle 104: Auszug aus dem Kerncurriculum für die Qualifikationsphase der gymnasialen Oberstufe [MV_GyO06] Seit 2001 gehört Informatik zum mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Aufgabenfeld und deckt als schriftliche Abiturprüfung eines der drei Aufgabenfelder (Mathematik, Naturwissenschaften, Informatik) ab es deckt jedoch nicht die Erbringungsverpflichtung der Naturwissenschaft ab. Informatik kann als schriftliches Zentralabitur für Fach und Hauptfach oder als mündliches Prüfungsfach abgelegt werden. [MV_Inf, MV_TH] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 111

112 2.7.6 Zusammenfassung In Mecklenburg-Vorpommern werden die Schüler bereits in der Grundschule mit dem Computer bekannt gemacht. Eine erste informatische Bildung findet an allen Schulformen in den Klassen 5 und 6 im Rahmen des Fachs Arbeit-Wirtschaft-Technik (AWT) und Informatik statt. Zusätzlich kann das Fach im Wahlpflichtunterricht belegt und somit eine informatische Bildung ausgebaut werden. In der gymnasialen Oberstufe besteht dann die Möglichkeit, Informatik als Fach oder Hauptfach zu belegen und als Prüfungsfach in das Zentralabitur einzubringen. Grundschule (Klassen 1-4) erster Umgang mit dem Computer Sekundarstufe I (Klassen 5+6) Sekundarstufe I (Klassen 7-10) gymnasiale Oberstufe Regionale Schule AWT und Informatik integrativ, 1 WS (von 4 WS) WPF: 3 WS AWT und Informatik integrativ, 0,5 WS WPF: 4 WS Gymnasium AWT und Informatik integrativ, 1 WS (von 4 WS) WPF: 3 WS AWT und Informatik integrativ, 0,5 WS (Kl. 7: 0,25 WS) Klasse 9+10: Informatik WPF, 2 WS (mind. 1 Kurs Informatik verpflichtend) Informatik als Fach/Hauptfach 2/4 WS Tabelle 105: Einordnung der informatischen Bildung in Mecklenburg-Vorpommern [MV_Inf] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 112

113 2.8 Niedersachsen Schulsystem Hauptstadt: Hannover Fläche: ,60 km 2 Einwohner: Kultusminister: Bernd Althusmann (CDU) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 106: Niedersachsen Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] In Niedersachsen dauert die Grundschule vier Jahre. Hier werden Grundlagen für die Lernentwicklung und das Lernverhalten aller Schüler geschaffen. [NI_NSchG 6] Als weiterführende Schulformen gibt es Haupt-, Real- und Gesamtschule sowie Gymnasium. Die Hauptschule vermittelt eine grundlegende Allgemeinbildung. Sie umfasst die Klassen 5 bis 9. Es besteht auch die Möglichkeit, eine 10. Klasse einzurichten, deren Besuch freiwillig ist. Nach der neunten Klasse wird der Hauptschulabschluss erworben. Nach der 10. Klasse sind weitere schulische Abschlüsse möglich, die durch schulformspezifische Schwerpunkte bestimmt sind. (NI_NSchG 8-9) An der Realschule, die die Klassen 5 bis 10 umfasst, wird eine erweiterte Allgemeinbildung vermittelt. Die Abschlüsse entsprechen denen der Hauptschule nach Absolvieren der 10. Klasse. (NI_NSchG 10) Am Gymnasium erhalten die Schüler eine breite, vertiefte Allgemeinbildung in den Klassen 5 bis 12 (bis 2011: 5 bis 13). Die 10. Klasse entspricht der Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe, an die sich die zweijährige Qualifikationsphase anschließt. Das Gymnasium wird nach der 12. bzw. 13. Klasse mit dem Abitur abgeschlossen. (NI_NSchG 11) Eine weitere Schulform stellen Integrierte und Kooperative Gesamtschule dar, die die Klassen 5 bis 12 umfassen und an denen die gleichen Abschlüsse, wie an den oben genannten drei Schulformen, erreicht werden können. (NI_NSchG 12) Am Ende des Sekundarbereichs I (Klasse 10) sind an allen weiterführenden Schulformen folgende Abschlüsse zu erreichen: - erweiterter Sekundarabschluss I: berechtigt zum Besuch der Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe oder des Fachgymnasiums - Sekundarabschluss I: Realschulabschluss - Sekundarabschluss I: Hauptschulabschluss [NI_Web] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 113

114 Tabelle 107: Schulsystem in Niedersachsen Grundschule Der Lehrplan der Grundschule sieht die Verwendung des Computers kaum vor. Der Niedersächsische Bildungsserver nline bietet jedoch ein Grundschulportal zum Thema Computer in der Grundschule an. Hier wird Lehrkräften u. a. aufgezeigt, in welchen Bereichen der Grundschule der Computer sinnvoll eingesetzt werden kann. Da die Schulen sehr unterschiedlich ausgestattet und Lehrkräfte auf unterschiedlichem Fortbildungsstand sind, wird auf den Internetseiten lediglich ein Startpunkt für die weitere Arbeit gegeben. Ziel ist es, den Computer bereits in der Grundschule als Arbeits- und Hilfsmittel zu nutzen. Grundfertigkeiten, wie Starten des Rechners, Anmeldung am Netzwerk, Umgang mit Maus und Tastatur sowie Speichern von Daten, sind explizit keinem Fach zugeordnet, sondern können fächerübergreifend, beispielsweise in Projektwochen oder Arbeitsgruppen, erlernt werden. Das Fach Deutsch lässt sich am einfachsten mit Computerarbeit verbinden. So können Schreiblernprogramme, Programme zur Förderung der Lesekompetenz oder Anlauttabellen zum Erlernen der Buchstaben zum Einsatz kommen. Die Vermittlung dieser Basiskompetenzen ist Hauptaufgabe des Deutschunterrichts. Die Möglichkeiten, die der Computer zur Textverarbeitung, -abänderung und -korrektur bietet, sind vielfältig. [NI_BsG]. Im vierten Schuljahr sollen die Schüler Wörterbuch und Rechtschreibhilfen des Computers zum Überprüfen geschriebener Texten zu nutzen wissen. [NI_GsD06] Auch im Fach Mathematik ist der Einsatz des Computers empfehlenswert. Viele Arbeitshefte enthalten eine CD-ROM. Auch für Grundrechenarten gibt es eine Vielzahl an teilweise sogar kostenloser Software. So können Übungsphasen im Klassenverband, kleinen Gruppen oder als Einzelarbeit in den Wochenplan integriert werden. [NI_BsG] Im Sachunterricht kann der Computer einerseits zum Beschaffen von Informationen aus dem Internet oder anderen Quellen, wie CD-ROM, genutzt werden oder aber zur Präsentation von Inhalten, wie dem Schreiben von Texten oder Malen zu bestimmten Themen. Für beide Anwendungsbereiche sind Grundfertigkeiten im Umgang mit dem Computer notwendig sowie angemessene Lesekompetenz und entsprechendes Wissen. [NI_BsG] Auch der Bereich Fremdsprachen lernen in der Grundschule (FliGS) kann unter Einbeziehung des Computers vermittelt werden. Das Projekt FliGS Englisch in der Grundschule kann den ab dem 3. Schuljahr stattfindenden Englischunterricht durch eine E-Learning-Plattform unterstützen. [NI_BsG] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 114

115 Im Fach Kunst bieten digitale Medien viele Möglichkeiten. Dies gilt sowohl für das klassische Zeichnen als auch für Bereiche der visuellen Darstellung, die sich am Computer umsetzen lassen. Jedoch sollte dieser nur ergänzend zum Unterricht hinzugezogen werden und die traditionellen Grundfertigkeiten mit Stift und Pinsel nicht ersetzen. Grundfertigkeiten im Umgang mit dem Computer sind elementar. [NI_BsG] Die Schüler sollen mit technischen Medien, wie Computer oder Fotoapparat, umgehen und dokumentieren, manipulieren sowie auch Bewegungen verfolgen können. [NI_GsK06]. Ebenso im Musikunterricht sollte der Computer, z. B. wenn es um Recherchen geht, angewendet werden. [NI_BsG] In Projekten kann auch fächerübergreifend mit dem Computer gearbeitet werden. Hierzu sollten die Schüler Grundfertigkeiten (Starten und Herunterfahren, Umgang mit Maus und Tastatur, gewünschte Programme öffnen und schließen) beherrschen sowie über erweiterte Fertigkeiten (Speichern, kreatives und selbstständiges Arbeiten) verfügen. [NI_BsG] Hauptschule Die Schüler erwerben im Rahmen des Fachunterrichts, der Arbeitsgemeinschaften und Berufsorientierung grundlegende Kenntnisse im Umgang mit dem Computer. [NI_Hs04] Informatikunterricht gibt es nicht Realschule Realschulen haben einen Stundenpool zur Verfügung, der zur schuleigenen Schwerpunktsetzung genutzt werden kann. In diesem Rahmen ist es möglich, das Fach Informatik einzurichten. [NI_LogIn] Es kann im Fachbereich Mathematik-Naturwissenschaften in den Klassen 6 bis 10 mit 2 Wochenstunden angeboten werden. [NI_Rs04] Die Rahmenrichtlinien für Informatik wurden seit 1993 nicht aktualisiert. Der Informatikunterricht an der Realschule soll Schüler befähigen, Möglichkeiten und Grenzen der Informationstechnologie sowie deren Auswirkungen auf die Gesellschaft zu erkennen und zu beurteilen. Dabei sollen nicht nur Grundthemen der Informatik, Information und deren systematische Verarbeitung behandelt werden, sondern auch verschiedene Aspekte zu Datenschutzes und -sicherheit sowie weitere gesellschaftsrelevante Themen zur Sprache kommen. An der niedersächsischen Realschule kann das Schulfach Informatik im Wahlpflichtbereich gewählt werden. Es wird in den Klassen 9 und 10 im Umfang von 2 Wochenstunden unterrichtet. Gemäß Rahmenrichtlinien ergeben sich Lernziele und Inhalte aus bestimmten Teilbereichen der Hauptbereiche Praktische und Technische Informatik sowie Angewandte Informatik, die in der folgenden Tabelle dargestellt sind. [NI_Rs93, vgl. WE07] Praktische und Technische Informatik - Algorithmen, Datenstrukturen und höhere Programmiersprachen (ADP) - Rechnerarchitektur (RA) - Betriebssysteme (BS) Tabelle 108: Haupt- und Teilbereiche des Informatikunterrichts Angewandte Informatik - Software Engineering, Software-Entwicklung (SE) - Grafische Datenverarbeitung (GR) - Datenbanken (DB) - Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Desktop Publishing (TTD) - Modellierung und Simulation (MS) - Rechnervernetzung und Datentransfer (RD) Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 115

116 In Anlehnung an Tabelle 108 wird der Unterrichtsstoff in fünfzehn Themenkreisen erschlossen. Es kann dabei von den in den Rahmenrichtlinien aufgeführten Vorgaben abgewichen werden, wenn alternative Themen und Inhalte zum gleichen Ergebnis führen. Die Themenkreise sowie empfohlenen Stundenzahlen für deren Behandlung sind Tabelle 109 zu entnehmen. [NI_Rs93, vgl. WE07] Themenkreise (Std.) 1. systematisches Umgehen mit Information (10) 2. Simulation (14) 3. Information codieren (20) 4. Drucken von Ausweisen für Schüler (10) 5. Lohnabrechnung (10) 6. Verwalten eines Sportvereins mit einer Datenbank (14) 7. Erstellen einer Zeitungsseite (fakultativ) (20) 8. Erstellen einer Zeitungsseite mithilfe DTP-Programm (fakultativ) (20) 9. Geld leihen oder Geld sparen (12) 10. Erstellen eines Computerspiels (20) 11. digitale Bilderzeugung Ein Bild sagt oft mehr als tausend Worte (20) 12. Übertragen von Daten (20) 13. Kaufen eines Computers technische Merkmale (8) 14. Steuern und Regeln mit dem Computer (20) 15. Geschichte der Informationsverarbeitung (10) Teilbereiche SE, ADP, TTD MS, ADP ADP, DB DB, TTD TTD DB TTD, GR TTD, GR ADP, TTD, SE ADP, SE, MA GR, MS RD RA, BS MS, ADP RA Tabelle 109: Themenkreise mit zugeordneten Teilbereichen der Informatik, Abkürzungen s. Tabelle 108 Das systematische Umgehen mit Information dient vor allem dem Angleichen von unterschiedlichen Vorkenntnissen der Schüler und zur Einübung der Rechnerhandhabung. Zusätzlich sollen alle Themenkreise an geeigneter Stelle gesellschaftliche Aspekte, Datenschutz, Rechnerorganisation sowie Betriebssysteme behandeln. [NI_Rs93, vgl. WE07] Gesamtschule Informatik wird im Haupt-, Realschul- und Gymnasialzweig in den Klassen 7 bis 10 im Rahmen des naturwissenschaftlichen Fachbereichs mit jeweils 2 Wochenstunden als Wahlpflichtfach angeboten. [NI_GeS05] Für das Fach Arbeit-Wirtschaft-Technik der Schuljahrgänge 5 bis 10 hat das Niedersächsische Kultusministerium im Jahr 2010 ein Kerncurriculum für die Integrierte Gesamtschule herausgegeben. Der Teilbereich Technik enthält das Themenfeld Information und Kommunikation, für das Erwartete Kompetenzen am Ende von Schuljahrgang 7 formuliert werden. Es beschäftigt sich zum Teil mit informationsverarbeitenden Systemen. Die Schüler sollen in der Lage sein, Möglichkeiten der Informationsübertragung sowie Werkzeuge und Materialen, die zur Herstellung eines informationsverarbeitenden Systems notwendig sind, zu benennen (Kompetenz Fachwissen). Weiterhin sollen Informationsübertragungssysteme entsprechend ihrer Einsatzmöglichkeiten beurteilt werden (Kompetenz Beurteilung/Bewertung). [NI_GeS10] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 116

117 2.8.6 Gymnasium In Sekundarstufe I des Gymnasiums ist kein expliziter Informatikunterricht vorgesehen. Der Unterricht kann nach zwei unterschiedlichen Stundentafeln erteilt werden. Diese Entscheidung trifft der Schulvorstand. In Stundentafel 1 ist eine Profilierung vorgesehen, für die elf Schuljahreswochenstunden für Wahlpflichtunterricht genutzt werden können. In diesem Rahmen besteht auch die Möglichkeit, Informatik als ein- bis zweistündiges Fach anzubieten. Stundentafel 2 hingegen sieht die Einrichtung des Fachs Informatik lediglich im Wahlbereich vor. [NI_LogIn] Zur Förderung des Informatikunterrichts in Sekundarstufe I gibt es den Schulversuch In- Tech (Informatikunterricht mit technischen Aspekten), an dem jedoch nur wenige Gymnasien teilnehmen. Ein Entwurf für ein niedersächsisches Curriculum Informatik in der Sekundarstufe I Mit Informatiksystemen gestalten aus dem Jahr 2003 beruht u. a. auf dem Lehrplan für das Pflichtfach Informatik in der Sekundarstufe I in Bayern. In ihm sind Beispiele für informatische Inhalte in den Klassen 5 oder 6 sowie 8 und 9 genannt (Tabelle 110). [NI_Sv03] Jgst. informatische Inhalte - Grundbegriffe der objektorientierten Beschreibung von Informatiksystemen - Anwendung dieser Grundbegriffe zur Erklärung des prinzipiellen Aufbaus und der Funktionsweise von gebräuchlichen Standardsoftwaresystemen 5/6 - Verwenden hierarchischer Strukturen zur Ordnung von Informationen - Verwendung vernetzter Strukturen zur Darstellung inhaltlicher Zusammenhänge von Einzelinformationen - strukturierte Zerlegung und Beschreibung von Informatiksystemen - algorithmische Beschreibung einfacher, automatisierbarer Vorgänge - Anwendung dieses Verfahren zur Konstruktion eines funktionsfähigen 8 Informatiksystems - Bewusstsein für die gesellschaftliche Bedeutung technischer Bereiche - Verwendung vernetzter Strukturen zur Darstellung inhaltlicher Zusammenhänge von Einzelinformationen - strukturierte Zerlegung und Beschreibung von Informatiksystemen - algorithmische Beschreibung einfacher, automatisierbarer Vorgänge - sicheres Strukturieren überschaubarer statischer Datenmengen durch Klassen und deren Beziehungen - Umsetzen von Datenstrukturen in ein Datenbanksystem 9 - Kennen der Forderung nach Korrektheit des Datenbestandes - Realisieren von Abfragen an den Datenbestand - Bewusstsein für Datensicherheit und Datenschutz - Umsetzen von Algorithmen in imperative Programme - algorithmisches Lösen von anwendungsbezogenen Problemstellungen in einem überschaubaren Anwendungsbereich Tabelle 110: Informatische Inhalte für das Fach Informatik im Rahmen des Schulversuchs InTech WS 1 1 Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 117

118 Des Weiteren gibt es einen Entwurf von 2005 über Standards für den Informatikunterricht in der Sekundarstufe I des Gymnasiums mit folgenden informatischen Kompetenzen: informatisch argumentieren informatisch modellieren mit formalen und technischen Elementen der Informatik umgehen Kommunizieren Diese Kompetenzen werden folgenden Bereichen (auch Bändern ) zugeordnet: Informatiksysteme und Gesellschaft Daten und Datenstrukturen Algorithmen Technische Informatik Theoretische Informatik Zu jedem Bereich gibt es wiederum Standards, die bis Ende der Klassenstufen 6 bzw. 9 erreicht werden müssen. [NI_Sv05] Gymnasiale Oberstufe Informatik kann in der Einführungsphase (Vorstufe, Klasse 10) als eine von drei zur Wahl stehenden Pflicht-Naturwissenschaften gewählt werden. Die Rahmenrichtlinien aus dem Jahr 1993 sind dabei sehr allgemein gefasst. [NI_LogIn] Sie unterteilen die fachspezifischen Ziele in die drei Bereiche Werkzeuge und Methoden der Informatik, Funktionsprinzipien von Hardund Software-Systemen einschließlich theoretischer bzw. technischer Modellvorstellungen sowie Anwendungen von Hard- und Software-Systemen und deren gesellschaftliche Auswirkungen. [NI_GyO93, vgl. WE07] Diese Bereiche mit zugeordneten Unterrichtsinhalten sind den Tabellen zu entnehmen. In der Kursstufe (Klassen 11 und 12) kann Informatik als Ersatz für die zweite Naturwissenschaft gewählt werden. [NI_LogIn] Wird das Fach Informatik in der Vorstufe mit zwei und in der Kursstufe mit vier Kursen belegt, kann es als drittes oder viertes Fach in das Abitur eingebracht werden. [NI_GyO93, vgl. WE07] Themen Algorithmen und Datenstrukturen strukturierte Zerlegung Entwicklung von Lösungen Tabelle 111: Bereich Werkzeuge und Methoden der Informatik Inhalte - Algorithmusbegriff - Spezifikation und algorithmische Abstraktion - Datentypen, Datenstrukturen, Datenmodelle - ausgewählte Algorithmen - Lösungsstrategien - Formalisierungs- und Darstellungsformen - Problemanalyse und -spezifikation - Entwurf und Darstellung von Lösungsverfahren - Implementierung von Lösungsalgorithmen - systematische Tests, Korrektur von Programmen - Bewertung und Optimierung der Problemlösung - Dokumentation von Lösung und Lösungsprozess Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 118

119 Werkzeuge und Methoden der Informatik vermittelt Grundlagen des Problemlösens mittels Computer. Anhand einfacher Probleme aus der Erfahrungswelt der Schüler wird der Algorithmusbegriff herausgearbeitet. Außerdem lernen die Schüler typische Einsatzbereiche und exemplarische Anwendungen des Computers sowie verschiedene Datentypen, -strukturen und -modelle kennen. [NI_GyO93, vgl. WE07] Themen - Software-Werkzeuge - Betriebssoftware - Rechnermodelle und reale Rechnerkonfigurationen - theoretische Grundlagen Inhalte: Eigenschaften endlicher Automaten; Aspekte formaler Sprachen; theoretische Grenzen von Verfahren und Methoden Tabelle 112: Bereich Funktionsprinzipien von Hard- und Software-Systemen einschließlich theoretischer bzw. technischer Modellvorstellungen Im zweiten Bereich Funktionsprinzipien von Hard- und Software-Systemen einschließlich theoretischer bzw. technischer Modellvorstellungen lernen die Schüler den Zusammenhang zwischen Hard- und Software kennen. Außerdem werden das Prinzip der Digitalisierung sowie theoretische Grundlagen erschlossen, wobei mindestens zwei der drei in Tabelle 112 aufgeführten theoretischen Grundlagen im Unterricht behandelt werden müssen. [NI_GyO93, vgl. WE07] Themen/Inhalte - Anwendungsgebiete - Möglichkeiten und Grenzen sowie Chancen und Risiken des Einsatzes von Informationsund Kommunikationstechnologien - Datenschutz und Datensicherung Tabelle 113: Bereich Anwendungen von Hard- und Software-Systemen und deren gesellschaftliche Auswirkungen Im dritten Bereich Anwendungen von Hard- und Software-Systemen und deren gesellschaftliche Auswirkungen soll einerseits der Umgang mit Anwendersoftware geübt, andererseits Chancen und Gefahren in Bezug auf Datenschutz und -sicherheit diskutiert werden. Die Schüler lernen Einflüsse der Informationstechnologie auf die Gesellschaft sowie Grenzen eines verantwortbaren Computereinsatzes kennen. In der Vorstufe soll sowohl in selbstständiger als auch in Gruppenarbeit ein breites Spektrum informatischen Wissens vermittelt werden. Dafür schlagen die Rahmenrichtlinien Inhalte aus den Bereichen 1 und 3 vor. Außerdem sollen die Schüler bereits hier Grundbegriffe einer höheren Programmiersprache lernen, wobei nicht Sprachdetails, sondern Methoden des Problemlösens mittels Computer im Vordergrund stehen. Die Programmiersprache dient lediglich als Hilfsmittel zur Umsetzung von Algorithmen, deren Entwicklung, Analyse und Darstellung betont wird. Die erworbenen Grundkenntnisse sollen in der Kursstufe im Sinne eines Spiralcurriculums vertieft werden. Anhand komplexer Aufgabenstellungen vermittelt der Unterricht typische Denkweisen der Informatik. Die Rahmenrichtlinien empfehlen die Verzahnung der drei spezifizierten Bereiche, indem möglichst jeder Kurs Inhalte aus allen Bereichen behandelt. Außerdem soll die Durchführung eines Software-Projekts innerhalb der Kursstufe wichtige Phasen, die bei der Softwareentwicklung durchlaufen werden, verdeutlichen. [NI_GyO93, vgl. WE07] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 119

120 2.8.8 Zusammenfassung In Niedersachsen sieht der Lehrplan der Grundschule so gut wie keine Einbeziehung des Computers in den Unterricht vor. Auf dem Bildungsportal des niedersächsischen Bildungsservers sind jedoch Vorschläge zu finden, wie der Computer in einzelnen Unterrichtsfächern eingesetzt werden kann. An der Hauptschule gibt es keinen Informatikunterricht. An Real- und Gesamtschule kann Informatik zumindest als Wahlpflichtfach mit zwei Wochenstunden gewählt werden. In Sekundarstufe I des Gymnasiums ist Informatikunterricht in Abhängigkeit der an der Schule unterrichteten Stundentafel als Wahl- oder Wahlpflichtfach vorhanden. In der gymnasialen Oberstufe besteht einheitlich die Möglichkeit, Informatik als Wahlpflichtfach mit drei Wochenstunden zu belegen. Verpflichtenden Informatikunterricht oder eine konkrete informationstechnische Grundbildung gibt es an keiner Schulform. Grundschule (Klassen 1-4) kein Umgang mit dem Computer Hauptschule Realschule Gesamtschule Gymnasium Sekundarstufe I (Klassen 9+10) - Informatik WPF, 2 WS Informatik WPF, 2 WS Schulversuch InTech Sekundarstufe I (Klassen 5/6 sowie 7-8) gymnasiale Oberstufe - Informatik Stundentafel I: WPF, 1-2 WS Stundentafel II: W Informatik WPF, 3 WS Tabelle 114: Einordnung der informatischen Bildung in Niedersachsen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 120

121 2.9 Nordrhein-Westfalen Schulsystem Hauptstadt: Düsseldorf Fläche: ,43 km 2 Einwohner: Kultusministerin: Sylvia Löhrmann (Grüne) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 115: Nordrhein-Westfalen Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] Die Grundschule dauert in Nordrhein-Westfalen vier Jahre. Dem Halbjahreszeugnis der vierten Klasse wird eine begründete Empfehlung für den weiteren schulischen Werdegang des Kindes beigelegt. Bei einer eingeschränkten Empfehlung muss zunächst ein Beratungsgespräch in der weiterführenden Schule geführt und anschließend wie auch bei uneingeschränkter Empfehlung über den künftigen Bildungsweg entschieden werden. Soll das Kind an eine Schulform, die weder mit noch ohne Einschränkungen empfohlen wird, so entscheidet ein dreitägiger Prognoseunterricht über die Zulassung zur gewünschten Schulform. [SchulG NRW 11, SK_10] An den weiterführenden Schulen Haupt- und Realschule sowie Gymnasium wird zunächst zwei Jahre lang die so genannte Erprobungsstufe besucht, in der überprüft wird, ob der Schüler für die gewünschte Schulform geeignet ist. Die Klassen 5 und 6 bilden eine pädagogische Einheit, somit gibt es keine Versetzung. Nach der 6. Klasse werden die Eltern erneut beraten. Ist der Schüler für die bisher gewählte Schulform geeignet, wird er in die 7. Klasse versetzt, andernfalls entscheidet eine Versetzungskommission über die Versetzung an eine andere Schulform. [SchulG NRW 13, SK_10] Die Hauptschule vermittelt eine grundlegende allgemeine Bildung. Sie umfasst die Klassen 5 bis 10. (SchulG NRW 14) Unterricht in Klasse 10 wird entweder mit Schwerpunkt auf Naturwissenschaften und Arbeitslehre (Typ A) oder mit Schwerpunkt auf den Fächern Deutsch, Englisch und Mathematik (Typ B), der zur Fachoberschulreife führt, unterrichtet. In den Klassen 7 bis 10 ist Wahlpflichtunterricht vorgesehen. An der Hauptschule können alle Abschlüsse der Sekundarstufe I erworben werden: Hauptschulabschluss Hauptschulabschluss nach Klasse 10, der nach erfolgreichem Abschluss der Klasse 10 Typ A vergeben wird mittlerer Schulabschluss (Fachoberschulreife), der nach erfolgreichem Abschluss der Klasse 10 Typ B vergeben wird und bei entsprechender Leistung zum Besuch der gymnasialen Oberstufe berechtigt Die Realschule vermittelt eine erweiterte allgemeine Bildung. Sie umfasst ebenfalls die Klassen 5 bis 10. Ab Klasse 7 nehmen die Schüler am Wahlpflichtunterricht teil und setzen Schwerpunkte. Je nach Möglichkeit der Schule kann das ein naturwissenschaftlich-technischer Schwerpunkt, u. a. Informatik, sein. Am Ende der Realschule wird der mittlere Bil- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 121

122 dungsabschluss (Fachoberschulreife) vergeben, der zum Besuch der Einführungsphase sowie bei besonders guten Leistungen auch der Qualifikationsphase der gymnasialen Oberstufe berechtigt. Weiterhin werden an der Realschule ein dem Hauptschulabschluss sowie dem Hauptschulabschluss nach Klasse 10 gleichwertiger Abschluss vergeben. [SchulG NRW 15, Abs. 4, SK_10] Am Gymnasium erwerben die Schüler eine vertiefte allgemeine Bildung. Der Schüler schließt nach acht Jahren mit dem Abitur ab. Das Gymnasium umfasst die Klassen 5 bis 9 (Sekundarstufe I) und 10 bis 12 (gymnasiale Oberstufe). Ab Klasse 6 wird ein Wahlpflichtangebot (Wahlpflicht I) erstellt und eine zweite Fremdsprache verpflichtend angeboten. Ab Klasse 8 (Wahlpflicht II) kann Informatik in das Wahlpflichtfächerangebot aufgenommen werden. Bis Klasse 10 können am Gymnasium ebenfalls alle Abschlüsse der Sekundarstufe I bzw. gleichwertige Abschlüsse erworben werden. [SchulG NRW 16) Die gymnasiale Oberstufe gliedert sich in eine einjährige Einführungs- und zweijährige Qualifikationsphase. [SchulG NRW 19, SK_10] In der Gesamtschule sind die Bildungsgänge der Haupt- und Realschule sowie des Gymnasium vereint und es zeigt sich im Laufe der Schullaufbahn, welchen Abschluss der Schüler anstrebt. Die Gesamtschule umfasst die Klassen 5 bis 10 (Sekundarstufe I) und die gymnasiale Oberstufe (Sekundarstufe II, Klassen 11 bis 13). [SchulG NRW 17, 18] Ab Klasse 7 gibt es ein Wahlpflichtangebot. Hier kann eine 2. Fremdsprache, Arbeitslehre oder Naturwissenschaften als Fach belegt werden. Ab Klasse 9 wird das Wahlpflichtangebot ausgeweitet. Bis Klasse 10 wird in Grund- und Erweiterungskurse eingeteilt. An der Gesamtschule können alle Abschlüsse der Sekundarstufe I sowie bei Berechtigung zum Eintritt in die gymnasiale Oberstufe das Abitur erworben werden. [SK_10] Tabelle 116: Schulsystem in Nordrhein-Westfalen Grundschule Der Lehrplan der Grundschule sieht u. a. im Fach Englisch den Umgang mit Medien vor. Beim Entwickeln von Lern- und Arbeitsstrategien sollen nicht nur Lernhilfen, wie z. B. Wörterbücher, sondern auch der Computer genutzt werden. Kunst sieht die Einbeziehung des Computers in den Unterricht unter Gestaltung mit technisch-visuellen Medien vor. Im Kunstunterricht soll gezeigt werden, dass digitale Techniken und Werkzeuge gestalterische Chancen bieten, die individuellen Fähigkeiten zu erweitern. Es wird Einblick in die Manipulierbarkeit der Wirklichkeit gegeben und durch technische Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 122

123 Herstellung sowie Untersuchung von Bildern eine Bildkompetenz aufgebaut. Die im Schwerpunkt Erproben von Materialien, Techniken und Werkzeugen avisierten Kompetenzen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Kompetenzerwartungen am Ende der Schuleingangsphase - Einsatz einfacher Layouts für Textgestaltungen und kombinierte Text-Bildgestaltungen im Schreibprogramm des Computers (z. B. Schriftarten, -größen, Cliparts) Kompetenzerwartungen am Ende der Klasse 4 - Nutzen von Layouts im Schreibprogramm des Computers für eigene Arbeiten (z. B. Wort- und Bildkombinationen erstellen und gestalten, Über- und Unterschriften) - Anlegen und Verwalten von Archiven für Bild- und Sprachdokumente - Nutzen des Internets zur Recherche Tabelle 117: Auszug aus dem Lehrplan der Grundschule für das Fach Kunst [NW_Gs08] Informations- und Kommunikationstechnische Grundbildung Die Rahmenrichtlinien für die Informations- und Kommunikationstechnologische Grundbildung (IKG) in der Sekundarstufe I sind 1990 erschienen und bis heute gültig. Die IKG soll in den Jahrgangsstufen 7 bis 9 aller Schulen im Umfang von etwa 60 Stunden erfolgen, wobei der Schwerpunkt in der 8. Klasse liegt. Der Unterricht wird in jene Schulfächer integriert, die thematische Anknüpfungsmöglichkeiten bieten, ist jedoch nicht an bestimmte Fächer gebunden. Die Schüler sollen Anwendungen der Informations- und Kommunikationstechnologien kennen lernen, ihre Grundstrukturen und Funktionen untersuchen sowie ihre Auswirkungen reflektieren und beurteilen. Es erfolgt keine separate Benotung, sondern die erbrachten Leistungen fließen in die Bewertung der jeweils beteiligten Unterrichtsfächer ein. Die im Unterricht behandelten Themen und repräsentativen Beispiele sollen sich an drei für die Informationstechnologie wichtigen Bereichen orientieren, wobei der erste die Prozessdatenverarbeitung darstellt. Hier werden computerunterstützte Messungen sowie Steuerung und Regelung technischer Abläufe behandelt. Der zweite Bereich Textverarbeitung, Dateiverwaltung, Kalkulation fasst jene Anwendungen zusammen, die typischerweise im Office-Bereich verwendet werden. Außerdem wird der Datenschutz angesprochen und die Schüler sollen für einen verantwortungsbewussten Umgang mit Daten sensibilisiert werden. Im Rahmen des dritten Bereichs Modellbildung und Simulation sollen die Schüler anhand eines Beispiels erkennen, dass für ein zu simulierendes System zunächst ein weniger komplexes, formales Modell entwickelt werden muss, das die Wirklichkeit reduziert darstellt. Eine scharfe Abgrenzung dieser drei Bereiche ist nicht erwünscht, sondern vielmehr soll auf deren häufige Verflechtung als Charakteristik dieses Fachgebiets eingegangen werden. [vgl. WE07, NW_IKG05] Hauptschule Informatikunterricht wird zum Teil als Wahlpflichtfach angeboten, zum Teil in das Fach Arbeitslehre integriert oder aber im Rahmen einer Arbeitsgemeinschaft vermittelt. [NW_LogIn] Wahlpflichtunterricht wird in den Jahrgangsstufen 7 bis 10 mit jeweils zwei Wochenstunden angeboten. Jede Schule bietet ihren Schülern in diesem Bereich ein erweitertes Lernangebot an [NW_SM10]: Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 123

124 Informatikunterricht kann im Bereich des Wahlpflichtunterrichts angeboten werden. Schülerinnen und Schüler lernen dort den Umgang mit gängiger Software und eine sinnvolle Nutzung des Internets. Aber auch in allen anderen Fächern kann der Computer nach den Möglichkeiten der Schule genutzt werden. Künftig jedoch soll diese Möglichkeit zugunsten des Faches Technik, das dann Elemente der technischen Informatik aufgreifen soll, entfallen. [NW10_2] In Nordrhein-Westfalen wird die Klasse 10 der Hauptschule in zwei Formen mit unterschiedlichen Schwerpunkten geführt. Typ A stellt die Naturwissenschaften und Arbeitslehre, Typ B hingegen Deutsch, Englisch und Mathematik in den Vordergrund. In den Klassen 9 und 10 Typ A wird das Wahlpflichtfach Informatik im Umfang von 2 bis 3 Wochenstunden angeboten, in Klasse 10 Typ B werden die Inhalte in Fächer des Pflichtbereichs integriert. Die Inhalte des Informatikunterrichts haben ihren Ursprung im Zusammenhang zwischen Instrumenten, Qualifikationen und Bereichen, die in den Unterrichtsempfehlungen für den Wahlpflichtunterricht erläutert werden und in der folgenden Tabelle übersichtlich dargestellt sind. [vgl. WE07] Instrumente - problemspezifische Anwendungssysteme - allgemeine Anwendungssysteme - universelle Programmiersysteme Qualifikationen - Anwendungen untersuchen - Strukturen und Funktionen analysieren - Auswirkungen reflektieren und beurteilen Bereiche - Prozessdatenverarbeitung und Automatisierung - Textverarbeitung, Dateiverwaltung, Kalkulation und Grafik - Modellbildung und Simulation - vernetzte Informations- und Kommunikationssysteme sowie Neue Medien Tabelle 118: Didaktische Konzeption des Informatikunterrichts an der Hauptschule [NW_Hs94] Die Themenbereiche sind in den Unterrichtsempfehlungen für den Wahlpflichtunterricht Informatik aus dem Jahr 1994 beschrieben und enthalten Beispiele für Unterrichtsvorhaben. Der Bereich Prozessdatenverarbeitung und Automatisierung behandelt Erfassung und Auswertung von Messwerten sowie Steuerung technischer Modelle und Interaktion bzw. Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine. Der Bereich Textverarbeitung, Dateiverwaltung, Kalkulation und Grafik dient der Arbeit mit Anwendungssystemen. Hier lernen die Schüler die Modularisierung von Textbausteinen, die Selektion beim Zugriff auf Dateiinhalte sowie den Austausch von Daten zwischen Programmmodulen oder Systemen kennen. Im Bereich Modellbildung und Simulation erfahren die Schüler, dass der Simulation dynamischer Systeme eine abstrahierende Modellbildung vorausgeht. Der Themenbereich vernetzte Informations- und Kommunikationssysteme und Neue Medien befasst sich mit Datenübertragung zwischen Rechnersystemen und damit verbundenen Möglichkeiten und Risiken, wobei auch auf den Schutz personenbezogener Daten eingegangen wird. [WE07] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 124

125 2.9.5 Realschule Viele Realschulen bieten in den Klassen 5 oder 6 einen Grundkurs zum Erwerb von Grundkenntnissen in den Bereichen Text- und Bildverarbeitung, Präsentation sowie Umgang mit Internet und an. Häufig gibt es auch eine fächerübergreifend nutzbare Arbeitsplattform. [NW_LogIn] Ab der Klasse 7 wird das Fächerangebot durch Wahlpflichtunterricht ergänzt, in dem die Schüler die Möglichkeit haben, Schwerpunkte zu setzen. Je nach Möglichkeit der Schule kann das auch im naturwissenschaftlich-technischen Bereich sein, wo das Fach Informatik als Neigungsschwerpunkt aufgegriffen wird. Informatik kann vier Jahre lang mit 3 Wochenstunden angeboten werden. [NW_SM10, NW_LogIn] Ziel des Wahlpflichtfachs Informatik an der Realschule ist die fundierte Vermittlung eines fachlichen Grundverständnisses. Dabei greift der Unterricht die Themen aus der Grundbildung auf und vertieft sie unter neuen Fragestellungen. Die Schüler sollen Möglichkeiten und Grenzen sowie Chancen und Gefahren der Informationstechnologie erkennen und somit zum verantwortungsbewussten Umgang mit den Werkzeugen der Informatik befähigt werden. Sie lernen dabei die Anwendungen und Auswirkungen der neuen Technologien in unterschiedlichen Lebensbereichen, wie Berufs- und Arbeitswelt, öffentliches Leben oder Freizeitbereich kennen. Der Lehrplan beschreibt drei Komponenten, die in jedem Unterrichtsvorhaben berücksichtigt werden, wobei die erste durch die unterschiedlichen Rollen der Menschen in der Auseinandersetzung mit den Informations- und Kommunikationstechnologien und ihre Folgen bestimmt wird. Die zweite Komponente besteht aus den Gebieten, in denen die neuen Technologien in unserer Gesellschaft Anwendung finden. Die dritte Komponente beinhaltet technische Systeme und Werkzeuge einschließlich der mit ihrem Einsatz verbundenen Methoden. Die aus der Grundbildung bekannten drei Themenbereiche werden im Wahlpflichtfach wieder aufgegriffen und vertieft sowie durch zwei weitere Bereiche ergänzt (Tabelle 119). [vgl. WE07] Themenbereiche - Prozessdatenverarbeitung und Automatisierung - Anwendungs- und Programmiersysteme - Modellbildung, Simulation, künstliche Intelligenz - vernetzte Information und Kommunikation, Neue Medien (ergänzend) - Algorithmik, Hardware (ergänzend) Tabelle 119: Bereiche des Wahlpflichtfachs Informatik an der Realschule [NW_Rs93] Prozessdatenverarbeitung und Automatisierung befasst sich mit Algorithmen zur Steuerung und Regelung technischer Prozesse sowie deren Hard- und Softwarevoraussetzungen. Dabei wird sowohl auf die Arbeitswelt als auch auf das alltägliche Leben Bezug genommen. Im Bereich Anwendungs- und Programmiersysteme lernen die Schüler die Arbeit mit Standardsoftware der Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Grafikverarbeitung kennen. Außerdem werden im Rahmen der Thematisierung von Datenbanksystemen auch Datenschutz und Datensicherheit angesprochen. Modellbildung, Simulation, künstliche Intelligenz vermittelt die Notwendigkeit der abstrakten Modellbildung vor der Simulation realer Prozesse und stellt den Schülern lernfähige Systeme vor, die selbstständig ihre Wissensbasis erweitern. Im Bereich vernetzte Information und Kommunikation, Neue Medien werden technische, organisatorische und methodische Aspekte der Vernetzung von Computersystemen untersucht. Der Bereich Algorithmik, Hardware dient der Untersuchung vorliegender Algorithmen, um Prob- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 125

126 lemlösungen nachzuvollziehen und zu verstehen. Außerdem werden die Kenntnisse über die Hardware des Rechners ausgebaut. [vgl. WE07] Gesamtschule In der Stundentafel für die Gesamtschule ist kein expliziter Informatikunterricht vorgesehen. Für Schüler, die die Gesamtschule ab Schuljahr 2005/2006 besuchen, entfällt die Möglichkeit, Informatik im Rahmen des Wahlpflichtbereiches wahrzunehmen. Es gibt an der Gesamtschule nur noch einen in der 6. Klasse einsetzenden Wahlpflichtbereich (früher zwei Wahlpflichtbereiche, die in den Klassen 7 bzw. 9 einsetzten). Informatikunterricht kann nun nur noch im Rahmen sogenannter Ergänzungsstunden, die der Profilbildung der Schüler dienen, angeboten werden. [NW_LogIn] Laut den Unterrichtsempfehlungen für den Wahlpflichtunterricht Informatik von 1994 orientieren sich die fachlichen Ziele an folgenden drei Leitlinien: (1) Strukturen, Methoden und Techniken der Informatik (2) Anwendungen (3) Auswirkungen und Problembereiche Dabei soll der Informatikunterricht so gestaltet werden, dass Aspekte aus den verschiedenen Bereichen in die Unterrichtseinheit einfließen und sichtbar werden. (1) (2) (3) - Politik - Freizeit - Verkehr - Produktion - Umwelt - Medizin - Militär - - Komponenten der Problemlösung - Entwicklung von Algorithmen - Software-Entwicklung - Digitalisierung - Automatisierung von Vorgängen - Kommunikationssysteme - Simulation Tabelle 120: Aspekte der drei Leitlinien [NW_GeS94] - Einsatz der neuen Technologien in der Arbeitswelt - Veränderungen im Bereich der Kommunikation Neue Medien - Veränderungen im politischen Leben; im Bereich der privaten Kommunikation; im individuellen Bereich - Datenschutz Strukturen, Methoden und Techniken der Informatik beschäftigt sich mit den in diesem Gebiet notwendigen Sichtweisen und Methoden. Zentrale Aspekte sind Analyse und algorithmische Lösung von Problemen, Funktionsweise von Soft- und Hardware sowie Stellenwert des Werkzeugs Computer als Hilfsmittel bei der Datenverarbeitung. Die Schüler begreifen, dass der Einsatz von Informatiksystemen in unterschiedlichsten Anwendungen zunehmend an Bedeutung gewinnt. Sie beschäftigen sich u. a. mit der Verwaltung großer Datenmengen, der Analyse automatisierter Abläufe sowie dem Einsatz der Informationstechnologie zur Unterstützung moderner Kommunikation. Die Leitlinie Auswirkungen und Problembereiche befasst sich mit Auswirkungen des Technologieeinsatzes auf die Gesellschaft und den damit einhergehenden Veränderungen in verschiedenen Lebensbereichen. Die Schüler sollen Grenzen des verantwortbaren Einsatzes neuer Technologien erkennen sowie Gefahren von Datenüberflutung und -missbrauch diskutieren. [vgl. WE07] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 126

127 2.9.7 Gymnasium Seit dem Schuljahr 2005/2006 wurden alle Gymnasien dahingehend umgestellt, dass sie bereits nach acht, und nicht wie bisher nach neun Jahren zum Abitur führen. Sekundarstufe I endet somit bereits nach Klasse 9, wodurch es Anpassungen in den Lehrplänen gab, die zum 1. August 2007 in Kraft getreten sind. In den Kernlehrplänen für die Sekundarstufe I des achtjährigen Gymnasiums gibt es keinen Lehrplan für das Fach Informatik [NW_Gy8]. Für das neunjährige Gymnasium hingegen existieren Richtlinien, die 1993 erlassen wurden [NW_Gy9]. Folgende Textpassagen sind dem Lehrplan für das neunjährige Gymnasium entnommen und beziehen sich darauf. Am Gymnasium in Nordrhein-Westfalen wird Informatik im Wahlpflichtbereich II der Klassen 8 und 9 (G8) bzw. 9 und 10 (G9) im Umfang von 2 oder 3 Wochenstunden angeboten. Ziel ist, die Schüler zum qualifizierten Umgang mit Anwendungssoftware als Werkzeug zu befähigen, wobei auch Verständnis für die zugrunde liegenden Programmierkonzepte erreicht werden soll. Die Richtlinien für den Informatikunterricht in Sekundarstufe I teilen den Unterricht in vier Themenbereiche auf, die jeweils innerhalb eines Schuljahres behandelt werden und der Erarbeitung von sechs Informatikbereichen (Tabelle 121) dienen. [vgl. WE07] Informatikbereiche - Methoden der Softwareentwicklung (MS) - Anwendersysteme (AS) - Informations- und Kommunikationssysteme (IK) - Arbeitsweise von Computersystemen (AC) - Messen, Steuern, Regeln bei technischen Prozessen (MSR) - Simulation (SI) Tabelle 121: Themenbereiche des Wahlpflichtfaches Informatik am Gymnasium [NW_G02] Nachfolgende Tabelle zeigt die Aufteilung der Themenbereiche in die Klassenstufen und im Unterricht zu vermittelnde Informatikbereiche. Jgst. Themenbereiche Informatikbereiche 8 (G8) Umgang mit Software AS, IK, SI Funktionsweise von Software MS 9 (G8) Funktionsweise von Hardware, Prozessdatenverarbeitung AC, MSR, IK Softwareprojekte Tabelle 122: Themenbereiche des Informatikunterrichts am Gymnasium [NW_G02] In Jahrgangsstufe 8 wird zunächst der Umgang mit Software behandelt. Es werden Inhalte der Textverarbeitung, Grafikbearbeitung, Tabellenkalkulation und Dateiverwaltung vermittelt. Die Umsetzung der Inhalte soll dabei möglichst im Rahmen anwendungsbezogener Themen erfolgen, so dass den Schülern die Möglichkeiten der Anwendungssoftware sowie Veränderung von Arbeitsabläufen durch die EDV bewusst werden. Der zweite Komplex dieser Klassenstufe befasst sich mit der Funktionsweise von Software. Hier lernen die Schüler einfache Algorithmen und Methoden der Informatik kennen. Wenn im Unterricht ein objektorientiertes Programmiersystem verwendet wird, so können in diesem Halbjahr bereits objektorientierte Grundlagen vermittelt werden. Die 9. Klasse beginnt mit dem Themenbereich Funktionsweise von Hardware, Prozessdatenverarbeitung und vermittelt Grundwissen über den Aufbau des Rechners, logische Schaltun- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 127

128 gen und Digitalisierung. Außerdem wird der Bereich Messen, Steuern, Regeln bei technischen Prozessen thematisiert. Im zweiten Halbjahr dieser Klassenstufe erweitern und vertiefen die Schüler ihre Kenntnisse, indem sie gemeinsame Softwareprojekte durchführen. [vgl. WE07] Gymnasiale Oberstufe Am achtjährigen Gymnasium ist die Sekundarstufe I verkürzt, so dass die dreiteilige gymnasiale Oberstufe bereits in der 10., und nicht erst in der 11. Klasse (Einführungsphase) beginnt. Die Klassen 11 und 12 bilden die Qualifikationsphase. Die Schüler müssen in der gymnasialen Oberstufe im Rahmen der Profilmeldung zwei Fremdsprachen oder zwei Naturwissenschaften, von denen eine durch Informatik ersetzt werden kann, für die Dauer der gesamten Oberstufe belegen. [NW_LogIn] Folgende Textpassagen sind mit entsprechender Vorverlegung der Klassenstufe auf das achtjährige Gymnasium zu übertragen, da es keine speziellen Lehrpläne oder Richtlinien für das Fach Informatik am achtjährigen Gymnasium gibt. Lehrplan und Richtlinien stammen aus dem Jahr Am Gymnasium beginnt der Informatikunterricht in der Einführungsphase als Grundkurs und kann in der Qualifikationsphase als Grund- oder Leistungskurs fortgeführt werden. Beide Kursarten führen in fachspezifische Methoden ein und dienen der Aneignung grundlegender Arbeitstechniken und Methoden. Dabei wird im Leistungskurs auf einige Unterrichtsinhalte, die im Grundkurs nur exemplarisch behandelt werden können, vertieft eingegangen. Dazu gehören beispielsweise die Arbeit mit einem weiteren Programmiersprachenparadigma sowie die Behandlung technischer, funktionaler und organisatorischer Prinzipien von Hard- und Softwaresystemen. Der Lehrplan konkretisiert die Bereiche des Schulfaches Informatik unter den drei Perspektiven Fachliche Inhalte, Lernen im Kontext der Anwendung sowie Methoden und Formen selbstständigen Arbeitens, die im Unterricht miteinander zu verknüpfen sind. Folgende Tabelle enthält die fachlichen Inhalte, die im Lehrplan in die zwei Fachprinzipien Modellieren und Konstruieren sowie Analysieren und Bewerten aufgeteilt sind. [vgl. WE07] Modellieren und Konstruieren ein Informatikmodell gewinnen: Probleme eingrenzen und spezifizieren, reduzierte Systeme definieren Daten und Algorithmen abstrahieren Lösungskonzepte nach Programmierkonzept realisieren, überprüfen und weiterentwickeln Tabelle 123: Fachliche Inhalte [NW_GyO99] Fachprinzipien Analysieren und Bewerten typische Einsatzbereiche, Möglichkeiten, Grenzen, Chancen sowie Risiken der Informations- und Kommunikationssysteme untersuchen und einschätzen Algorithmen, Sprachkonzepte und Automatenmodelle beurteilen technische, funktionale und organisatorische Prinzipien von Hard- und Software kennen lernen und einordnen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 128

129 Der Unterricht ist curricular spiralförmig aufgebaut, so dass wesentliche Bereiche bereits in der Einführungsphase behandelt und später in der Qualifikationsphase wieder aufgegriffen und vertieft werden. Dazu schlägt der Lehrplan eine Reihe von Lernsequenzen vor, die auch die unterschiedlichen Eingangskenntnisse der Schüler berücksichtigen: Sequenz imperativ Sequenz objektorientiert allgemein Sequenz objektorientiert visuell Sequenz wissensbasiert Sequenz funktional Sequenz anwendungsorientiert Außerdem muss mindestens ein weiteres Schwerpunktthema aufgegriffen werden. Für den imperativen Ansatz wird im Rahmen der klassisch-imperativen Algorithmik das EVA-Prinzip mittels PASCAL verwandter Sprachen verfolgt, während der objektorientiert allgemeine und objektorientiert visuelle Ansatz die objektorientierte Programmierung in den Mittelpunkt stellt. Die Sequenz wissensbasiert gibt eine Einführung in die Arbeitsweise wissensbasierter Systeme. Die Sequenz funktional behandelt funktionale Programmiersprachen am Beispiel von LISP. In der Sequenz anwendungsorientiert beschäftigen sich die Schüler mit dem Datenbank-Entwurf sowie Datenbank-Operationen. [vgl. WE07] Informatik kann sowohl als schriftliches als auch mündliches Abiturfach gewählt werden. Seit 2007 wird das Zentralabitur in Nordrhein-Westfalen auch für das Schulfach Informatik durchgeführt. [NW_A07] Durch die Vorgaben zum Zentralabitur wurde der weite Ansatz der Richtlinien, der eine große Themenvielfalt zuließ, deutlich reduziert sowie der Stellenwert der verschiedenen Ansätze neu bewertet. [NW_LH] Zusammenfassung In Nordrhein-Westfalen gibt es eine an allen Schulformen in die übrigen Fächer integrierte Informations- und Kommunikationstechnische Grundbildung (IKG), die in unterschiedlicher Form und Intensität erfolgt. Aufgrund mangelnder Lehrerausbildung, fehlender Räumlichkeiten oder den durch die Schulzeitverkürzung ohnehin schon vollen Fachlehrplänen wird diese häufig nicht oder nur sporadisch vermittelt. Für ein Pflichtfach Informatik in der Sekundarstufe I sieht man derzeit keine Möglichkeit. Eine Alternative stellt an einzelnen Schulen das im Rahmen der Ergänzungsstunden unterrichtete Fach Informatische Bildung dar. [NW_LogIn] In Haupt-, Real- und Gesamtschule ist es möglich, Informatik im Wahlpflichtbereich und somit als Hauptfach anzubieten. Durch diese Einordnung wird das Fach abschlussrelevant aufgewertet. [NW_LH] An den Hauptschulen gibt es Informatik meist im Wahlpflichtfächerangebot, integriert in das Fach Arbeitslehre oder als Arbeitgemeinschaft. Die Realschule bietet optional den Neigungsschwerpunkt Informatik, der vier Jahre lang mit jeweils drei Wochenstunden angeboten wird. An den Gesamtschulen gibt es für Schüler ab Schuljahr 2005/2006 nur noch einen Wahlpflichtbereich und Informatik kann nun nur noch im Rahmen von Ergänzungsstunden angeboten werden. Dadurch wird das Angebot an Informatikunterricht an Gesamtschulen möglicherweise sinken. [NW_LogIn] Am Gymnasium kann Informatik in den Klassen 8 und 9 als Wahlpflichtfach belegt werden. In der gymnasialen Oberstufe kann es zur Profilbildung eine Naturwissenschaft ersetzen sowie als Grund- oder Leistungskurs und somit auch als Abiturfach gewählt werden. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 129

130 Gesamtschulen und Gymnasien haben im Rahmen der Umgestaltung von G9 auf G8 die Möglichkeit, in den Jahrgangsstufen 5 bis 10 schulbezogen eigene Angebote im Umfang von sechs Wochenstunden in den Schulunterricht zu integrieren. Dadurch war es möglich, an einigen Schulen, besonders Gymnasien, ein informatisch orientiertes Angebot zu erstellen, das sich teilweise auch nach den Bildungsstandards richtet. [NW_LH] Grundschule (Klassen 1-4) erster Umgang mit dem Computer Hauptschule Realschule Gesamtschule Gymnasium Sekundarstufe I (Klassen 7-9, insgesamt ca. 60 WS) IKG integrativ IKG integrativ IKG integrativ IKG Integrativ Sekundarstufe I Klasse 9/10: Typ A: Informatik WPF, 2-3 WS Typ B: integrativ Klassen 7-10: Informatik WPF, 3 WS Informatik als Ergänzungsstunde Klassen 8-9: Informatik WPF, 2-3 WS gymnasiale Oberstufe Informatik Kl. 10: 3 WS Kl. 11/12: GK/LK mit 3/5 WS Tabelle 124: Einordnung der informatischen Bildung in Nordrhein-Westfalen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 130

131 2.10 Rheinland-Pfalz Schulsystem Hauptstadt: Mainz Fläche: ,70 km 2 Einwohner: Bildungsministerin: Doris Ahnen (SPD) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 125: Rheinland-Pfalz Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] Nach der vierjährigen Grundschule wird eine Empfehlung für den weiteren Bildungsweg der Kinder ausgesprochen, wobei die Wahl der Schulart [RP_ÜSchO 10, Abs.1] sowie die Entscheidung darüber ausschließlich bei den Eltern liegen. [RP_ÜSchO 12, Abs. 2] Derzeit wird das Schulsystem in Rheinland-Pfalz umstrukturiert. So werden Haupt- und Realschulen, regionale Schulen und duale Oberschulen abgelöst bzw. in eine Realschule plus umgewandelt. Die Kinder besuchen somit nach der Grundschule wahlweise Gymnasium, integrierte Gesamtschule oder Realschule plus. Die ersten Realschulen plus gibt es seit dem Schuljahr 2009/2010. Der gesamte Umstrukturierungsprozess soll 2014 endgültig abgeschlossen sein. [SK_10] Die Klassen 5 und 6 der Sekundarstufe I bilden die Orientierungsphase. Diese kann schulartabhängig oder schulartübergreifend eingerichtet werden. [RP_SchulG 9, Abs. 6] Die Realschule plus existiert in integrativer und kooperativer Form. In der integrativen Form findet ab Klasse 7 eine Fachleistungsdifferenzierung in Kursen und klasseninternen Gruppen statt, ab Klasse 8 können abschlussbezogene Klassen gebildet werden. [RP_SchulG, 10a, Abs. 1 und 2] Bei der kooperativen Realschule plus werden die Schüler ab dem 7. Schuljahr abschlussbezogenen Klassen zugeordnet. [RP_SchulG, 10a, Abs. 3] Klasse 5 und 6 sind als schulartübergreifende Orientierungsstufen angelegt und werden inhaltlich wie am Gymnasium gelehrt, um dadurch den Übergang zu Klasse 7 zu erleichtern. Als Schulabschlüsse sind nach der 9. Klasse an beiden Formen die Berufsreife sowie nach Klasse 10 der qualifizierende Sekundarabschluss I möglich. [RP_SchulG 10, Abs. 3] Nach Klasse 12 kann an einigen Realschulen plus, an denen Fachoberschulen eingerichtet sind, die Fachhochschulreife erworben werden. [SK_10] An der integrierten Gesamtschule werden die Klassen aus Schülern unterschiedlicher Herkunft, Begabung und Neigung gebildet, die in diesem Klassenverband über die Grundschule hinaus gemeinsam lernen. Erstmals von Klasse 9 in Klasse 10 findet eine Versetzung statt. [SK_10] An der integrierten Gesamtschule können folgende Abschlüsse erreicht werden [RP_SchulG 10, Abs. 6]: Berufsreife (Hauptschulabschluss) nach Klasse 9, qualifizierter Sekundarabschluss I (Realschulabschluss) nach Klasse 10, Übergangsberechtigung in die gymnasiale Oberstufe, Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 131

132 schulischer Teil der Fachhochschulreife, allgemeine Hochschulreife. Am Gymnasium erwirbt der Schüler in Sekundarstufe I den qualifizierten Sekundarabschluss I und nach der gymnasialen Oberstufe, die drei Jahre umfasst und in der die Schüler Grund- und Leistungskurse wählen, die allgemeine Hochschulreife. [RP_SchulG 10, Abs. 4] Es gibt das neunjährige Gymnasium (G9) und die achtjährige Ganztagesschule (G8GTS). Am G9, das auf die Mehrheit der Gymnasien zutrifft, wird das Abitur nach 9 bzw. 8 ¾ Jahren erreicht. Die Klassen 5 und 6 bilden die Orientierungsstufe, die Klassen 7 bis 10 die Sekundarstufe I und die Klassen 11 bis 13 die gymnasiale Oberstufe. Die Schüler verlassen bis zum der Jahrgangsstufe 13 die Schule. An der G8GTS erreichen die Schüler nach 8 Jahren das Abitur. Die Klassen 5 und 6 bilden wie auch am G9 die Orientierungsstufe. Die Klassen 7 bis 9 bilden, ergänzt durch Nachmittagsunterricht, die Sekundarstufe I und die Klassen 10 bis 12 die Oberstufe. Nur wenige ausgewählte Pilotschulen bieten das Abitur nach insgesamt 12 Schuljahren an. [RP_AH] Tabelle 126: Schulsystem in Rheinland-Pfalz Grundschule Der Rahmenplan der Grundschule aus dem Jahr 2002 sieht den Einsatz des Computers im Unterricht nicht explizit vor Realschule Plus Ab Klasse 7 haben die Schulen die Möglichkeit, neben Wahlpflichtangeboten aus den Bereichen Technik und Naturwissenschaft (TuN), Wirtschaft und Verwaltung (WuV) sowie Hauswirtschaft und Sozialwesen (HuS) zusätzlich durch die Gestaltung eigener Angebote den Schülern ein breites Spektrum an Wahlpflichtunterricht zu ermöglichen. Zusätzlich sind verpflichtende Unterrichtsprinzipien, darunter Informatische Bildung, im Wahlpflichtbereich zu realisieren [RP_RsP10, 2. Informatische Bildung]: Im Wahlpflichtbereich sind Berufsorientierung, Informatische Bildung und Ökonomische Bildung durchgängige Unterrichtsprinzipien, die grundsätzlich bei der Planung von Projekten und Unterrichtseinheiten in den Fächern Hauswirtschaft und Sozialwesen, Technik und Naturwissenschaft und Wirtschaft und Verwaltung sowie in der zweiten Fremdsprache verbindlich umzusetzen sind. Auch außerhalb des Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 132

133 Wahlpflichtbereiches ist jedes Fach aufgefordert, diese Unterrichtsprinzipien einzubinden. In der 6. Klasse gibt es ein Orientierungsangebot, das den Schülern Einblick in die Wahlpflichtfächer, deren Schwerpunktsetzungen, Arbeitsweisen und fachlichen Inhalte gibt. Vor Eintritt in die siebte Klasse entscheiden sich die Schüler für eines der Wahlpflichtfächer, das künftig mindestens zweistündig pro Woche und Schuljahr bis zur zehnten Klasse angeboten werden muss. Das Orientierungsangebot in der sechsten Klasse umfasst vier Wochenstunden und beinhaltet die Fächer TuN, WuV und HuS. Die Schulen können informatische Bildung als Fach in das Orientierungsangebot integrieren. Pflichtangebote aus dem Wahlpflichtbereich müssen in den Klassenstufen 5 und 6 mit insgesamt 4 Wochenstunden, Pflicht- sowie schuleigene Wahlpflichtangebote in den Klassenstufen 7 bis 10 mit insgesamt 14 Wochenstunden in den Stundenplan eingebracht werden. In den Jahrgangsstufen 7 bis 10 können die Schulen in so genannten Profilstunden im Umfang von bis zu fünf Stunden eigene pädagogische Schwerpunkte setzen, die dem schuleigenen Konzept angepasst sind. [RP_RsPK09, RP_RsP09] Der Rahmenplan zum Wahlpflichtunterricht und den Unterrichtsprinzipien tritt zum in Kraft. Der Rahmenplan weist Kompetenzen aus, ist problem-, handlungssowie schülerorientiert und soll durch methodisches Arbeiten das Lernen fördern. Informatische Bildung ist als Unterrichtsprinzip zu beachten. Als Basiskompetenz ist die Anwendung von Informations- und Kommunikationstechniken heutzutage elementar und jeder Schüler muss mit ihr vertraut und in der Lage sein, diese zu benutzen. Ziel der informatischen Bildung ist der sachgerechte, reflektierte, kritische und verantwortungsvolle Umgang mit eben diesen grundlegenden Technologien. Die Leitkompetenz der informatischen Bildung ist wie folgt formuliert [RP_RsP10]: Die Schülerinnen und Schüler nutzen Informations- und Kommunikationstechnologien in verschiedenen Kontexten, bewerten sie kritisch und verstehen ihre gesellschaftliche Bedeutung. Die einzelnen Kompetenzen entwickeln sich während der Klassenstufen 6 bis 10. Ihre Ausprägung wird in den folgenden Tabellen aufgezeigt. Die Schüler erschließen sich Grundlagen, Strukturen, Anwendungen und Arbeitsweisen der Computernutzung sachgerechte Nutzung von Computer und Peripherie - grundlegende Funktionen von Anwendungsprogrammen - selbstständiges Organisieren von Dateien/Ordnern - Erstellung, Bearbeitung verschiedener Office-Dokumente Tabelle 127: zum ersten Kompetenzpunkt - selbstständiges Erstellen und Gestalten von Textdokumenten - Nutzung erstellter Präsentationen bei Vorträgen - Erstellung, Bearbeitung, Auswertung von Tabellen, Visualisierung von Daten mit Diagrammen - Einsatz von Programmen zur selbstständigen Lösung von Aufgaben - Vorsichtsmaßnahmen gegen Infizierung mit Viren Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 133

134 Die Schüler nutzen Informations- und Kommunikations-Technologien sachgerecht selbstständige, bewusste Nutzung der Internetrecherche zu Informationsbeschaffung - Nutzung von Lernplattformen als Informations- und Kommunikationsmedium - Nutzung verschiedener Internetdienste unter Anleitung Tabelle 128: zum zweiten Kompetenzpunkt - gezielte Nutzung von Diensten im Internet - Darstellung der Entstehung, Strukturen und aktueller Entwicklung des Internets - technische Grundvoraussetzungen Internetzugang Die Schüler gehen reflektiert und sozial verantwortlich mit Informations- und Kommunikationstechnologien um Urheberecht - Prüfung von Kaufangeboten im Internet - Reagieren auf Gefahren im Internet - Datenschutz im Netz - Suchergebnisse unter Anleitung auf deren Brauchbarkeit untersuchen Tabelle 129: zum dritten Kompetenzpunkt - Reflektion von Gefahren im Internet - Wahrung von Persönlichkeitsrechten - Suchergebnisse auf Brauchbarkeit beurteilen Der Rahmenplan wird im Einzelnen noch konkretisiert. Im Folgenden wird die im Rahmenlehrplan aufgeführte mögliche Konkretisierung bezüglich zwei weiterer Kompetenzen aufgezeigt. [RP_RsP10] Die Schüler erschließen sich Grundlagen, Strukturen, Anwendungen und Arbeitsweisen der Computernutzung Computernutzung und Dateiverwaltung - Regeln in Rechnerräumen; Funktionsweise PC; EVA-Prinzip; Ordner anlegen Textverarbeitung - Kopieren, Ausschneiden, Einfügen, Korrigieren, Löschen - Format - Grafiken - Kopf- und Fußzeilen Präsentation - Einbinden von Text/Grafik; Gestaltungsregeln, Layoutvorlagen - Datenverwaltung in gegebener Ordnerstruktur (z. B. Rezept-/ Projektordner) - Tabellen; Tastenkombinationen - Assistenten, Layoutvorlagen - Rahmen, Absätze, Seitenränder, Umbrüche, Einzüge, Spalten, Gliederung, Nummerierung - benutzerdefinierte Animation - fachspezifische Programme (z. B. Ernährungssoftware, CAD, ) - Gefahren von Viren für EDV-Systeme - normiertes Schreiben (DIN 5008) - Serienbriefe aufgrund einer Datenquelle - Einbindung selbst erstellter Objekte - Master- und Titelfolien - Handzettel, Notizseiten - Serienbriefe aus selbst erstellter Datenquelle Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 134

135 Tabellenkalkulation - Zelle, Spalte, - Formatierung Zeile Tabellenblatt - Eingabe, Korrektur, Löschen - Einbindung von - Druckbereich von Daten Objekten - Diagramme - math. Grundfunktionen - Rechnungen - Einbindung von selbst erstellten Objekten Tabelle 130: mögliche Konkretisierung nach weiterem Kompetenzpunkt - fachspezifische Aufgaben (z. B. Lebenshaltungskosten) - Diagramm-Erstellung für statistische Auswertungen von Umfrage- und Versuchsergebnissen (z. B. Modeverhalten, Experimente, Lohntabelle) Die Schüler nutzen Informations- und Kommunikationstechnologien sachgerecht Internet - Browser (Startseite, Favoriten) - -Adresse - Internetrecherche - Internetdienste: www, , ftp, Chat, Foren - Web 2.0, Communities, Blogs, Podcast, Videoplattformen - e-portfolio, -Anhänge, Verteilerlisten, Adressbuch - Suchmaschinen, Kataloge und Metasuchmaschinen - interaktive Möglichkeiten einer Lernplattform Tabelle 131: mögliche Konkretisierung nach weiterem Kompetenzpunkt Die Schüler gehen reflektiert und sozial verantwortlich mit Informations- und Kommunikationstechnologien um Jugendmedienschutz - Regeln für sicheres Surfen - Gefahren durch Veröffentlichung eigener Daten (Homepages, Wiki, Social-Communities) Tabelle 132: mögliche Konkretisierung nach weiterem Kompetenzpunkt - Gefahren wie Cybermobbing, Werbung - Datenschutz/-sicherheit (Zugriffs-/Zugangsbeschränkungen, Einstellungen in Browsern und Instantmessenger-Programmen, Passwörter, Verschlüsselung von Funknetzen) - Urheberecht: illegale Kopien (Raubkopien) und Tauschbörsen im Internet, Bezahlsysteme Integrierte Gesamtschule und Gymnasium Ein (gültiger) Lehrplanentwurf für das Wahlfach bzw. Wahlpflichtfach Informatik an Gymnasien und Integrierten Gesamtschulen, Sekundarstufe I, wurde im Juni 2008 erarbeitet und wird im Folgenden als Bezugsquelle genutzt. Das Wahlfach/Wahlpflichtfach dient der Vorbereitung einer vertiefenden Behandlung informatischer Sachverhalte in der Oberstufe. Es ist verpflichtend, sofern in der Oberstufe Informatik als Leistungskurs belegt werden soll. Es wird davon ausgegangen, dass spezifische Fähigkeiten und Fertigkeiten bereits im Vorfeld erworben worden sind und deshalb nicht im Mittelpunkt des Unterrichts stehen. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 135

136 Das Wahlpflichtfach wie auch das Wahlfach Informatik ist in folgende drei Inhaltsbereiche untergliedert: - Grundlagen der Informationsverarbeitung (Tabelle 133) - Algorithmisches Problemlösen (Tabelle 134) - Nutzung und Modellierung von Datenbanken (Tabelle 135) Im Inhaltsbereich Grundlagen der Informationsverarbeitung geht es speziell um die Darstellung von Information in Form von Daten. Weiterhin wird sich mit Informatiksystemen zur Datenverarbeitung auseinandergesetzt. Ein weiterer Punkt des Lehrplans ist Algorithmisches Problemlösen. Hier wird auf die automatisierte Datenverarbeitung eingegangen. In Nutzung und Modellierung von Datenbanken steht die Informationsdarstellung mit Hilfe von Daten sowie die Gewinnung neuer Informationen durch Interpretation verarbeiteter Daten im Mittelpunkt. Der Lehrplan konkretisiert die Kompetenzen, die die Schüler im Laufe der Sekundarstufe I ausbilden sollen sowie Inhalte, die zur Entwicklung eben dieser Kompetenzen notwendig sind. Die Zuordnung zu Schulhalbjahren wie auch Reihenfolge sind nicht festgelegt und liegen im Ermessen jeder einzelnen Schule. Jeder Inhaltsbereich beinhaltet eine inhaltsbezogene Kompetenz und wird in Teilkompetenzen aufgeschlüsselt. Am Ende sollen die Schüler über alle Kompetenzen aller Inhaltsbereiche verfügen. Das Wahlpflichtfach Informatik wird nur an achtjährigen Gymnasien sowie Integrierten Gesamtschulen angeboten und ist verbindlich mit drei Stunden pro Woche zu unterrichten. An neunjährigen Gymnasien gibt es das Wahlfach Informatik. Hier geht man von einem zweistündigen wöchentlichen Unterricht aus. Das Fach hat denselben Stellenwert (bzgl. der Folgen für die Versetzung) wie eine dritte fakultative Fremdsprache am neunjährigen Gymnasium. [RP_AH] Inhaltlich sind sowohl Wahl- als auch Wahlpflichtfach gleich. Da Schüler, die das Wahlpflichtfach Informatik gewählt haben, ein Jahr jünger sind als die Schüler des Wahlfachs Informatik, haben sie somit mehr Zeit zur Erarbeitung der Inhalte zur Verfügung. Diese zusätzliche Wochenstunde ermöglicht die verpflichtende Behandlung des zusätzlichen Themenfeldes Kommunikation in Rechnernetzen. RP_WPF08] Die Gruppierung der Inhaltsbereiche soll weder die Abfolge im Unterricht beschreiben noch eine Zuordnung zu Schulhalbjahren wiedergeben. Die Inhalte sollten in thematisch ausgerichteten Unterrichtsreihen erfolgen, auch sollten Möglichkeiten der Vernetzung genutzt werden. Jede Fachkonferenz hat sogenannte Arbeitspläne zu erstellen, die für alle Lehrer des Faches verpflichtend sind. Darin werden u. a. die geforderten Verknüpfungen der Inhalte untereinander festgelegt und die Themen Schulhalbjahren zugeordnet. [RP_AH] Im Folgenden sind die einzelnen Kompetenzen für den Bereich Grundlagen der Informationsverarbeitung mit verbindlichen Inhalten angegeben. Vorrangiges Ziel des Unterrichts in diesem Bereich ist das Erreichen folgender Kompetenz [RP_WPF08]: Information zur Verarbeitung in Informatiksystemen sachgerecht aufbereiten und die Vorgänge bei der maschinellen Datenverarbeitung in ihren Grundzügen erklären. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 136

137 Information zur Weiterverarbeitung mit dem Computer strukturiert und formalisiert darstellen - formale Darstellung von Information - Strukturelemente zur Darstellung von Information - Trennung von Inhalt, Struktur und Formatierung - Validierung strukturierter Dokumente Rechtliche Aspekte beim Umgang mit Information beachten - Urheberrecht; Persönlichkeitsrechte Binäre Darstellung von Daten erläutern - Bit, Byte und Datei; Binärdarstellung von Zahlen; Zeichen; Bildern Verarbeitung binär dargestellter Daten mit logischen Verknüpfungen beschreiben und technisch realisieren - Wahrheitswerte; logische Verknüpfungen; Rechengesetze der Logik; Addierer Grundelemente eines Rechners beschreiben - Eingabe-/Ausgabegeräte, Prozessor, Arbeitsspeicher Grundlagen der Kommunikation in Rechnernetzen beschreiben (optional im Wahlfach) - Sender, Empfänger, Nachricht, Protokoll; Kommunikationsvorgänge im Internet - Datensicherheit im Internet; Verschlüsselung von Daten (optional) Vektorgrafik zur Darstellung von Bildern nutzen - Grundelemente; Unterschied zwischen Pixel- und Vektorgrafik (optional) einfache Flipflops als Speicher benutzen - Grundprinzip eines Flipflops; Speicherbausteine Tabelle 133: Inhalte für den Bereich Grundlagen der Informationsverarbeitung, fett = zu erwerbende Kompetenz Im Folgenden sind die einzelnen Kompetenzen für den Bereich Algorithmisches Problemlösen mit verbindlichen Inhalten angegeben. Vorrangiges Ziel des Unterrichts in diesem Bereich ist das Erreichen folgender Kompetenz: Algorithmen zur Lösung einfacher Probleme entwickeln und die Bedeutung der algorithmischen Problemlösemethode erläutern. Die Rolle von Algorithmen bei der automatisierten Datenverarbeitung beschreiben - Algorithmusbegriff; Bedeutung von Algorithmen früher und heute Abläufe mit Hilfe von algorithmischen Grundstrukturen beschreiben - Kontrollstrukturen: Sequenz, Fallunterscheidung, Wiederholung - Variablenkonzept, Wertzuweisung, Datentypkonzept - Darstellung von Algorithmen Strategien beim algorithmischen Problemlösen einsetzen - EVA-Strukturierung; Zerlegung in Teilprobleme Algorithmen in einer Programmiersprache implementieren und testen - Programmaufbau; Syntaxregeln; Gestaltung des Quellcodes; Testen (optional) Erfahrungen mit systematischem Problemlösen reflektieren - Schritte beim Problemlösen: Beschreibung des Problems, Entwurf von Algorithmen, Implementierung, systematisches Testen, begleitende Dokumentation Tabelle 134: Inhalte für den Bereich Algorithmisches Problemlösen, fett = zu erwerbende Kompetenz Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 137

138 Im Folgenden sind die einzelnen Kompetenzen für den Bereich Nutzung und Modellierung von Datenbanken mit verbindlichen Inhalten angegeben. Vorrangiges Ziel des Unterrichts in diesem Bereich ist das Erreichen folgender Kompetenz: Datenbanken nutzen und den Einsatz unter datenschutzrechtlichen Aspekten bewerten. Bedeutung und Eigenschaften von Datenbanksystemen erläutern - Bedeutung von Datenbanksystemen - technische Vorteile und Risiken von Datenbanksystemen - Datenbanksystem als Mehrbenutzersystem Miniwelten mit Hilfe von Tabellen modellieren - Datenmodellierung mit Tabellen; Aufteilung in Tabellen, Verknüpfung von Tabellen - Implementierung von Tabellenmodellen Abfragen an eine Datenbank entwerfen - Grundoperationen zur Beschreibung von Abfragen - Umsetzung in einer Abfragesprache Datenerhebungen unter dem Aspekt Datenschutz bewerten - Sammlung, Missbrauch, Schutz personenbezogener Daten (optional) Miniwelten mit Hilfe von Entity-Relationship-Diagrammen modellieren - Konzepte der ER-Modellierung; Übersetzung von ER-Modellen in Tabellenmodelle Tabelle 135: Inhalte für den Bereich Nutzung und Modellierung von Datenbanken, fett = zu erwerbende Kompetenz Gymnasiale Oberstufe Der Lehrplanentwurf zum Fach Informatik als Grund- und Leistungsfach wurde 2008 erstellt. Dieser Lehrplan muss seit umgesetzt werden und ist somit kein Entwurf mehr. Er löst den Lehrplan von 1993 ab. Nur Schüler, die bereits in der Sekundarstufe I an den beiden vorangegangenen Klassenstufen am Wahl-/Wahlpflichtfach Informatik teilgenommen haben, können Informatik in der Sekundarstufe II als Leistungsfach belegen. Wird Informatik als Grundfach gewählt, sind die Kenntnisse des vorangegangenen Wahl-/Wahlpflichtunterrichts nicht erforderlich, es sollte jedoch ein Grundverständnis im Umgang mit Computer und Anwendungsprogrammen vorhanden sein. Neben verbindlichen Inhalten können eventuelle Freiräume mit den unter Addita aufgeführten Inhalten, die aus dem alten Lehrplan stammen, gefüllt werden. Grund- bzw. Leistungskurs werden mit 3 bzw. 5 Wochenstunden angeboten, können jedoch durch Entscheidung des Schulleiters auf bis zu eine Stunde gekürzt werden, wenn der Kurs z. B. zu klein ist oder der Fachlehrer für andere Klassen/Kurse benötigt wird. [RP_AH] Kompetenzen und Inhalte werden nach fachsystematischen Gesichtspunkten zusammengestellt. Reihenfolge der Themen sowie Unterbringung in den einzelnen Schulhalbjahren sind nicht festgelegt. Jede Fachkonferenz hat sogenannte Arbeitspläne zu erstellen, die für alle Lehrer des Faches verpflichtend sind. Darin werden u. a. die geforderten Verknüpfungen der Inhalte untereinander festgelegt und die Themen Schulhalbjahren zugeordnet. [RP_AH] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 138

139 Es sind im Grund- und Leistungsfach folgende Inhaltsbereiche vorgesehen: Grundfach Leistungskurs - Information und ihre Darstellung (Tab. 137) - Sprachen und Automaten (Tab. 138) - Aufbau und Funktionsweise eines Rechners (Tab. 139) - Kommunikation in Rechnernetzen (Tab. 140) - Algorithmisches Problemlösen (Tab. 141) - Algorithmen und Datenstrukturen (Tab. 141) - Grenzen algorithmisch arbeitender Systeme (Tab. 142) - Informatische Modellierung (Tab. 143) - Deklarative Programmierung (Tab. 144/145) - Software-Entwicklung (Tab. 146) - Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft (im Grundkurs nur integrative Behandlung) (Tab. 147) Tabelle 136: Inhaltsbereiche im Grund- und Leistungskurs Die im Folgenden blau hervorgehobenen Inhalte sind nur im Leistungsfach zu thematisieren. Alle grün hervorgehobenen Inhalte sind nur im Grundfach zu behandeln. Dabei sei kein Anspruch über Ähnlichkeit oder Differenziertheit der konkreten Realisierungen im Unterricht gemacht [RP_GkLk08] Den Inhaltsbereich Information und ihre Darstellung gibt es nur im Grundfach. Schüler, die den Leistungskurs besuchen, haben diesen Bereich bereits im Rahmen des Wahl-/Wahlpflichtunterrichts in der Sekundarstufe I behandelt. Der Bereich hat das vorrangige Ziel, die Kompetenz Information zur Weiterverarbeitung in Informatiksystemen aufbereiten und sachgerecht Information aus den Verarbeitungsergebnissen gewinnen auszubilden. Dazu gehören Teilkompetenzen und entsprechende Inhalte, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind. Information adäquat zur Weiterverarbeitung mit dem Computer darstellen: - Unterscheidung zwischen Information und Daten - strukturierte Darstellung von Information; Darstellung mit formalen Sprachen Binäre Darstellung von Daten erläutern: - Bit und Byte; Binärdarstellung von Zahlen, Zeichen, Bildern, Tönen, Filmen Rechtliche Aspekte beim Umgang mit Information beachten: - Persönlichkeitsrechte; Urheberrecht Datenbanken zur Informationsgewinnung nutzen: - Bedeutung von Datenbanken; Informationsdarstellung mit verknüpften Tabellen - Erstellung von Abfragen mit einer Abfragesprache Datenerhebungen unter dem Aspekt Datenschutz bewerten: - Sammlung, Missbrauch, Schutz personenbezogener Daten Additum: Formale Sprachen und Automaten zur Sprachbeschreibung und Spracherkennung nutzen: - Sprachbeschreibung; Spracherkennung mit Automaten; Sprachklassen Tabelle 137: Inhaltsbereich Information und ihre Darstellung, fett = zu erwerbende Kompetenz Den Inhaltsbereich Sprachen und Automaten gibt es nur im Leistungsfach. Er hat das vorrangige Ziel, die Kompetenz Mit künstlichen Sprachen theoretisch fundiert umgehen auszubilden. Dazu gehören Teilkompetenzen und entsprechende Inhalte, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 139

140 Syntax und Semantik künstlicher Sprachen präzisieren: - künstliche Sprachen; Präzisierung von Syntax und Semantik Automaten zur Spracherkennung nutzen: - Spracherkennung mit Automaten; Sprachklassen und Automatenmodelle Tabelle 138: Inhaltsbereich Sprachen und Automaten, fett = zu erwerbende Kompetenz Den Inhaltsbereich Aufbau und Funktionsweise eines Rechners gibt es im Grund- und Leistungsfach. Er hat das vorrangige Ziel, die Kompetenz Aufbau und Funktionsweise eines Rechners in ihren Grundlagen erklären und bewerten auszubilden. Dazu gehören Teilkompetenzen und entsprechende Inhalte, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind. Sprachebenen und Phasen eines Übersetzungsvorgangs erläutern: - Assembler- und Maschinensprache; Automatisierbarkeit von Übersetzungsvorgängen - Übersetzung und Interpretation von Hochsprachen Komponenten eines Rechners in ihrem Zusammenwirken erläutern und bewerten: - Komponenten eines Rechners; Befehlszyklus/ Fundamentalzyklus - Arbeitsgeschwindigkeit - Funktionsweise eines Steuerwerks; Bewertung des Rechnerkonzepts Additum: Komponenten eines Rechners mit Digitaltechnik realisieren: - Logische Grundlagen; Schaltnetze; Schaltwerke; Buskonzept Grundlegende Funktionen eines Betriebssystems angeben: - grundlegende Betriebssystemfunktionen Tabelle 139: Inhaltsbereich Aufbau und Funktionsweise eines Rechners, fett = zu erwerbende Kompetenz Der Inhaltsbereich Kommunikation in Rechnernetzen hat das vorrangige Ziel, die Kompetenz Kommunikation in Rechnernetzen in ihren Grundlagen erklären auszubilden. Dazu gehören Teilkompetenzen und entsprechende Inhalte, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind. Grundstrukturen von Kommunikationssystemen analysieren und beschreiben: - Elemente und Eigenschaften von Kommunikationssystemen Kommunikation in Rechnernetzen erläutern und am Beispiel des Internets verdeutlichen: - Grundprobleme und Lösungsansätze; Schichtenarchitektur - Dienste und Protokolle des Internets Datensicherheit unter Berücksichtigung kryptologischer Verfahren erklären und beachten: - Sicherheitsziele; moderne Verfahren zur Verschlüsselung und Signierung - Sicherheitsinfrastruktur Additum: Verfahren der Kommunikation in Rechnernetzen realisieren: - Kommunikation in Rechnernetzen; Dienste und Protokolle des Internets - moderne Verfahren zur Verschlüsselung und Signierung Tabelle 140: Inhaltsbereich Kommunikation in Rechnernetzen, fett = zu erwerbende Kompetenz Der Inhaltsbereich Algorithmisches Problemlösen bzw. Algorithmen und Datenstrukturen hat das vorrangige Ziel, die Kompetenz Algorithmische Problemlösungen entwickeln und die Grenzen dieser Methode einschätzen (Grundfach) bzw. Algorithmische Problemlösungen entwickeln und bewerten (Leistungsfach) auszubilden. Dazu gehören Teilkompetenzen und entsprechende Inhalte, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 140

141 Die Bedeutung der algorithmischen Datenverarbeitung einschätzen: - Algorithmusbegriff; Bedeutung von Algorithmen früher und heute Algorithmische Grundstrukturen beherrschen: - Variablen-/Datentypkonzept; Prozedur-/Parameterkonzept; Darstellungsformen - Kontrollstrukturen; Datenstrukturen - Basiskonzepte; Rekursion Algorithmen entwickeln und implementieren: - Problemanalyse; Problemlösen mit Standardalgorithmen; Korrektheit; Effizienz - Implementierung von Algorithmen - Strategien zur Entwicklung algorithmischer Problemlösungen - Standardalgorithmen; Prozedurkonzept Grenzen der algorithmischen Datenverarbeitung einschätzen: - praktische Grenzen; prinzipielle Grenzen Additum: Grenzen algorithmisch arbeitender Systeme theoretisch aufzeigen: - Berechnungsmodell; Church-Turing-These Algorithmen hinsichtlich Korrektheit und Effizienz überprüfen und bewerten: - Korrektheit; Effizienz Tabelle 141: Inhaltsbereich Algorithmisches Problemlösen, fett = zu erwerbende Kompetenz Der Inhaltsbereich Grenzen algorithmisch arbeitender Systeme (nur im Leistungsfach) hat das vorrangige Ziel, die Kompetenz Grenzen algorithmisch arbeitender Systeme einschätzen auszubilden. Dazu gehören Teilkompetenzen und entsprechende Inhalte, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind. Den Algorithmusbegriff präzisieren und das Präzisierungsverfahren bewerten: - Präzisierung des Algorithmusbegriffs - Berechenbarkeit und Entscheidbarkeit; Church-Turing-These Prinzipielle Grenzen algorithmisch arbeitender Systeme belegen und nachweisen: - nicht berechenbare Funktionen; nicht entscheidbare Mengen Praktische Grenzen algorithmisch arbeitender Systeme aufzeigen: - exponentieller Aufwand; Näherungslösungen Tabelle 142: Inhaltsbereich Grenzen algorithmisch arbeitender Systeme, fett = zu erwerbende Kompetenz Der Inhaltsbereich Informatische Modellierung hat das vorrangige Ziel, die Kompetenz Informatische Modelle entwickeln und implementieren auszubilden. Dazu gehören Teilkompetenzen und entsprechende Inhalte, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind. Zustandsbasierte Modelle zu einfachen/komplexeren Problembereichen entwickeln: - Basiskonzepte, Darstellung, Simulation zustandsbasierter Modelle - Systembeschreibung mit zustandsbasierten Modellen Grundideen und Grundkonzepte der objektorientierten Modellierung erklären: - Basiskonzepte der Objektorientierung: Klasse, Objekt, Nachricht, Beziehung - Prinzipien der Objektorientierung Objektorientierte Modelle zu einfachen/komplexeren Problembereichen entwickeln und implementieren: - Entwicklung, Darstellung, Implementierung objektorientierter Modelle - Verwendung von Entwurfsmustern Additum: Komplexere objektorientierte Modelle entwickeln und implementieren: - Beziehung; Vererbung Tabelle 143: Inhaltsbereich Informatische Modellierung, fett = zu erwerbende Kompetenz Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 141

142 Der Inhaltsbereich Deklarative Programmierung (nur im Leistungsfach) hat das vorrangige Ziel, die Kompetenz Deklarative Programmierung als alternativen Problemlöseansatz verwenden auszubilden. Es gibt zwei Wahlpflichtthemen mit jeweiligen Teilkompetenzen und in den Tabellen aufgeführten Unterrichtsinhalten: Wahlpflichtthema I: Logische Programmierung Probleme mit logischer Programmierung lösen: - Modellierung mit Prädikatenlogik; Berechnung durch logische Schlussfolgerungen Die Relevanz logischer Programmierung einschätzen: - imperative und logische Programmierung; Relevanz logischer Programmierung Tabelle 144: Inhaltsbereich Deklarative Programmierung, fett = zu erwerbende Kompetenz Wahlpflichtthema II: Funktionale Programmierung Probleme mit Hilfe funktionaler Programmierung lösen: - Modellierung mit Funktionen; Berechnung durch Funktionsauswertung Die Relevanz funktionaler Programmierung einschätzen: - Imperative und funktionale Programmierung; Relevanz funktionaler Programmierung Tabelle 145: Inhaltsbereich Funktionale Programmierung, fett = zu erwerbende Kompetenz Der Inhaltsbereich Software-Entwicklung hat das vorrangige Ziel, die Kompetenz Software verantwortungsbewusst, systematisch und kooperativ entwickeln auszubilden. Dazu gehören Teilkompetenzen und entsprechende Inhalte, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind. Qualitätsmerkmale für Software kennen und beachten: - Qualität von Software - Verantwortlichkeit für Software; Gütekriterien Software-Entwicklungsprozesse systematisch durchführen: - Entwicklungsschritte: Anforderungsanalyse, Modellierung, Implementierung, Testen - prozessbegleitende Dokumentation Additum: Ein Software-Entwicklungs-Projekt organisieren: - Organisationsbereiche: Projektauftrag, Aufgabenverteilung, Arbeitsplan, Absprachen Ein Software-Entwicklungs-Projekt organisieren: - Organisationsbereiche: Projektauftrag, Aufgabenverteilung, Arbeitsplan, Absprachen Tabelle 146: Inhaltsbereich Software-Entwicklung, fett = zu erwerbende Kompetenz Der Inhaltsbereich Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft (nur im Leistungsfach) hat das vorrangige Ziel, die Kompetenz Mit Daten und Informatiksystemen verantwortungsvoll umgehen auszubilden. Dazu gehören Teilkompetenzen und entsprechende Inhalte, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind. Die Bedeutung der Informationstechnik für die Gesellschaft abschätzen: - Chancen und Risiken Informationstechnik sozialverträglich gestalten und verantwortungsvoll einsetzen: - ethische Aspekte Datenerhebungen unter dem Aspekt Datenschutz beurteilen: - Missbrauch und Schutz personenbezogener Daten Kommunikation unter Aspekten der Datensicherheit bewerten: - Aspekte der Datensicherheit Rechtliche Aspekte bei der Erstellung von Informatiksystemen berücksichtigen: - einfache Rechtsgrundlagen Tabelle 147: Inhaltsbereich Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft, fett = zu erwerbende Kompetenz Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 142

143 Informatik kann durch die Wahl als Leistungskurs sofern von der Schule angeboten als schriftliches Fach in die Abiturprüfung eingebracht werden. Wird der Grundkurs belegt, kann Informatik nur als mündliches Fach eingebracht werden und nur unter bestimmten Voraussetzungen: Der Schüler hat ein Leistungskursfach Mathematik oder Naturwissenschaften sowie ein Leistungskursfach Geschichte, Sozialkunde oder Erdkunde und ein Leistungskursfach Deutsch oder eine Fremdsprache belegt und somit dort eine schriftliche Abiturprüfung abgelegt. [RP_AH] Zusammenfassung Jedes Fach in Sekundarstufe I ist verpflichtet, informatische Sachverhalte zu vermitteln, jedoch wird dies selten umgesetzt, da Lehrer zum Teil nicht bereit sind, informatische Inhalte bzw. Medienkompetenzen auszubilden. Aus diesem Grund wurde an der Realschule plus jeder Lehrer verpflichtet, informatische Kompetenzen in seinem Fach auszubilden. [RP_AH] An der Realschule plus gilt es im Wahlpflichtbereich Informatische Bildung als Unterrichtsprinzip umzusetzen. In den ab Klasse 7 stattfindenden Profilstunden können dem schuleigenen Konzept angepasste Schwerpunkte gesetzt werden. An der Integrierten Gesamtschule und dem achtjährigen Gymnasium (als Ganztagesschule GTS) wird das dreistündige Wahlpflichtfach Informatik angeboten. Am neunjährigen Gymnasium wird Informatik mit zwei Wochenstunden als Wahlfach angeboten. Das Fach (egal, ob Wahl- oder Wahlpflicht) ist nur dann für den Schüler verpflichtend, wenn er in der Oberstufe Informatik als Leistungsfach (LF) belegen möchte. Alternativ bietet das Grundfach (GF) die Möglichkeit, informatisches Wissen zu erwerben. Grundschule (Klassen 1-4) kein Umgang mit dem Computer Realschule plus Integrierte Gesamtschule G8GTS (nur neusprachlicher Zweig) Gymnasium G9 Sekundarstufe I (Klasse 7-9/10) Informatische Bildung als Unterrichtsprinzip in allen Fächern Informatik WPF, 3 WS P wenn LF in GyO Informatik WPF, 3 WS P wenn LF in GyO Informatik WF, 2 WS P wenn LF in GyO freiwillig (Kl. 7-10): Profilstunden gymnasiale Oberstufe Informatik GF/LF 3/5 WS (Kürzung auf 2/4 WS mgl.) Informatik GF/LF 3/5 WS (Kürzung auf 2/4 WS mgl.) Informatik GF/LF 3/5 WS (Kürzung auf 2/4 WS mgl.) Tabelle 148: Einordnung der informatischen Bildung in Rheinland-Pfalz Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 143

144 2.11 Saarland Schulsystem Hauptstadt: Saarbrücken Fläche: 2.568,65 km 2 Einwohner: Bildungsminister: Klaus Kessler (Grüne) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 149: Saarland Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] Im Saarland besuchen die Kinder zunächst vier Jahre die Grundschule. Sie führt in schulisches Lernen ein und legt die Grundlage für eine weitere Bildung. [SL_SchoG 3a, Abs. 1] Die Klassen 5 und 6 stellen an Erweiterter Realschule, Gesamtschule und Gymnasium die Orientierungsphase dar und sind durch ein besonderes Maß an Durchlässigkeit gekennzeichnet. [SL_SchoG 3a, Abs. 4] Die Erweitere Realschule entstand aus der Zusammenlegung von Haupt- und Realschule. Sie vermittelt eine erweiterte allgemeine Bildung. Schüler werden in der 5. und 6. Klasse gemeinsam unterrichtet, ab Klasse 7 erfolgt in der Regel ein abschlussbezogener Unterricht. Nach erfolgreichem Abschluss von Klasse 9 wird der Hauptschulabschluss, nach Klasse 10 der Mittlere Bildungsabschluss oder Mittlere Bildungsabschluss mit der Berechtigung zum Übergang in die gymnasiale Oberstufe erworben. [SL_SchoG 3a, Abs. 2] An der Gesamtschule wird eine erweiterte allgemeine Bildung vermittelt. Nach erfolgreichem Abschluss von Klasse 9 wird der Hauptschulabschluss, nach Klasse 10 der Mittlere Bildungsabschluss oder Mittlere Bildungsabschluss mit der Berechtigung zum Übergang in die gymnasiale Oberstufe erworben. [SL_SchoG 3a, Abs. 3] An Erweiterten Realschulen und Gesamtschulen kann eine gymnasiale Oberstufe eingerichtet werden. [SL_SchoG 3a, Abs. 6] Das achtjährige Gymnasium umfasst die Klassen 5 bis 12. Es vermittelt eine erweiterte und vertiefte Bildung. [SL_SchoG 3a, Abs. 5] Neben dem Gymnasium mit Sekundarstufe I und II (gymnasiale Oberstufe) gibt es auch Oberstufengymnasien mit Schwerpunkt im Technikoder Wirtschaftsbereich. Mit der Versetzung in Klasse 10 bzw. 11 wird dem Schüler ein dem Hauptschul- bzw. Mittleren Bildungsabschluss gleichwertiger Bildungsabschluss zuerkannt. [SK_10], [SL_08] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 144

145 Tabelle 150: Schulsystem im Saarland Grundschule Im Fach Deutsch kommt der Computer in Unterpunkten der Kompetenzbereiche 1 (Sprechen und Zuhören), 2 (Schreiben) und 4 (Sprache und Sprachgebrauch untersuchen) zum Einsatz. Der Computer wird genutzt, um Informationen zu gewinnen, Texte zu überarbeiten und zu gestalten. Weiterhin sollen die Schüler mit den elementaren Begriffen der Computersprache umgehen können. Folgende Tabelle gibt einen Überblick. [SL_GsD09] Jgst. Kompetenzbereich Inhalte 1/2 1 Informationen einholen und weitergeben Nutzung von Medien (in Ansätzen): in altersgerechten Sachbüchern, Zeitschriften, am Computer Informationen sammeln, diese in eigenen Worten wieder- und weitergeben 2.2 Texte verfassen Texte überarbeiten Aufbereitung eines Textes zur Veröffentlichung: Text mit dem Computer gestalten Texte verfassen Texte überarbeiten Texte für sich und andere gestalten, den Computer nutzen 3/4 4 Formen der sprachlichen Verständigung kennen und in bestimmten Situationen nutzen Begriffe aus der Computersprache kennen, z. B. , Suchmaschine, Enter-Taste Schreibfertigkeiten / Rechtschreibung Rechtschreibhilfen verwenden kritische Verwendung der Rechtschreibhilfen des Computers Texte verfassen Texte sachgerecht verfassen 3. pragmatisches Schreiben a) Berichte: zu Themen des Sachunterrichtes unterschiedliche Informationsquellen nutzen, z. B. Sachbücher, Internet d) Erstellung eines Sachtextes aus gesammelten Informationen: z. B. für eine Veröffentlichung (Nutzung des Computers) Tabelle 151: Auszug aus dem Kernlehrplan des Faches Deutsch Auch der Entwurf aus 2009 zum Sachunterricht sieht das Verwenden des Computers vor. Zum Ausreifen der Methodenkompetenz sollen insbesondere neue Medien genutzt werden. Die Schüler sollen an das Arbeiten mit dem Computer herangeführt werden. Auch Chancen und Gefahren werden in Klasse 3/4 behandelt. [SL_GsS09] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 145

146 Jgst. Themenkomplex 1/2 Raum und Zeit; Themenfeld Raum 3/4 Mensch, Tier und Pflanze Individuum, Gruppe und Gesellschaft Inhalte Gestaltung des Klassenraums, Schulhauses und Schulgeländes: verschiedene Funktionsbereiche, z. B. Leseecke, Material- und Maltisch, Experimentier- und Computerecke multimediale Auseinandersetzung mit den Themen durch Einsatz von z. B. Sachbüchern, Filmen, Bildreihen, Zeitschriften, Postern, Fotos, Computer, Internetrecherche Umgang mit Medien und Computern: Nutzung als Arbeits- und Kommunikationsmittel; Nutzung zur Unterhaltung; Chancen und Gefahren Tabelle 152: Auszug aus dem Entwurf zum Kernlehrplan für den Sachunterricht Erweiterte Realschule Informationstechnische Grundbildung An der Erweiterten Realschule bildet die Informationstechnische Grundbildung einen Teilbereich des 2 Wochenstunden umfassenden Fachs Arbeitslehre in Jahrgangsstufe 5 und 6. In der 5. Klasse gibt es die 12 Stunden umfassende Unterrichtseinheit Umgang mit dem Computer, die das Ziel hat, den Rechner altersgemäß bedienen zu können und seinen Nutzen als effektivitätssteigerndes Element unserer Arbeit zu erkennen. Dabei sind die Lerninhalte sowohl auf die Schulung der Motorik im Umgang mit Tastatur und Maus als auch auf die Nutzung einfacher Software ausgerichtet. Je nach Ausstattung der Schule lassen sich Querverbindungen zu anderen Unterrichtsfächern ziehen, so dass der Computer auch dort als Arbeitsmittel zum Einsatz kommt. In der 6. Klasse schlägt der Lehrplan wieder 12 Stunden für die informatische Grundbildung vor, in denen Elementare Anwendungen am PC erlernt werden. Neben grundlegenden Funktionen der Dateiverwaltung und -pflege lernen die Schüler Möglichkeiten der Textverarbeitung und weitere einfache Anwendungen kennen. [vgl. WE07] Jgst. Inhalte - Inbetriebnahme des Computers - Orientierung auf der Tastatur - Positionieren des Mauszeigers auf verschiedene Icons der Benutzeroberfläche - Benutzung der linken Maustaste - Starten und Beenden von Programmen 5 - Programme zum Schreiben, Zeichnen, Spielen und zur allgemeinen Verwaltung - Erstellung einfacher Texte - Abspeichern und Ausdrucken von Texten - Orientierung in Verzeichnissen und Unterverzeichnissen - ordnungsgemäßes Herunterfahren und Abschalten des Computers - Öffnen, Schließen, Speichern, Kopieren, Löschen von Dateien - Erstellen einer Stückliste in Tabellenform 6 - Disketten und Festplatte auf Computerviren überprüfen - Ordner erstellen Tabelle 153: Auszug aus den Lehrplänen der Klassenstufen 5 und 6 für das Fach Arbeitslehre [SL_Rs501, SL_Rs601] Ziel ist es, das Arbeitmittel Computer soweit beherrschen zu können, dass es in jedem anderen Fach und auch im privaten Bereich selbstständig genutzt werden kann. [SL_Rs501] In den Klassen 7 und 8 erfolgt zunächst keine weitere informatische Weiterbildung. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 146

147 Wahlpflichtfach Wird an der Erweiterten Realschule der Bildungsgang Hauptschule gewählt, gibt es keinen Wahlpflichtbereich und somit keine Möglichkeit, weiteres Informatikwissen zu erwerben. Ist der Bildungsgang jedoch auf Erreichen des Mittleren Bildungsabschlusses ausgerichtet, kann im Rahmen des Wahlpflichtbereiches das Fach Textverarbeitung/Kommunikationstechnik oder Informatik/Wirtschaft im Umfang von jeweils zwei Wochenstunden gewählt und in den Klassen 9 und 10 belegt werden. Im Fach Textverarbeitung/Kommunikationstechnik wird zum sinnvollen Umgang mit dem Computer angeregt und Medienkompetenz soll gefördert werden. Das Erlernen des 10-Finger- Tastschreibens, Einblick in DIN-Normen und der sichere Umgang mit einem Textsystem bilden dabei die Schwerpunkte der Jahrgangsstufe 9. Abschließend beschäftigen die sich Schüler mit Grundlagen der Kommunikationstechnik und dem Internet, wobei der Nutzen von Information aus dem Internet kritisch betrachtet und auch auf den Datenschutz eingegangen wird. In der 10. Klasse liegt der Schwerpunkt auf der Textverarbeitung. Ziel dabei ist es, Schriftstücke selbstständig und normgerecht zu gestalten sowie nach Layoutgesichtspunkten zu bearbeiten. Weiterhin werden die Schüler mittels der Anwendung EXCEL in die Grundlagen der Tabellenkalkulation eingeführt und setzen diese zur Lösung einfacher Aufgaben ein. Anhand von PowerPoint lernen die Schüler Aufbau und Grundlagen einer Bildschirmpräsentation kennen, so dass sie einfache Präsentationen selbstständig erstellen und vorführen können. Zudem wird das Wissen über Internet und Kommunikationstechnik ergänzt und vertieft. [vgl. WE07] Jgst. Unterrichtseinheiten und Inhalte (Auswahl) Aufbau, ökonomische Nutzung und Funktionsweise des Computers Erfindungen und ihre Bedeutung; Arbeitsplatzgestaltung; Aufbau und Funktionen der Hardwarekomponenten; Datenträger-Handhabung und Aufbewahrung; Software Tastaturschulung/Umgang mit einem Textsystem Berührungstechnik; Grundstellung, Normen, Zeilenabstand, Sonder-/Funktionstasten; 9 Shortcuts; DIN 5008; Sofortkorrektur, Einfügen, Überschreiben; Markierung; Silbentrennung; Speichern und Laden; Drucken; Löschen, Suchen, Ersetzen von Wörtern; Verschieben, Kopieren; Aufzählungen; Tabulator; Tabellen; Rechtschreibprüfung Grundlagen der Kommunikationstechnik das Internet Kommunikationsnetze; Telekommunikation; Entwicklung des Internet; WWW, Internet-Dienste; Aufbau einer Internetadresse; Suchmaschinen; ; Datenschutz Grundlagen einer Tabellenkalkulation (EXCEL) Aufbau einer Tabelle; Eingabe; Bearbeitung; Tabellenformation; Ergebnisdiagramme Aufbau und Grundlagen einer Bildschirmpräsentation (PowerPoint) Grafik-Präsentationsprogramme; Folienvorlagen; Texteingabe und -korrektur; Grafiken und Animation; Folienansichten; Planung und Vorführung einer Präsentation 10 Internet und Kommunikationstechnik Grundlagen; Übertragungsmedien; Netzarten; ISDN; Mobilfunknetze; Fachbegriffe; zukunftsweisende Systeme; Kommunikationsformen; ; Newsgroups; Chatten Tabelle 154: Auszug aus den Lehrplänen der Klassenstufen 9 und 10 für das Wahlpflichtfach Textverarbeitung/Kommunikationstechnik [SL_Rs901, SL_Rs1002] Das Wahlpflichtfach Informatik/Wirtschaft zielt verstärkt auf das Trainieren von Grundfertigkeiten im informatischen Bereich mit Bezug zur Wirtschaft ab. Das Erlernen einer Programmiersprache bildet den Schwerpunkt der Jahrgangsstufe 9. Ziele dieser Unterrichtseinheit sind das Erlernen von Struktur und Grundzügen einer Programmiersprache, Programm- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 147

148 entwurf sowie Schreiben von Flussdiagrammen und Struktogrammen. Die zweite Unterrichtseinheit dieser Stufe widmet sich der Erstellung von HTML-Objekten mit wirtschaftlichem Inhalt, die in der Generierung einer Homepage ihren Abschluss findet. In der 10. Klasse beschäftigen sich die Schüler mit dem Anlegen und Bearbeiten von Datenbanken und Tabellenkalkulationen sowie der Textverarbeitung. Nach der schriftlichen Abschlussprüfung ist die Behandlung des zusätzlichen Themas Präsentationen möglich. [vgl. WE07] Jgst. Unterrichtseinheiten und Inhalte (Auswahl) Erlernen einer Programmiersprache EVA-Prinzip; Variablentypen; Programme; Schleifen; Struktogramm/Flussdiagramm 9 Erstellung von HTML-Objekten Aufbau und Struktur eines HTML-Editors; Tags; sinnvolles Nutzen von Schriftarten und Farben; Gestalten von Tabellen; Einbinden von Bildern; Setzen von Links Datenbankprogramm Datenbank, Datensatz, Datenfeld, Feldtypen Tabellenkalkulation Formatieren von Zellen, Zeilen, Spalten; Erfassen, Einfügen von Texten; Einarbeiten 10 von Diagrammen; Daten sortieren und filtern; Löschfunktionen; Ansichten Textverarbeitung Grundfunktionen wie Kopieren, Löschen, Markieren, Verschieben, Drucken; weiterführende Funktionen wie Seiten einrichten, Spaltensatz, Absatzformatierung Tabelle 155: Auszug aus den Lehrplänen der Klassenstufen 9 und 10 für das Wahlpflichtfach Informatik/Wirtschaft [SL_Rs901, SL_Rs1002] Gymnasium Die Informationstechnische Grundbildung (ITG) findet am Gymnasium integrativ in Jahrgangsstufe 5, insbesondere innerhalb der sechsstündigen schriftlichen Fächer, statt. Die Entscheidung darüber, wie Ziele konkret umgesetzt werden, liegt bei der Schule. Die Fähigkeit des Umgangs mit Standardsoftware soll der nachhaltigen Integration des Computers in den Fachunterricht sowie beim eigenständigen Arbeiten der Schüler dienen. Zentrale Ziele der ITG sind zum einen die Fähigkeit zur Handhabung von Computer, Peripheriegeräten und Betriebssystem sowie das Erkennen des Computers als universelles Werkzeug und zum anderen die nachhaltige Integration des Computers als Unterrichtsmedium. [vgl. WE07] Jgst. verbindliche Inhalte der beiden zentralen Zielstellungen 1. Handhabung und Werkzeugcharakter des Computers 1.1 Umgang mit dem Computer (4 Std.) 1.2 Textverarbeitung (16 Std.) 1.3 Internet (12 Std.) 1.4 Präsentationssoftware (8 Std.) 5 fakultativ: Einblick in Tabellenkalkulation, Bildbearbeitung am PC, dynamische Geometriesoftware, Projekte 2. Integration des Computers als Unterrichtsmedium in den Fachunterricht 2.1 Der Computer als Präsentationsmedium 2.2 Der Computer als Lern- und Übungsmedium 2.3 Der Computer als Informations- und Kommunikationsmedium Tabelle 156: verbindliche Inhalte der ITG am Gymnasium in Sekundarstufe I [SL_GymITG01] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 148

149 Zunächst werden die Schüler im Umgang mit dem Computer und der Handhabung eines grafikorientierten Betriebssystems geschult. Anschließend behandelt der Unterricht Grundlagen der Textverarbeitung und darauf aufbauend Arbeit mit Textbausteinen, Tabellen und typischen Hilfen, wie Rechtschreibprüfung und Silbentrennung. Ein weiterer Hauptbestandteil der ITG ist die Einführung in das Internet und dessen Nutzung als Informations- und Kommunikationsmedium. Obligatorisch sind schließlich noch Erstellung und Vortragen einer Präsentation vorgesehen. Fakultativ können im Rahmen der ITG weitere Inhalte in entsprechende Fächer integriert werden. [vgl. WE07] Gymnasiale Oberstufe Neue Medien Ziel des eine Wochenstunde umfassenden Wahlpflichtfachs Neue Medien ist es, die Schüler auf die Anforderungen der Informations- und Wissensgesellschaft vorzubereiten. Gesammelte Informationen sollen zu Wissen verarbeitet werden. Auch auf Risiken und Schutzmaßnahmen wird eingegangen. Neue Medien gibt mitunter einen Einblick in Inhalte des Fachs Informatik als Ergänzung zur ITG. [SL_GymNM06] Jgst. Themen Grundlagen Information 10 Kommunikation Sicherheit und Recht Inhalte Was sind neue Medien? Das Internet Informationen recherchieren, verarbeiten, gestalten Was ist Kommunikation? Virenschutz, Datenschutz, Urheberrecht Tabelle 157: Inhalte des Wahlpflichtfachs Neue Medien in der Einführungsphase [SL_GymNM06] Informatik Informatik wird in der Einführungsphase (10. Klasse) mit zwei Wochenstunden, in der Hauptphase seit Einführung des neuen Lehrplans im Februar 2008 nur noch mit zwei (bisher drei) Wochenstunden im Grundkurs bzw. vier (bisher fünf) Wochenstunden im Leistungskurs unterrichtet. Funktionsweise, Konzeption sowie Erstellung informatischer Systeme und die Verifikation und Bewertung ihrer Ergebnisse müssen als Teil der Allgemeinbildung angesehen und den Schülern gelehrt werden [SL_Gym06, Seite 3]: Der Informatikunterricht an Schulen muss ein sowohl theoretisches als auch praktisches Grundlagenwissen über den Aufbau und die Funktionsweise von Informatiksystemen vermitteln und auf diesem Wissen aufbauend Handlungs- und Beurteilungskompetenz für ihre Nutzung herstellen. Die zentralen Inhalte des Informatikunterrichts sind folgenden drei Bereichen zuzuordnen: Grundwissen über Daten und Systeme Informatisches Modellieren und Problemlösen Programmstrukturen und Programmierbarkeit Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 149

150 Zu Beginn der Einführungsphase muss zunächst eine gemeinsame Wissensbasis hergestellt werden. Grund- und Leistungskurse unterscheiden sich weniger in den zu behandelnden Themen, sondern in Intensität und Tiefgründigkeit ihrer Behandlung. Jgst. verbindliche und fakultative Inhalte Grundbegriffe (5 Std.) Modellieren und Entwerfen (10 Std.) 10 Einführung in die Programmentwicklung (20 Std.) klassische kryptographische Verfahren (5 Std.) fakultativ: Vertiefung Thema 'Klassische Kryptographie'; Modellieren mit Automaten Tabelle 158: Einführungsphase [SL_Gym06] Zunächst soll eine Einführung in die Informatik wesentliche Grundbegriffe im Zusammenhang mit Hard- und Software klären, Grundprinzipien der Rechnerarchitektur vermitteln und den Einstieg in Zahlensysteme und Codierung ermöglichen. Der Abschnitt Modellieren und Entwerfen beschäftigt sich mit Strategien und Konzepten bei der Entwicklung von Computerprogrammen und den Phasen des Problemlöseprozesses von der Beschreibung des Problems über den Modellentwurf bis zur Implementierung. Die Einführung in die Programmentwicklung bildet einen wesentlichen Abschnitt in diesem Schuljahr. Hier geht es um grundlegende Sprachelemente, einfache und strukturierte Datentypen und den Aufbau eines Programms. Außerdem beschäftigen sich die Schüler mit einfachen Anweisungen, der Steuerung des Kontrollflusses sowie Programmentwicklung einschließlich Test und Dokumentation. Das Kapitel klassische kryptographische Verfahren widmet sich Grundbegriffen der Chiffrierung, der Sicherheit sowie verschiedenen passiven und aktiven Angriffsarten und wird im zweiten Jahr der Hauptphase mit der Behandlung asymmetrischer Verfahren wieder aufgegriffen. Fakultativ können bisher erworbene Kenntnisse weiter vertieft werden. [vgl. WE07, SL_GymEP06] In welcher Reihenfolge die Themen im Grund- und Leistungskurs behandelt werden, ist den Lehrenden freigestellt. Jgst. verbindliche und fakultative Inhalte (Grundkurs 2 Wochenstunden) Objektorientiertes Modellieren und Programmieren (20 Std.) - objektorientierte Analyse; Basiskonzepte der objektorientierten Programmierung - Methoden; rekursive Algorithmen; Datenstrukturen - Anwenden von Klassenbibliotheken 11 Anwendungen der Objektorientierung (10 Std.) - objektorientiertes Modellieren und Programmieren Algorithmenanalyse, Grenzen der Berechenbarkeit (10 Std.) - Algorithmenanalyse, Effizienzbetrachtungen - praktische Grenzen der Berechenbarkeit; theoretische Grenzen der Berechenbarkeit Automaten und formale Sprachen (15 Std.) - endliche Automaten mit und ohne Ausgabe; formale Sprachen; Grammatiken - reguläre Sprachen als Sprachen endlicher Automaten/Akzeptoren Funktionsweise von Computersystemen (5 Std.) - Aufbau und Funktionsweise eines Rechnersystems 12 - von-neumann-prinzipien; Arbeitsweise Kommunikation und Sicherheit in Rechnernetzen (15 Std.) - Rechnernetze; Internet; rechtliche Aspekte; kryptographische Grundbegriffe - Sicherheit; symmetrische und asymmetrische Verschlüsselungsverfahren - Anwendung von standardisierten Verschlüsselungs- und Signaturverfahren Tabelle 159: Grundkurs [SL_GymGK08] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 150

151 In den ersten beiden Kurshalbjahren der Hauptphase dominiert die Idee des Algorithmus und der Modularisierung von Programmen. Dabei wird an das Wissen aus Klasse 10 angeknüpft. Um Modelle in Programme umsetzen zu können, benötigen die Schüler vertiefte Kenntnisse einer objektorientierten Programmiersprache. Auch beim Gestalten von Benutzungsoberflächen sollte die Nutzerfreundlichkeit Beachtung finden. Die Schüler sollen insbesondere an das Konzept der Objektorientierung, Strategien beim objektorientierten Entwurf und die Vorgehensweise bei der Implementierung objektorientierter Modelle herangeführt werden. Anschließend werden mit Hilfe der O-Notation verwendete Algorithmen charakterisiert und klassifiziert. Dazu wird auch auf die Berechenbarkeitstheorie Bezug genommen. Im Allgemeinen sollte darauf geachtet werden, Fachbegriffe und Zusammenhänge anschaulich zu präsentieren und theoretische Konzepte mit konkreten Anwendungen zu verbinden. In den beiden Kurshalbjahren der Klassenstufe 12 werden zunächst endliche Automaten und einfache Klassen formaler Sprachen untersucht. Das Beispiel der regulären Sprachen soll die praktische Bedeutung formaler Sprachen bei der Mensch-Maschine-Kommunikation aufzeigen und ihre Beschreibungsmöglichkeiten aufzeigen. Das von-neumann-konzept eines universellen Rechners vermittelt den Schülern weiterhin einen Einblick in den grundlegenden Aufbau eines Computers. Auch die Themen Kommunikation und Sicherheit sollen die Funktionsweise von Netzwerken und damit zusammenhängende Sicherheitsfragen klären. [SL_GymGK08] Jgst. verbindliche und fakultative Inhalte (Leistungskurs 4 Wochenstunden) Strukturiertes Programmieren (20 Std.) - Prozeduren und Funktionen; rekursive Algorithmen Objektorientiertes Modellieren und Programmieren (20 Stunden) - Basiskonzepte der objektorientierten Programmierung - objektorientiertes Modellieren und Programmieren 11 Datentypen und Datenstrukturen (30 Std.) - Datentypen und -strukturen; spezielle dynamische Datenstrukturen; Baumstrukturen - Rekursion auf dynamischen Datenstrukturen; abstrakte Datentypen (ADT) - Modellierung und Implementierung der abstrakten Datentypen - Problemlösungen unter Verwendung von ADT Suchen und Sortieren (10 Std.) - Suchen in Reihungen; Sortieren von Reihungen Algorithmenanalyse, Grenzen der Berechenbarkeit (10 Std.) - Algorithmenanalyse, Effizienzbetrachtungen - praktische Grenzen der Berechenbarkeit; theoretische Grenzen der Berechenbarkeit Automaten und formale Sprachen (20 Std.) - endliche Automaten mit und ohne Ausgabe; formale Sprachen; Grammatiken - reguläre Sprachen als Sprachen endlicher Automaten/Akzeptoren - kontextfreie Sprachen 12 Funktionsweise von Computersystemen (15 Std.) - Aufbau und Funktionsweise eines Rechnersystems; von-neumann-rechner - Modell einer Registermaschine mit einem vorgegebenen einfachen Befehlssatz - Programmiersprachen, Übersetzung und Interpretation Kommunikation und Sicherheit in Rechnernetzen (15 Std.) - Rechnernetze; Internet; rechtliche Aspekte; kryptographische Grundbegriffe - Sicherheit; symmetrische und asymmetrische Verschlüsselungsverfahren - RSA-Algorithmus Tabelle 160: Leistungskurs [SL_GymLK08] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 151

152 In den ersten beiden Kurshalbjahren der Hauptphase sind die zentralen Themen die Ideen des Algorithmus und der Modularisierung von Programmen sowie weiterführende Konzepte zu Datenstrukturen. Auch hier wird an das Wissen der Einführungsphase angeknüpft. In einem ersten Abschnitt wird das strukturierte Vorgehen bei der Realisierung von komplexen Algorithmen in den Vordergrund gestellt. Die Notwendigkeit von flexiblen Datenstrukturen führt schließlich zur Konstruktion dynamischer Datenstrukturen und somit zum Konzept des abstrakten Datentyps. Beim Umsetzen der Modelle in Programme sind vertiefte Kenntnisse einer Programmiersprache notwendig, hier können Delphi/Pascal oder Java genutzt werden. Beim Gestalten von Benutzeroberflächen muss auf die Nutzerfreundlichkeit geachtet werden. Unabhängig davon, welche Sprache gewählt wurde, sollen die Schüler Strategien beim objektorientierten Entwurf und die Vorgehensweise der Implementierung objektorientierter Modelle in Programmen aufgezeigt bekommen. Suchen und Modellieren soll mehr oder weniger komplexe Algorithmen vorstellen und vergleichen. Algorithmenanalyse nutzt diese erworbenen Kenntnisse zur Begründung und Veranschaulichung von Komplexitätsbetrachtungen. In den folgenden beiden Kurshalbjahren wird sich intensiver mit der Algorithmenanalyse und Klassifizierung von Algorithmen hinsichtlich deren Effizienz beschäftigt. Beispiele verdeutlichen dabei praktische und theoretische Grenzen der Berechenbarkeit. Wie auch im Grundkurs werden endliche Automaten und einfache Klassen formaler Sprachen behandelt, wobei die regulären und kontextfreien Sprachen die praktische Bedeutung und Beschreibungsmöglichkeiten formaler Sprachen in der Mensch-Maschine-Kommunikation deutlich machen. Die Schüler erwerben Wissen über den prinzipiellen Aufbau und die Funktionsweise eines Rechners. Einfache Registermaschinen beschreiben modellhaft Abläufe im Prozessor und dienen der Einführung in die Programmierung auf Maschinenebene. Wie auch im Grundkurs wird auf Aspekte von Kommunikation und Sicherheit eingegangen. Kryptographische Maßnahmen werden beispielhaft am RSA-Verfahren dargestellt. [SL_GymLK08] Zusammenfassung Im Saarland verlässt kein Schüler die Schule, unabhängig von der gewählten Schulform, ohne informatische Grundbildung. Das erworbene Wissen kann im späteren Wahlpflichtbereich erweitert (Erweiterte Realschule) oder im Grund- oder Leistungskurs (Gymnasium) vertieft werden. Grundschule (Klassen 1-4) erster Umgang mit dem Computer Sekundarstufe I (Klassen 5-6) Sekundarstufe I (Klassen 9-10) gymnasiale Oberstufe Erweiterte Realschule ITG (im Fach Arbeitslehre) integrativ Informatik/Wirtschaft oder Textverarbeitung/Kommunikationstechnik WPF, 2WS Gymnasium ITG integrativ Informatik Klasse 10: WPF, 2 WS Kl : GK/LK mit 2/4 WS Tabelle 161: Einordnung der informatischen Bildung in Saarland Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 152

153 2.12 Sachsen Schulsystem Hauptstadt: Dresden Fläche: ,48 km 2 Einwohner: Kultusminister: Roland Wöller (CDU) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 162: Sachsen Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] In Sachsen absolvieren die Kinder zunächst die vierjährige Grundschule. Sie hat die Aufgabe, die Schüler in einem gemeinsamen Bildungsgang unter Einbeziehung von Elementen des spielerischen und kreativen Lernens zu weiterführenden Bildungsgängen zu führen. [SN_SchulG 5, Abs. 1]. Die Klassen 5 und 6 dienen im zweigliedrigen Schulsystem sowohl an Mittelschule als auch am Gymnasium als Orientierungsstufe. Damit ein einfacher Wechsel möglich ist, gelten nahezu gleiche Lehrpläne. In der Mittelschule sind Haupt- (Klassen 5 bis 9) und Realschule (Klassen 5 bis 10) zusammengefasst. In sächsischen Mittelschulen unterscheidet man in Fächer mit Bildungsgangdifferenzierung (Deutsch, Sorbisch, Englisch, Mathematik, Physik, Chemie), bei der Realund Hauptschüler in getrennten Gruppen unterrichtet werden und Fächer ohne Bildungsgangdifferenzierung (Biologie, Geschichte, Gemeinschaftskunde/Rechtserziehung, Geografie, Musik, Kunst, Ethik, Evangelische und Katholische Religion, Sport, Informatik, Technik/Computer, Wirtschaft-Technik-Haushalt/Soziales, Deutsch als Zweitsprache), die bis zum Ende der Schulzeit im Klassenverband unterrichtet werden. [SN_BT, SN_LpMS04] Die Mittelschule vermittelt eine allgemeine und berufsvorbereitende Bildung und ist speziell auf den Übergang in berufliche Bildungswege ausgerichtet. Mit dem erfolgreichen Besuch der 9. Klasse wird der Hauptschulabschluss erworben, bei erfolgreicher Teilnahme an einer besonderen Leistungsfeststellung der qualifizierende Hauptschulabschluss. Durch erfolgreichen Besuch der 10. Klasse und bestandene Abschlussprüfung erwerben die Schüler den Realschulabschluss. [SN_SchulG 6, Abs. 1] Bei entsprechenden Leistungen kann nach der 5., 6. oder 10. Klasse auf das Gymnasium gewechselt werden. In der 6. Klasse wird darüber entschieden, welchen Bildungsgang und welche Neigungskurse die Schüler ab Klasse 7 besuchen. Neigungskurse gibt es u. a. im Bereich Informatik und Medien. Ab Klasse 7 findet ein für alle Schüler verpflichtender Informatikunterricht statt. Inhaltlich werden sowohl Strukturen und Prinzipien als auch Möglichkeiten und Grenzen informationstechnischer Systeme behandelt. Erworbene Kenntnisse sollen in allen anderen Fächern Anwendungsbezug finden. [SN_Web10] Das Gymnasium umfasst nach der Grundschulzeit acht weitere Schuljahre. Es vermittelt eine vertiefte allgemeine Bildung [SN_SchulG 7, Abs. 1] und schließt mit der Abiturprüfung ab, mit deren Bestehen die allgemeine Hochschulreife erworben wird. [SN_SchulG 7, Abs. 2] Am Gymnasium ist ein naturwissenschaftliches, gesellschaftswissenschaftliches, sprachliches, künstlerisches und/oder sportliches Profil eingerichtet. Die 10. Klasse bildet zugleich Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 153

154 sowohl Abschluss der Sekundarstufe I als auch Einführungsphase in die gymnasiale Oberstufe. [SN_SchulG 7, Abs. 5] Mit der Versetzung von Klasse 10 in Klasse 11 wird ein dem Realschulabschluss gleichgestellter Schulabschluss erworben. [SN_SchulG 7, Abs. 7] Tabelle 163: Schulsystem in Sachsen Eckwertpapiere Informatische Bildung Das Papier Eckwerte zur informatischen Bildung, das im Rahmen der Reform der sächsischen Lehrpläne 2004 entstanden ist, definiert den Begriff der informatischen Bildung sowie dessen Umsetzung im sächsischen Schulsystem. Informatische Bildung wie auch Medienerziehung (siehe ) haben sowohl bildende als auch erziehende Aufgaben. Im Zuge des Wandels zur Wissensgesellschaft und der Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologien ist informatische Bildung mittlerweile als Allgemeinbildung aufzufassen [SN_EIB04, Seite 3, 2.1.]: Die Teilnahme am gesellschaftlichkulturellen Leben und das Treffen begründeter Entscheidungen werden jedoch nur möglich sein, wenn man von Informations- und Kommunikationstechnologien ein elementares Verständnis aufweist und deren Wirkungen, soziale Folgen und Missbrauchsmöglichkeiten reflektieren kann. Informations- und Kommunikationstechnologien beeinflussen maßgeblich den Zugang zu Wissen und sind grundlegend für neues Wissen. Es besteht die Notwendigkeit einer allgemeinen informatischen Bildung, die einen unerlässlichen Bestandteil der allgemeinen Bildung darstellt. Diese geht über den bloßen Umgang mit neuen Medien hinaus und macht Informations- und Kommunikationstechnologien selbst zu Bildungsgegenständen. Die Schüler eignen sich im Laufe ihrer Schulzeit Grundlagen, Methoden, Denk- und Arbeitsweisen der Informatik an und sollen schließlich zu einer kompetenten Nutzung moderner Informationsund Kommunikationstechnologien in der Lage sein. Zwischen informatischer Bildung und Medienerziehung gibt es sich überschneidende, aber auch abgrenzende und spezifische Aufgaben sowie Inhalte. Beide Bereiche bedingen einander und unterstützen sich gegenseitig. Die informatische Bildung stellt grundlegende informatische Methoden und Sichtweisen bereit, durch die erst ein Verständnis für das Medium Computer sowie computerbasierte Medien ermöglicht wird. Medienerziehung bietet hingegen die Möglichkeit, informatischen Kenntnisse in verschiedenen Fächern zu erweitern und zu vertiefen und leistet somit einen impliziten Beitrag zur informatischen Bildung. Bei der Gestaltung der informatischen Bildung ist ein gestuftes, aufbauendes Vorgehen mit spezifischen und integrativen Elementen vorgesehen. In der Grundschule sowie den Orientierungsklassen 5 und 6 erwerben die Schüler eine informatische Vorbildung. Darauf aufbauend erfolgt in den Klassenstufen 7 bis 9 bzw. 10 eine systematische wissenschaftsbezogene Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 154

155 Grundlagenschulung. Die Umsetzung erfolgt schulartdifferenziert und sieht verpflichtende Anwendungen in anderen Fächern vor. Weiterführende neigungs- und leistungsdifferenzierende Bildungsangebote sind während der gesamten Sekundarstufe I und in der gymnasialen Oberstufe zu finden. informatische Vorbildung Grundlagenbildung Anwendungen in anderen Fächern weiterführende Bildungsangebote Kl. 1-4 Kl. 5+6 Klassen 7-9/10 Klassen 5-10, GyO Klassen 5-10, GyO Ausgleich Lernvoraussetzungen; Sicherung Ausgangsniveau; Ausprägung elementarer schulspezifischer und allgemeiner Bedienhandlungen; Nutzung spezifischer Vorteile der IuK- Technologien schulartdifferenzierte systematische Entwicklung einer wissenschaftsbezogenen Informatikbildung; Systematisierung von Erfahrungen und Erkenntnissen aus informatischer Vorbildung und Anwendungen in anderen Fächern Festigung der systematischen, wissenschaftsorientierten Grundlagenbildung; Nutzung vielfältiger Anwendungsmöglichkeiten spezifischer Beiträge der Fächer zur informatischen Bildung; Herstellung überfachlicher Bezüge Ermöglichung einer ausgebildeten Leistungs- und Neigungsdifferenzierung; Förderung von Talenten und Begabungen Tabelle 164: konzeptionelle Funktion der gestuften informatischen Bildung [SN_EIB04] Für den gesamten Zeitraum der informatischen Vorbildung sind folgende Zielstellungen formuliert, wobei die Schüler die drei Einsatzfelder Übung und Wiederholung, Aufgabenbearbeitung sowie Informationsbeschaffung und Kommunikation erleben sollen: Erwerben von Grundfertigkeiten bei Benutzung einfacher Eingabegeräte (z. B. Maus) Aneignen von Fertigkeiten in der Bedienung typischer Softwarefunktionen, z. B. Starten/Beenden von Programmen, Laden, Speichern, Ausdrucken von Dokumenten Sammeln von Erfahrungen bei Nutzung von Lernprogrammen und ausgewählten Möglichkeiten des Internets Kennenlernen der Aufgaben wichtigster Systemkomponenten und Funktionen eines Computerarbeitsplatzes und seiner Software Sensibilisieren für individuelle Auswirkungen und rechtsrelevante Aspekte bei der Arbeit mit lokalen und vernetzten Anwendersystemen Die Grundlagenbildung in Sekundarstufe I ist kontinuierlich fortzuführen, um aufbauende Bildungsangebote der Sekundarstufe II anschlussfähig zu gestalten und ein nachhaltiges Ergebnis zu erreichen. Informatik als Grundlagen- und Anwendungsdisziplin muss zusätzlich in den Unterricht anderer Fächer integriert werden. Als Anwendersysteme können z. B. Textverarbeitungs-, Tabellenkalkulations-, Präsentations-, Bildbearbeitungs- und Übersetzungsprogramme sowie das Internet in anderen Fächern genutzt werden. Die Fächer Deutsch, Gemeinschaftskunde, Ethik, Geschichte, Kunst, Physik, Chemie sowie Sport leisten ihren eigenständigen Beitrag zur informatischen Bildung [Vergleich SN_EIB04, Seite 13]. Der Unterschied zwischen Mittelschule und Gymnasium liegt neben qualitativen Differenzen auch in der Kompetenzentwicklung, bei der das Gymnasium einen höheren Ausprägungsgrad hat. Das zeigt sich insbesondere in der Selbstständigkeit der Schüler bei zu lösenden Aufgaben sowie in Problemtiefe und Reflexion über erreichte Ergebnisse. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 155

156 Weiterführende neigungs- und leistungsdifferenzierende Bildungsangebote ermöglichen die Förderung von Talenten und Begabungen. Unterrichtliche fakultative sowie außerunterrichtliche Angebote fördern entsprechende Neigungen. Dies geschieht in der Mittelschule durch Neigungskurse (siehe ) und in der gymnasialen Oberstufe durch Kurse (siehe ). [SN_EIB04] Medienerziehung Im Rahmen der Reform der sächsischen Lehrpläne wurde ein Papier zu Eckwerten der Medienerziehung erarbeitet. Es enthält Inhalte und Ziele der Medienerziehung während der gesamten Schulzeit. Der Grund für eine intensive Medienerziehung besteht darin, dass Medien in den vergangenen Jahren zu einem einflussreichen Bildungs- und Erziehungsfaktor geworden sind. [SN_EME04] In Sachsen gibt es eine integrative Medienerziehung, d. h. Medienerziehung stellt eine Querschnittsaufgabe von Fächerunterricht, fächerverbindendem Unterricht sowie außerunterrichtlichen Schulangeboten dar. Grundlegende Medien, die für eine Medienerziehung benötigt werden, sind neben klassischen Medien (z. B. Büchern) auch Computer und Netzwerke. Zwischen informatischer Bildung und Medienerziehung gibt es sich überschneidende, aber auch abgrenzende und spezifische Aufgaben sowie Inhalte (siehe ). Das Hauptziel der Medienerziehung besteht in der Ausprägung von Medienkompetenz. Dies beinhaltet sachgerechtes und kritisches Beurteilen sowie selbstbestimmtes, verantwortungsbewusstes und kreatives Nutzen und Gestalten von Medien. Es muss jedoch sichergestellt sein, dass auch nichtmediale Handlungsalternativen ausgewählt, bewertet und genutzt werden können. Die schulische Medienerziehung setzt sich aus folgenden fünf Handlungsfeldern zusammen: I: Medien auswählen und nutzen II: Medien gestalten und verbreiten III: Mediengestaltungen verstehen und bewerten IV: Medieneinflüsse erkennen und aufarbeiten V: Bedingungen der Medienproduktion und -verbreitung erkennen und beurteilen In der Grundschule wird in den Handlungsfeldern I bis IV gearbeitet. Verbunden mit Spiel und schulischem Lernen erwerben die Schüler Grundkenntnisse und elementare Fähigkeiten. An Mittelschulen und Gymnasien wird in den Klassen 5 bis 10 auf die in der Grundschule erworbenen Voraussetzungen in den ersten vier Handlungsfeldern aufgebaut. Diese werden vertieft und erweitert sowie durch Erschließen von Handlungsfeld V ergänzt. Medienerziehung in den Klassenstufen 11 und 12 der Gymnasien baut auf der in den vorangegangenen Klassenstufen erworbenen Medienerziehung auf. Jedoch gibt es eine Verlagerung der Vermittlungsschwerpunkte. Die Schüler erweitern ihre Kenntnisse in den Handlungsfeldern I bis IV, wobei medienanalytische und medienkritische Aspekte, die in multiperspektivische Zusammenhänge eingebettet werden, im Mittelpunkt stehen. Handlungsfeld V wird intensiver abgehandelt. Sowohl in thematischer Breite als auch in der Komplexität wird auf politische, rechtliche und ökonomische Bedingungen der Medienproduktion und -verbreitung eingegangen. [SN_EME04] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 156

157 Grundschule In den Zielen und Aufgaben der Grundschule wird in jedem Fächerlehrplan folgende Zielstellung in Bezug auf informatische Vorbildung formuliert [SN_GsK0409]: Im Rahmen einer informatischen Vorbildung eignen sich die Schüler elementare Bedienfertigkeiten im Umgang mit dem Personalcomputer an und nutzen diese bei der Lösung von Aufgaben. Sie erwerben elementare Kenntnisse zum sachgerechten, kritischen Umgang mit vielfältigen Medien. Im Englischunterricht der Klasse 3 wird im Lernbereich Food and drink der PC eingesetzt, um Rezepte für landestypische Speisen zu suchen. In Klasse 4 wird in ebendiesem Lernbereich der PC zur Gestaltung von Texten genutzt. Der Lernbereich My Hobbys umfasst Computerspiele. [SN_GsE09] In der 4. Klasse sollen die Schüler im Sachunterricht u. a. im Rahmen des Lernbereichs Zusammen leben und lernen einen Sachtext mithilfe des Computers schreiben. Dies erfolgt dann im Fachunterricht Deutsch [SN_GsS09]. Im Fach Kunst ist die Einbeziehung des Computers in Klassenstufe 1/2 vorgesehen. So sollen einfache Zeichenprogramme am Computer zur informatischen Bildung beitragen. Auch in Klasse 3 kommen im Lernbereich Flächiges Gestalten Computerbilder zum Einsatz. In Klasse 4 dient der Computer als Quelle, um Informationen über Künstler und Kunstwerke zu recherchieren [SN_GsK09]. Auch in anderen Fächern, z. B. Musik oder Ethik, wird im Unterricht Bezug auf den Computer genommen Orientierungsstufe An Mittelschule und Gymnasium wird das Fach Technik/Computer in Klasse 5 zunächst mit zwei Wochenstunden unterrichtet und in Klasse 6 im Umfang von einer Wochenstunde weitergeführt. Die Ziele des Unterrichts bestehen im Verständnis technischer Sachverhalte, Erwerb technikbezogener Fähigkeiten und Fertigkeiten sowie Bewertung von Nutzen und Qualität technischer Mittel und Verfahren. Weiterhin lernen die Schüler die Computertechnik der Schule zu bedienen sowie den Umgang mit Information in Form von Beschaffung, Austausch, Darstellung und Präsentation [SN_MsTC09]. Der Unterricht ist dabei jeweils in zwei obligatorische Lernbereiche und vier Lernbereiche mit Wahlpflichtcharakter gegliedert (Tabelle 165). [vgl. WE07] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 157

158 Jgst. Lernbereiche (LB) und Lernbereiche mit Wahlpflichtcharakter (WPB) LB 1: Fertigen technischer Objekte (38 Std.) - Fertigungsauftrag, -konzeption, -vorbereitung, -ausführung, Auswertung - Werkstoffeigenschaften und Verwendung von Werkstoffen; Herstellen von Werkstücken und Einordnung in die Hauptgruppen - Technik und Technologien gestern und heute LB 2: Informationsbeschaffung mit dem Computer (12 Std.) - Arbeit mit System der Schule (Herstellen Systembereitschaft, Anmelden, Abmelden, Starten, Beenden von Programmen; Bedienen Benutzungsoberfläche; Eingeben, 5 Bearbeiten von Daten; Speichern und Öffnen von Dateien) - Bestandteile des Computerarbeitsplatzes und deren Zusammenwirken - Begriffe: EVA, Datei, Ordner, Verzeichnis, Hard-/Software, Benutzungsoberfläche - Textverarbeitungssoftware; Hilfesysteme 6 - Möglichkeiten der Informationsbeschaffung mit computergestützten Medien WPB: Transport und Verkehr (4 Std.); traditionelles Handwerk (4 Std.) Entsorgung von Wertstoffen und Geräten (4 Std.) Nachrichten übertragen (4 Std.) LB 1: Konstruieren technischer Objekte (19 Std.) - Problemstellung und -analyse, Erfindungsprozess, Entwurf, Konstruktion, Erprobung und Beurteilung, Selbst- und Fremdbewertung - Aufbau und Wirkungsweise einer Maschine (Funktionselemente, Übertragung, ) - computergestützte Konstruktionen (Ziele, Historie, ) LB 2: Informationsaustausch mit dem Computer (6 Std.) - Erstellen eines Dokuments; Gestaltungsmöglichkeiten - elektronische Kommunikation WPB: Transport und Verkehr (2 Std.); modernes Handwerk (2 Std.) Anlagen zur Nutzung alternativer Energien (2 Std.); Signale nutzen (2 Std.) Tabelle 165: Lehrplan der Orientierungsstufen 5 und 6 im Fach Technik/Computer [SN_MsTC09] Der erste Lernbereich der Jahrgangsstufe 5 legt den Schwerpunkt auf die Vermittlung technischer Fertigkeiten, wobei im zweiten Lernbereich der Erwerb informatischer Grundkenntnisse im Umgang mit dem Computer im Vordergrund steht. Neben der sachgemäßen Bedienung des Rechners und einem grundlegenden Verständnis für dessen Funktionsweise soll auch der Nutzen des Internets als Informationsquelle kritisch betrachtet und somit ein Beitrag zur Medienkompetenz geleistet werden. Aus informatischer Sicht ist das Wahlpflichtthema Nachrichten übertragen interessant, da durch den Einblick in Entwicklung und Realisierung der Nachrichtenübermittlung sowie einfache Verschlüsselungsverfahren ein weiterer Schritt in Richtung Medienkompetenz gegangen wird. In Jahrgangsstufe 6 nimmt wieder die Entwicklung technikbezogener Kompetenzen, wie das funktionale Zusammenwirken verschiedener Bauteile, den Großteil des Unterrichts ein. Der zweite Lernbereich beschäftigt sich mit dem Informationsaustausch mittels Computer, wobei allerdings der Schwerpunkt auf Umsetzung und Gestaltung von Dokumenten und Tabellen sowie Beherrschung der elektronischen Kommunikation via liegt. Aus dem Wahlpflichtbereich ist das Thema Signale nutzen, das sich mit Grundlagen der Signalumwandlung und Signalübertragung befasst, von besonderem Interesse [vgl. WE07; SN_MsTC09]. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 158

159 Mittelschule In der Mittelschule ist der Erwerb informatischen Wissens und Könnens in die Bearbeitung praxisbezogener Aufgabenstellungen mit einzubeziehen. Die Mittelschüler sollen in der Lage sein, Informations- und Kommunikationstechnologien zu nutzen [SN_EIB04]. Zur informatischen Bildung wird im Lehrplan folgende Zielstellung formuliert [SN_MsI09, Seite VII]: Die Schüler entwickeln Fähigkeiten, Informationen zu beschaffen und zu bewerten sowie moderne Informations- und Kommunikationstechnologien sachgerecht, situativ-zweckmäßig und verantwortungsbewusst zu nutzen. In Neigungskursen mit einem Stundenumfang von 60 Stunden pro Schuljahr werden individuelle Schülerinteressen, besondere Fähigkeiten sowie die jeweiligen Bedingungen der Einzelschule in den Mittelpunkt des Lernprozesses gestellt [SN_EIB04]. Das Pflichtfach Informatik wird an der Mittelschule von der 7. bis zur 10. Klasse im Umfang von einer Wochenstunde gelehrt. Das Fach baut auf den Basiskenntnissen im Bereich der Informationsbeschaffung und -darstellung auf, die bereits im Fach Technik/Computer vermittelt wurden. Es zielt auf das Aneignen von Strategien und Methoden im Umgang mit Information und Daten ab. Außerdem setzen sich die Schüler mit dem Nutzen von Informatiksystemen und deren Wirkung auf Individuum und Gesellschaft auseinander, verwenden informatische Modellierungstechniken und lernen Problemlösestrategien kennen [vgl. WE07, SN_MsI09]. Jgst. Anwendungsbereiche 5-6 Computertechnik der Schule bedienen Informationen beschaffen und austauschen Informationen in Form von Texten darstellen und präsentieren 7-8 Informationen in Tabellen darstellen Tabellen zum Kalkulieren nutzen Informationen in grafischer Form präsentieren 9-10 Informationen strukturieren und abbilden Informationen aus verschiedenen Anwendungen verknüpfen Tabelle 166: Anwendungsbereiche in den Jahrgangsstufen 5 bis 10 im Fach Informatik Die Leitlinien, an denen sich die Gestaltung der Lernbereiche orientiert, entsprechen denen der Gesellschaft für Informatik, wobei der letzte Punkt in Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Mensch und Gesellschaft geändert wurde. Die Wahl der geeigneten Anwendungen zum Erreichen der Ziele und Inhalte der Lernbereiche trifft der Fachlehrer, wobei er sich nach bestimmten Festlegungen zur Anwendungsnutzung richtet. Im Unterricht soll auf eine ausgewogene Erarbeitung informatischer Grundlagen und deren praktische Umsetzung in verschiedenen Systemen besonderer Wert gelegt werden, so dass die Bedienung von Werkzeugen in den Hintergrund tritt. Aufgrund der hohen Komplexität informatischer Probleme soll stets auf Anschaulichkeit geachtet sowie lebensnahe Problemstellungen bearbeitet werden. Die nachfolgende Tabelle zeigt die obligatorischen Lernbereiche in den jeweiligen Jahrgangsstufen [vgl. WE07, SN_MsI09]. Folgende Wahlpflichtbereiche bzw. Lernbereiche mit Wahlpflichtcharakter (jeweils 2 Wochenstunden) sind in jeder Jahrgangsstufe gleich und können kontinuierlich über die verschiedenen Klassen fortgeführt werden: Computerspiele Verschlüsselung von Informationen Computer Gestern Heute Morgen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 159

160 Jgst. Lernbereiche (LB), Ziele und Inhalte LB 1: Computer verstehen Daten und Strukturen (13 Std.) - prinzipieller Aufbau des Computers; EVA-Prinzip; historische Aspekte 7 - Verzeichnisstrukturen gestalten; Speichern einer Verzeichnisstruktur LB 2: Computer nutzen und anwenden Objekte, Attribute, Methoden (12 Std.) - grundlegende Datenstrukturen; Begriffe; Kenntnisse zu Objektorientierung LB 1: Informationen repräsentieren Klassen und Objekte (8 Std.) - Begriffe; Zuordnen zwischen Objekten und Klassen 8 LB 2: Informationen verarbeiten Modell, Algorithmus, Lösung (17 Std.) - grundlegende Programmstrukturen; Problemlöseprozess, Lösen einfacher Probleme LB 1: Daten modellieren Datenbanksysteme (15 Std.) - Strukturierung von Daten; gemeinsame Nutzung von Ressourcen in einem Netzwerk - Umgang mit Datensammlungen zur Informationsbeschaffung 9 - Möglichkeiten und Grenzen von Informatiksystemen - Datenschutz und Datensicherheit LB 2: Daten darstellen Informatikprojekte (10 Std.) - Phasen der Projektarbeit; Mittel, Methoden der Informatik bei Projektdurchführung LB 1: Komplexe Anwendungssysteme (12 Std.) - gleichzeitiges Arbeiten mit mehreren Anwendungssystemen 10 - Anwendung von Kenntnissen zu Modellen auf neues Werkzeug LB 2: Arbeit in Projekten (8 Std.) - Gestalten eines eigenen Projektes Tabelle 167: Lehrplan Informatik an der Mittelschule In den Klassen 7 und 8 liegt ein Schwerpunkt auf Textbearbeitung, Darstellung von Informationen in Tabellen sowie deren Verarbeitung und Präsentation. In den Klassen 9 und 10 hingegen sind Strukturierung und Abbildung sowie Verknüpfung verschiedener Anwendungen wesentlicher Teil des Lehrplans. Es werden folgende vier allgemeine fachliche Ziele angestrebt [SN_MsI09]: 1. Aneignen von Strategien und Methoden des Umgangs mit Informationen und Daten 2. Nutzen von Informatiksystemen und Auseinandersetzen mit deren Wirkung auf Individuum und Gesellschaft 3. Verwenden von informatischen Modellen und Modellierungstechniken 4. Nutzen von Problemlösestrategien Zusätzlich zum Pflichtfach Informatik werden an sächsischen Mittelschulen Neigungskurse angeboten. Dabei handelt es sich um unterrichtliche Wahlpflichtangebote mit einem Umfang von zwei Wochenstunden. Jede Schule bietet in jeder Jahrgangsstufe Neigungskurse aus mindestens drei Bereichen an, wobei deren Planung und Organisation in der Verantwortung der Schule liegen. Klassenstufenübergreifende Neigungskurse sind bei Erfüllung bestimmter Bedingungen sowie Genehmigung durch die Sächsische Bildungsagentur auch möglich. Verbindliche Lernziele und -inhalte kennzeichnen die verschiedenen Kurse. Neigungskurse sind aus sieben Bereichen, darunter der Bereich Informatik und Medien, zu entwickeln. Beispielsweise kann eine Schülerzeitung erstellt werden. Hierbei werden u. a. Meinungsbildung, Verantwortung sowie Anfertigen eines Produktes als Ziele genannt. [SN_MsNK09] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 160

161 Gymnasium Sekundarstufe I Gymnasien bieten verschiedene Profile an und setzen entsprechende Schwerpunkte in der Unterrichtsgestaltung. Ab Klasse 5 gibt es wie auch an der Mittelschule Pflichtunterricht im Fach Technik/Computer, in Klasse 7 und 8 auch im Fach Informatik. In den Klassen 8 bis 10 sind jeweils 3 Wochenstunden für Profilunterricht vorgesehen. Hierbei muss sich der Schüler zwischen naturwissenschaftlichem, gesellschaftswissenschaftlichem, sprachlichem, künstlerischem und sportlichem Profil entscheiden. Außer bei sprachlicher Ausrichtung ist die informatische Bildung jeweils mit einer Wochenstunde in den Klassen 9 und 10 in die Profile integriert. So wird eine Verzahnung von Informatik mit profiltragenden Fächern gesichert. [SN_GymP05] Die Schüler am Gymnasium sollen zusätzlich zu Schülern der Mittelschule in der Lage sein, informatische Prozesse in Natur, Technik und Gesellschaft multiperspektivisch zu betrachten und zu modellieren. Hinzu kommt das Auseinandersetzen mit informatischen Methoden der Problemlösung. Weiterhin sollen sie IuK-Technologien nicht nur zu nutzen wissen, sondern auch als theoretischen Lerngegenstand betrachten. In verschiedenen Bereichen, wie Objektorientierung und Datenbankarbeit, gibt es im Vergleich zur Mittelschule qualitative Unterschiede bezüglich Charakter und Zugangsintensität [SN_EIB04]. Der gymnasiale Informatikunterricht zeichnet sich vor allem durch die Prinzipien der Problem-, Objekt-, Handlungs- und Projektorientierung aus. Um die Bildung systematischer und wissenschaftsorientierter Grundlagen der Informatik zu erreichen, werden am Gymnasium folgende allgemeine fachliche Ziele zugrunde gelegt [WE07, SN_Gym07]: Umgehen mit Daten und Informationen Kennenlernen von Aufbau und Funktionalität ausgewählter Informatiksysteme Modellieren von Zuständen und Abläufen Realisieren von Problemlöseprozessen Bewertung von gesellschaftlichen Aspekten der Informatik In den Klassen 7 und 8 gibt es das Pflichtfach Informatik, das mit einer Wochensunde unterrichtet wird und eine informatische wissenschaftsorientierte Grundbildung vermittelt. Darauf aufbauend kann in den Klassen 11 und 12 ein zweistündiger Grundkurs belegt werden. In den Klassen 9 und 10 gibt es eine profilbezogene informatische Bildung im Umfang von einer Wochenstunde, wobei die Lernbereiche in die Profillehrpläne integriert werden. Schüler, die in der 9. und 10. Klasse das sprachliche Profil gewählt haben, das Informatik nicht beinhaltet, können in der gymnasialen Oberstufe einen speziellen inhaltsdifferenzierten Grundkurs Informatik belegen. Tabelle 168 fasst die Inhalte der jeweiligen Lernbereiche und Wahlpflichtbereiche zusammen. [vgl. WE07] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 161

162 Jgst. Lernbereiche (LB) und Lernbereiche mit Wahlpflichtcharakter (WPB) LB 1: Computer verstehen Prinzipien und Strukturen (5 Std.) - Modell für Informatiksysteme; prinzipielle technische Realisierung von Hardwarekomponenten; Bedeutung von Systemsoftware LB 2: Computer benutzen Elemente und Strategien (14 Std.) - Betriebssysteme; Datenorganisation; Verzeichnisstrukturen; Techniken zur gezielten Suche nach Informationen; Notwendigkeit der kritischen Bewertung von 7 Informationen; typische Handlungen bei Nutzung von Anwendungen LB 3: Computer verwenden Komplexaufgabe (6 Std.) 8 - Praxisbeispiel gestalten unter Verwendung von Strategien zur Computernutzung WPB: Kommunikation gestern und heute (2 Std.) Bits und Bytes(2 Std.) Computer im Alltag (2 Std.) LB 1: Informationen repräsentieren (12 Std.) - Strategien der Informationsbeschaffung; Repräsentieren von Informationen LB 2: Daten verarbeiten (8 Std.) - Computer als Hardware/Software-System; Datenverarbeitungsprozesse - Datenaustausch zwischen Computersystemen LB 3: Informationen interpretieren Daten schützen (5 Std.) - Beurteilung von Informationen; Problematik schützenswerter Daten WPB: Rechentechnik gestern und heute (2 Std.) Logik im Computer (2 Std.) Computer im Alltag (2 Std.) Tabelle 168: Lehrplan Inhalte und Ziele des Pflichtfachs Informatik am Gymnasium Ebenso wie an der Mittelschule obliegt dem Lehrer die Auswahl der für die Themenbereiche geeigneten Anwendungen, wobei in den Klassen 7 und 8 die Bearbeitung von Texten, Bildern und Grafiken sowie Kalkulation in Tabellen berücksichtigt werden soll. In den Klassen 9 und 10 wird Informatik als profilbezogene informatische Bildung innerhalb des Profilbereichs weitergeführt und angepasst, wobei spezielle fachliche Ziele, die in diesen Jahrgangsstufen erreicht werden sollen, im jeweiligen Lehrplan ausgewiesen sind. [vgl. WE07, SN_Gym07] Gymnasiale Oberstufe Für den Besuch der gymnasialen Oberstufe ist die Versetzung von Klasse 10 eines Gymnasiums Voraussetzung. Mittelschüler mit Realschulabschluss müssen vor Eintritt in die gymnasiale Oberstufe die 10. Klasse des Gymnasiums besuchen. [SN_SchulG 3] Die Schüler wählen zwei Leistungskurse, die auf erhöhtem Anforderungsniveau sowie Grundkurse, die auf grundlegendem Anforderungsniveau unterrichtet werden. [SN_SchulG 4, Abs. 1] Das Kursangebot für die Klassen 11 und 12 wird vom Schulleiter festgelegt. [SN_SchulG 4, Abs. 2] Die Schule kann dabei einen Grundkurs im Fach Informatik mit zwei Wochenstunden anbieten, der mit einer mündlichen Abiturprüfung abgeschlossen werden kann. [SN_SchulG 23, Abs. 8]. Für Schüler, die in Sekundarstufe I das sprachliche Profil besucht haben, gilt ein abweichender Lehrplan für den Grundkurs Informatik [SN_SchulG 8], der in diesem Fall auch nicht Abiturprüfungsfach sein darf [SN_SchulG 23, Abs. 8]. In der gymnasialen Oberstufe kann aufbauend auf der vorangegangenen Grundlagenbildung der fächerübergreifende Wahlgrundkurs mit informatischen Anteilen oder der Grundkurs Informatik belegt und somit typische Denk- und Arbeitsweisen der Informatik vertieft werden. Die Schüler lernen, in Fachsprache zu argumentieren, grundlegende Kon- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 162

163 zepte der Informatik zu erläutern, Gestaltungsaufgaben zu beschreiben sowie komplexe Aufgaben und Anwendungen zu analysieren. Auch auf historische Aspekte der Entwicklung der Informatik wird Bezug genommen. Das Eckwertepapier hält zudem folgendes fest [SN_EIB04, Seite 14]: Unter Berücksichtigung bundesweiter Trends und bei positiven Erfahrungen nach Umsetzung des Eckwertepapiers sollte eine Ausweitung der Kursangebote in der gymnasialen Oberstufe durch Einrichtung eines Leistungskurses Informatik und Möglichkeit einer mündlichen Abiturprüfung am Ende der gymnasialen Oberstufe erwogen werden. Inwieweit ein etwaiger Leistungskurs umgesetzt wird, ist noch nicht absehbar Grundkurs Aufbauend auf der kontinuierlichen informatischen Bildung der Sekundarstufe I kann in der gymnasialen Oberstufe ein Grundkurs Informatik im Umfang von 2 Wochenstunden belegt werden. Jgst. 11/12 Lernbereiche (LB) und Lernbereiche mit Wahlpflichtcharakter (WPB) LB 1: Kommunikation in Netzen (8 Std.) - Kommunikationsebenen; vernetzte Systeme; Computernetze; Netzdienste - Dokument- und Inhaltsmanagement LB 2: Informatische Modelle (4 Std.) - informatische Modellierung LB 3: Sicherheit von Informationen (12 Std.) - Anforderungen an Informationssicherheit, Einblick Kryptologie - Verfahren zur Gewährleistung der Vertraulichkeit, Integrität, Authentizität und Sicherheit von Informationen LB 4: Datenstrukturen und Modularisierung (10 Std.) - Datenstrukturen; Verarbeitungsprinzipien FIFO und LIFO; Implementierung ausgewählter Datenstrukturen in Programmierumgebung; Unterprogramme LB 5: Algorithmen (18 Std.) - typische Algorithmen und Verfahren; Beurteilung von Algorithmen bezüglich deren Effizienz; Grenzen der Berechenbarkeit; Beherrschen der Implementierung ausgewählter Algorithmen in einer Programmierumgebung LB 6: Datenmodellierung und Datenbanken (26 Std.) - informatische Modellierung; Verfahren zur Optimierung von Modellen - Normalisierung; relationales Modell; Auswerten einer Datenbasis LB 7: Wissenschaft Informatik (4 Std.) - Wissenschaftsbereiche; Anwendungsbereiche; gesellschaftliche Auswirkungen LB 8 A: Theoretische Informatik Theoretische Grundlagen von Programmiersprachen (14 Std.) - Sprachen; Syntax und Semantik; Regelaufbau formaler Sprachen; Synthese; Analyse von Sprachelementen mithilfe von Automatenmodellen; Compiler und Interpreter LB 8 B: Technische Informatik Hardware und Prozessdatenverarbeitung (14 Std.) - von-neumann-rechner; Prozessdatenverarbeitung - parallele und serielle Schnittstellen; Bedeutung eines Interface Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 163

164 LB 8 C: Praktische Informatik Vertiefte Programmierung (14 Std.) - Software-Life-Cycle; Grundlagen objektorientierter Programmierung; Anwenden von Programmierprinzipien in selbstständiger Bearbeitung komplexer Probleme LB 8 D: Angewandte Informatik Computergrafik und Bildbearbeitung (14 Std.) - Farbmodelle; Bildgenerierung und -analyse; Computergrafik; Algorithmen zur Konvertierung und Komprimierung; Manipulation von Daten 11/12 WPB: dynamische Datentypen (4 Std.) Suchalgorithmen (4 Std.) Computergrafik im Alltag (4 Std.) Programmieren von Grafiken (4 Std.) Tabelle 169: Grundkurs Informatik in der gymnasialen Oberstufe, Ziele und Inhalte Lernbereich 8 ist in vier Unterbereiche (A bis D) gegliedert. Einer der Unterbereiche ist als Teilgebiet der Informatik unter wissenschaftspropädeutischen Aspekten zu behandeln. [SN_Gym07] Wahlgrundkurs für Schüler des sprachlichen Profils Für Schüler, die sich im Rahmen der Profilbildung für das sprachliche Profil entschieden und somit im Unterricht keine profilbezogenen informatischen Themen behandelt haben, besteht in der Oberstufe die Möglichkeit, einen Wahlgrundkurs Informatik zu belegen, dessen Lernbereiche und Stundenumfang in folgender Tabelle zusammengefasst sind. [vgl. WE07] Jgst. 11/12 Lernbereiche (LB) und Lernbereiche mit Wahlpflichtcharakter (WPB) LB 1: Medientypen und Multimedia (18 Std.) - Medientypen; Farbmodelle; Zusammenhang Medientyp und Medienformat; Konvertierung und Kompression; Verfahren zur Gewinnung digitaler Bilddaten; - gesellschaftliche Bedeutung digitaler Medien - Entwicklung multimedialer Anwendung LB 2: Daten und Datenbanken (26 Std.) - Daten- und Datenstrukturen; Verfahren zur Optimierung von Modellen; Datenbank- Management-System; Auswertung Datenbasis mittels Abfragen - Datenschutz und Datensicherheit; Gestalten einer Datenbank LB 3: Rechnernetze und Dienste (18 Std.) - Historie der Rechentechnik; Netzwerkkomponenten und -topologien; Dienste und Protokolle in vernetzten Systemen; Dienste des Intra- und Internets; einfaches Schichtenmodell; Datensicherheit und Datenschutz; Umgangsformen im Internet - Wechselwirkung informationsverarbeitende Systeme und Gesellschaft LB 4: Algorithmen und Programme (26 Std.) - Algorithmusbegriff; Grundlagen der Programmierung; Modularisierung von Programmen; typische Algorithmen und Verfahren LB 5: Praktische Informatik (8 Std.) - Phasen informatischen Problemlösens; Gestalten eines komplexen Beispiels WPB: Hypertext erstellen (4 Std.) Formale Sprachen (4 Std.) Computergrafik im Alltag (4 Std.) Bilder digitalisieren (4 Std.) Tabelle 170: Wahlgrundkurs Informatik in der gymnasialen Oberstufe, Ziele und Inhalte Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 164

165 Der Wahlgrundkurs befasst sich zunächst mit den verschiedenen Medientypen und der Erstellung eines interaktiven Multimediadokuments. Außerdem werden verschiedene Medientypen auf das Modell Klasse Objekt Attribut Methode übertragen. Der nächste Lernbereich beschäftigt sich mit Daten und Datenbanken und in diesem Zusammenhang auch mit der Datenbanksprache SQL. Der dritte Bereich vermittelt die historische Entwicklung sowie Wissen über Komponenten und Topologien von Rechnernetzen und Diensten. Zudem gewinnen die Schüler einen Einblick in ein einfaches Schichtenmodell. Es werden Datenschutz und Datensicherheit in vernetzten Systemen diskutiert sowie Umgangsformen im Internet besprochen. Schließlich wird sich im Unterricht mit Algorithmen und Programmen beschäftigt. Neben einer Definition des Algorithmusbegriffs und dessen Eigenschaften sowie Darstellungsformen geht es in diesem Bereich um die Grundlagen der Programmierung. Dabei werden einfache Datenstrukturen sowie algorithmische Grundstrukturen behandelt und es wird ein Einblick in die Modularisierung gegeben. Des Weiteren wird eines von drei zur Verfügung stehenden Wahlpflichtthemen in den Unterricht integriert. [WE07, SN_Gym07] Zusammenfassung Bereits in der Grundschulzeit erwerben die Schüler eine informatische Vorbildung. Diese wird an Mittelschule und Gymnasium durch das Pflichtfach Technik/Computer weiter ausgebaut. An der Mittelschule gibt es in den Klassen 7 bis 10 einen einstündigen Pflichtunterricht im Fach Informatik. Am Gymnasium wird dieser nur in den Klassen 7 und 8 angeboten. Die Klassen 9 und 10 integrieren eine profilbezogene informatische Bildung die beim sprachlichen Profil leider gänzlich ausbleibt. Es fehlt jedoch eine fachsystematische Ausbildung. In der gymnasialen Oberstufe haben die Schüler die Möglichkeit, einen zweistündigen Grundkurs zu belegen, der mündliches Abiturprüfungsfach sein kann das gilt allerdings nicht für das sprachliche Profil, in dem es einen abgewandelten Lehrplan für Informatik gibt. Grundschule (Klassen 1-4) erster Umgang mit dem Computer Sekundarstufe I (Klassen 5+6) Sekundarstufe I (Klassen 7+8) Sekundarstufe I (Klassen 9+10) gymnasiale Oberstufe (Klassen 11+12) Mittelschule Technik/Computer Kl. 5: 2 WS, Kl. 6: 1 WS Informatik P, 1 WS Neigungskurse u. a. Informatik und Medien, 2 WS Informatik P, 1 WS Neigungskurse u. a. Informatik und Medien, 2 WS Gymnasium Technik/Computer Kl. 5: 2 WS, Kl. 6: 1 WS Informatik P, 1 WS Informatik integrativ, 1 WS (außer beim sprachlichen Profil) Informatik GK, 2 WS Tabelle 171: Einordnung der informatischen Bildung in Sachsen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 165

166 2.13 Sachsen-Anhalt Schulsystem Hauptstadt: Magdeburg Fläche: ,64 km 2 Einwohner: Kultusministerin: Birgitta Wolff (CDU) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 172: Sachsen-Anhalt Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] In Sachsen-Anhalt besuchen die Kinder zunächst vier Jahre lang die Grundschule. Dort erwerben sie Grundkenntnisse und -fertigkeiten. [ST_SchulG-LSA 4, Abs. 1] Anschließend erhalten die Erziehungsberechtigten eine Schullaufbahnempfehlung für den weiteren Bildungsweg ihrer Kinder. [ST_SchulG-LSA 4, Abs. 5] Danach ist ein Wechsel auf Sekundarschule, Gesamtschule oder Gymnasium möglich. Welche weiterführende Schulart gewählt wird, entscheiden die Eltern. Sollte jedoch keine Schullaufbahnempfehlung für das Gymnasium vorliegen, so ist eine Eignungsfeststellungsprüfung zu absolvieren. Gleiches gilt, wenn der Gymnasialzweig einer öffentlichen kooperativen Gesamtschule angestrebt wird. [SK_10] Die Sekundarschule umfasst die Klassen 5 bis 10. Sie vermittelt eine allgemeine und berufsorientierte Bildung. [ST_SchulG-LSA 5, Abs. 1] Ab der 7. Klasse wird abschlussbezogen unterrichtet. [ST_SchulG-LSA 5, Abs. 3] Mit dem erfolgreichen Besuch der 9. Klasse wird der Hauptschulabschluss erworben. Ein durch besondere Leistungsfeststellung erworbener qualifizierter Hauptschulabschluss berechtigt zudem zum Besuch der 10. Klasse. [ST_SchulG-LSA 5, Abs. 4] Mit dem Besuch der 10. Klasse des auf den Realschulabschluss bezogenen Unterrichts und Bestehen der Abschlussprüfung erwirbt der Schüler den Realschulabschluss. Bei besonders guten Leistungen kann auch der erweiterte Realschulabschluss erworben werden, der zum Besuch der 10. Klasse eines Gymnasiums und Eintritt in ein Fachgymnasium berechtigt. [ST_SchulG-LSA 5, Abs. 5] Gesamtschulen gibt es ab der 5. Klasse sowohl in integrativer als auch kooperativer Form. Die integrative Form führt die Klassen 11 bis 13 als gymnasiale Oberstufe, die kooperative Form hingegen die Klassen 10 bis 12. Bei beiden wird eine allgemeine und berufsorientierte Bildung vermittelt. [ST_SchulG-LSA 5a, Abs. 1 und 2] An der integrativen Gesamtschule können alle Abschlüsse der Sekundarstufen I und II erlangt werden. [ST_SchulG-LSA 5a, Abs. 4] Schüler, die eine vertiefte Allgemeinbildung erlangen wollen, besuchen ab der 5. Klasse das Gymnasium. Dieses ist darauf ausgerichtet, nach insgesamt 12 Schuljahren mit dem Abitur abzuschließen. [ST_SchulG-LSA 6, Abs. 1] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 166

167 Tabelle 173: Schulsystem in Sachsen-Anhalt Grundschule In der Grundschule sind im Lehrplan keinerlei Bezüge zum Umgang mit oder Verwenden des Computers zu finden. Abhängig von der Schulausstattung kann der Computer in Projekten genutzt werden. [ST_AH] Einige Grundschulen bieten den Schülern im Bereich der ergänzenden schulischen Angebote im Umfang von einer Wochenstunde einen ersten Kontakt mit dem Computer an. Hier wird primär mit Lernprogrammen gearbeitet und in den Umgang mit Anwendungssoftware und Kommunikation eingeführt. [ST_LogIn] In der Broschüre Medienbildung - Ein kompetenzorientiertes Konzept für die Grundschule mit Beispielaufgaben und einem Medienpass, die im Oktober 2008 allen Grundschulen zugesandt wurde, sind Aspekte der schulischen Medienbildung in der Primarstufe systematisch dargestellt. Es werden Kompetenzerwartungen und Beispielaufgaben für folgende fünf Bereiche formuliert: Medienangebote verstehen Medienprodukte herstellen mit Informationen umgehen sich mit Hilfe von Medien austauschen Leben in der Medienwelt Sekundarschule Technik, Hauswirtschaft und Wirtschaft Der Technik-Lehrplan in seiner Erprobungsfassung vom zielt im Kompetenzbereich Gestalten u. a. darauf ab, dass die Schüler bis zum Ende der 10. Klasse den Computer als universelles Werkzeug für Konstruktion, Planung und Steuerung einsetzen können. Der Kompetenzschwerpunkt Den Computer als Werkzeug nutzen ist als verbindlicher Unterrichtsgegenstand in Klasse 5 zu behandeln. Hierfür sind zu gleichen Teilen Stunden (insgesamt ca. 30 Stunden) aus den Fächern Technik und Hauswirtschaft zu nutzen. [ST_T10, ST_H10] Es sollen die Kompetenzschwerpunkte Verstehen, Gestalten, Nutzen, Bewerten und Kommunizieren ausgebildet werden. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 167

168 Jgst. Grundlegende Wissensbestände Den Computer als Werkzeug nutzen - Einführung: Grundaufbau des Arbeitsplatzes (EVA-Prinzip); Grundbegriffe (Hardware, Software, Daten); Softwarerecht (Raubkopien); Standardsoftware; Datenspeicherung und Datenübertragung; Dateiensicherung in Ordnerstrukturen 5 - Grafikprogramm: Funktion von Werkzeugen - Textverarbeitungsprogramm: Formatierung (Schriftgrad und -art, Hervorhebungen, Einzüge); Ausschneiden, Kopieren, Einfügen; Autoformen; Tabellen; Textfelder; Einfügen von Abbildungen - Präsentationsprogramm: Grundfunktionen; Gestaltungsregeln Tabelle 174: Kompetenzschwerpunkt Den Computer als Werkzeug nutzen zu entwickelnde Kompetenzen Verstehen - Grundbegriffe für die Arbeit mit dem Computer nennen - Computerarbeitsplatz in seinem Grundaufbau beschreiben - Sinn und Struktur der Ordner erläutern Gestalten - Desktopoberfläche unter Anleitung einrichten - zweckmäßige Ordnerstruktur unter Anleitung erstellen und realisieren Nutzen - geeignete Software entsprechend der Aufgabenstellung auswählen - Menüs, Befehle und Werkzeuge zielgerichtet nutzen - unter Anleitung Soft-/Hardware sach- und sicherheitsgerecht benutzen - Dateien und Ordner verwalten - Grundregeln des Softwarerechts beachten Bewerten - mithilfe des Computers Produkte nach vorgegebenen Kriterien bewerten Kommunizieren - Informationen aus Hilfedateien unter Anleitung ermitteln - Ideen, Lösungen bzgl. zu erstellender Produkte austauschen/vorstellen Tabelle 175: zu entwickelnde Kompetenzen im Kompetenzschwerpunkt Den Computer als Werkzeug nutzen In der Erprobungsfassung des Lehrplans vom für das Fach Wirtschaft beinhaltet der Kompetenzbereich Kommunizieren, dass die Schüler am Ende der 10. Klasse in der Lage sein sollen, Ergebnisse von Beobachtungen, Recherchen und Befragungen in Texten, die auch Tabellen und Grafiken enthalten können, auch mithilfe des Computers darstellen und präsentieren zu können. [ST_W10] Einführung in die Arbeit mit dem PC In den Schuljahren 7 und 8 gibt es den Kurs Einführung in die Arbeit am PC. Dafür existiert eine Planungshilfe aus dem Jahr Der Kurs dient besonders der Entwicklung von Medienkompetenz. [ST_EAPC04] Zur optimalen Umsetzung sollte zuvor die im Technik- und Hauswirtschaftsunterricht enthaltende Stoffeinheit Einführung in die Arbeit mit dem Computer behandelt worden sein. Am Ende der Jahrgangsstufe 8 sollen die Schüler ein bestimmtes Niveau an Sach-, Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenz erreicht haben. So kennen sie den Aufbau der PC-Arbeitsplätze sowie Grundlagen des Internets, der Dateiverwaltung und der Arbeit mit Text-, Tabellenkalkulations- und Präsentationssoftware. Die Schüler lernen, Information zu beschaffen und zu bewerten, entwickeln Teamfähigkeit und erkennen die Stärken und Grenzen des Computereinsatzes. Laut den didaktischen Grundsätzen der Unterrichtsgestaltung soll der Kurs einen Beitrag zur Weiterentwicklung der Diskursfähigkeit der Schüler leisten und diese zum selbstbestimmten, zielorientierten und problemadäquaten Einsatz des Werkzeuges PC befä- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 168

169 higen, wobei Kenntnisse und Fähigkeiten durch entdeckendes, exemplarisches und handlungsorientiertes Lernen erworben werden. Der Unterricht ist so organisiert, dass sich maximal zwei Lernende einen Computer teilen und die Arbeitsplätze auch außerhalb des Unterrichts zugänglich sind. [vgl. WE07] Jgst. Themen und Inhalte Textverarbeitung und -gestaltung (10 Std.) - Begriff Standardsoftware; Aufbau eines Textverarbeitungssystems; Textobjekte - Texteingabe, Korrektur und Formatierung; Arbeit mit der Zwischenablage - Dokumentengestaltung; Tabellen als Gestaltungshilfsmittel - Einfügen von ClipArts und Bilddateien; Arbeit mit der Rechtschreibhilfe Internet Recherche und Kommunikation (5 Std.) - Aufbau des Internets; Dienste im Internet; WWW; - Kommunikation und Verhaltensregeln im Internet Tabellen und Diagramme (6 Std.) 7/8 - Aufbau eines Tabellenkalkulationsprogramms; Grundfunktionen - Konfigurieren der Arbeitsumgebung; Umgang mit Menüs und Symbolleisten - Objekte einer Tabellenkalkulation; Eingabe, Korrektur und Formatierung von Zellinhalten; Diagrammerstellung; Rechnen in Tabellen; Gestalten von Tabellen Computergestützte Präsentationsgestaltung (9 Std.) - Beispielpräsentationen; Phasen der Erstellung computergestützter Präsentationen - Präsentationssoftware; Arbeitsumgebung; Umgang mit Menüs und Symbolleisten - Layoutobjekte einer Präsentation - Layoutregeln zur Gestaltung von Bildschirmpräsentationen - Animationen einer Bildschirmpräsentation; Erstellen einer Beispielpräsentation Tabelle 176: Themen und Inhalte der Einführung in die Arbeit am PC [ST_EAPC04] Der Themenkomplex Textverarbeitung und -gestaltung dient dem Erlernen der Grundlagen von Standardsoftware anhand eines Textverarbeitungssystems, so dass die Schüler Dokumente erstellen können. Internet Recherche und Kommunikation ist eine Einführung in die Nutzung des Internets und behandelt Informationssuche, und Verhaltensregeln zur Kommunikation. Das Thema Tabellen und Diagramme vermittelt Grundfunktionen von Tabellenkalkulationsprogrammen. Schließlich führt die Computergestützte Präsentationsgestaltung die bisher erworbenen Kenntnisse zusammen und versetzt den Schüler in die Lage, multimediale Präsentationen zu erstellen. [vgl. WE07] Moderne Medienwelten Der schulartübergreifende Wahlpflichtkurs Moderne Medienwelten kann von den Schülern von Klasse 7 bis 10 belegt werden. Es werden verschiedene Medienarten vom Printbereich bis hin zur Computertechnologie behandelt. Ziel des Kurses ist es, überzogene Differenzen in den verschiedenen Formen der Medienerziehung zu überbrücken. [vgl. WE07] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 169

170 Jgst. Themen und Inhalte (Wahlthema) Ordnung im Chaos - Arten von Datensammlungen; Ordnungs- und Systematisierungsmöglichkeiten 7/8 - Struktur elektronischer Datenbanken; Erstellung einer Datenbank (Wahlthema) Computer machen Druck - Text- und Bildgestaltung am Computer; Layout; Printmedienprodukt (Wahlthema) Computerspiele nur zum Spaß? - Typen und Bewertung von Computerspielen; Computerspiele als Edutainment (Wahlthema) Jederzeit und weltweit 9 - Formen der computergestützten Kommunikation; kommunikative Besonderheiten sowie rechtliche Grundlagen und Probleme der computergestützten Kommunikation - Anwendung computergestützter Kommunikation (unterrichtliche Zusammenhängen) (Pflichtthema) Information/Kommunikation/Öffentlichkeit (ein Schwerpunkt) - Spaziergänge auf verschlungenen Wegen: lineare und nonlineare Strukturen; 10 Realisation einer multimedialen Präsentation; Öffentlichkeitsarbeit - Im Netz der Netze: lineare/nonlineare Strukturen; Präsentationsformen; Erstellen multimedialer Internetpräsentation mit einfacher Hyperstruktur; Öffentlichkeitsarbeit Tabelle 177: Auszug aus dem Lehrplan des Wahlpflichtkurses Moderne Medienwelten [ST_SekS04] Gymnasium Einführung in die Arbeit mit dem PC Das Wahlpflichtfach Einführung in die Arbeit mit dem PC kann am Gymnasium in den Klassen 7 und 8 im Umfang von jeweils einer Wochenstunde belegt werden. Das zu erreichende Niveau an Sach-, Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenz sowie die didaktischen Grundsätze entsprechen denen der Sekundarschule (siehe ). Jgst. Themen und Inhalte Grundaufbau und Bedienung eines Computersystems (10 Std.) - Begriff Hard-/Software; Grundaufbau Computerarbeitsplatz; EVA-Prinzip; Netzwerk - Programme; Tastatur/Maus; Betriebssystem; Dateiverwaltung; Lizenzen, Urheberrecht Textverarbeitung und -gestaltung (12 Std.) - Begriff Standardsoftware; Aufbau eines Textverarbeitungssystems - Textobjekte, Eigenschaften und Methoden; Texteingabe, Korrektur und Formatierung; Arbeit mit der Zwischenablage; Drag-and-Drop-Funktionen - Grundregeln der Dokumentengestaltung; Tabellen als Gestaltungshilfsmittel; Einfügen externer Objekte; Arbeit mit Rechtschreibhilfe; Anwendung Hilfesysteme Internet Recherche und Kommunikation (6 Std.) 7/8 - Historie, Aufbau/Organisation des Internets; Dienste; WWW; ; Chat; News Tabellen und Diagramme (14 Std.) - Tabellenkalkulationsprogramm; Grundfunktionen; Arbeitsumgebung; Menüs, Symbolleisten; Objekte, Eigenschaften, Methoden; Datentypen; Eingabe, Korrektur, Formatierung von Zellinhalten; Zwischenablage; Gestalten von Tabellen; Datenund Zahlenreihen; Diagrammerstellung; Rechnen in Tabellen; Datensatzverwaltung Computergestützte Präsentationsgestaltung (14 Std.) - Beispielpräsentationen; Phasen der Erstellung computergestützter Präsentationen - Präsentationssoftware; Arbeitsumgebung; Umgang mit Menüs und Symbolleisten - Layoutobjekte, Eigenschaften/Methoden; Layoutregeln; Bilder; Hyperlinks; Animationen Tabelle 178: Auszug aus dem Lehrplan des Wahlpflichtfaches Einführung in die Arbeit mit dem PC Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 170

171 Was an der Sekundarschule das Thema Einführung in die Arbeit mit dem Computer vermittelt, wird am Gymnasium im Bereich Grundaufbau und Bedienung eines Computersystems aufgegriffen: Grundlagen der Computernutzung, des Betriebssystems, der Dateiverwaltung sowie wesentliche Aspekte des Software- und Urheberrechts. Auch die weiteren Themen sind analog zu denen der Sekundarschule, können allerdings wegen der zusätzlich zur Verfügung stehenden Zeit ausführlicher und vertieft behandelt werden. So werden im Themenkomplex Textverarbeitung und -gestaltung die Grundlagen von Standardsoftware anhand eines Textverarbeitungssystems vermittelt, so dass die Schüler das Erstellen von Dokumenten erlernen. Internet Recherche und Kommunikation ist eine Einführung in die Nutzung des Internets. Tabellen und Diagramme vermittelt Grundfunktionen von Tabellenkalkulationsprogrammen, Erstellen von Diagrammen sowie Rechnen in Tabellen. Schließlich werden die Phasen der Computergestützten Präsentationsgestaltung besprochen und es wird unter Berücksichtigung der Layoutregeln eine eigene Präsentation erstellt. [vgl. WE07, ST_Gym04] Moderne Medienwelten Am Gymnasium wird das Wahlpflichtfach Moderne Medienwelten in Jahrgangsstufe 9 mit einem Umfang von 2 Wochenstunden angeboten. Ebenso wie an der Sekundarschule soll das Fach die Medienkompetenz fördern, aber auch die Brücke zwischen dem Fach Einführung in die Arbeit mit dem PC der Jahrgangsstufen 7 bis 8 und dem Wahlpflichtfach Informatik ab Klasse 10 schlagen. Der Unterricht besteht aus zwei abgeschlossenen, aufeinander aufbauenden Bausteinen, die jeweils innerhalb eines Halbjahres behandelt werden. In der Tabelle sind jene Bausteine und behandelte Themen aufgelistet, die aus informatischer Sicht von Interesse sind. [vgl. WE07] Jgst. Themen und Inhalte Baustein I: Medienwelten gestern und heute (26 Std.) Einführung (2 Std.) - Spielwelten (6 Std.): Edutainment, Computerspiele Baustein II: Medienproduktion (34 Std.), Wahlthemen (Auswahl): - Spot auf: Entdeckungen: Foto- und Audiotechnik - Computer machen Druck: technische Grundlagen der Text- und Bildgestaltung am 9.2 Computer; Layout; kreative Gestaltung eines Printmediums - Im Netz der Netze: Grundlagen der Produktion einer multimedialen Internetpräsentation; kreative Gestaltung einer multimedialen Internetpräsentation Tabelle 179: Auszug aus dem Lehrplan des Wahlpflichtfaches Moderne Medienwelten Im ersten Halbjahr der Jahrgangsstufe 9 wird der 26-stündige Baustein Medienwelten gestern und heute unterrichtet, dessen Inhalte aus Sicht der Informatik nur von bedingtem Interesse sind, da Film- bzw. Fernsehwelten einen großen Bereich bilden. Der zweite Baustein Medienproduktion umfasst 34 Stunden und ist anhand von einem der vier Wahlthemen zu realisieren, wobei ein Wahlthema die Entstehung eines Films behandelt und daher in Tabelle 179 nicht aufgelistet ist. [vgl. WE07, ST_Gym00] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 171

172 Gymnasiale Oberstufe Das Unterrichtsfach Informatik wird als zwei Wochenstunden umfassendes Wahlpflichtfach, beginnend in der Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe in Jahrgangsstufe 10, angeboten. Informatik kann bei durchgängiger Belegung in der Sekundarstufe II als mündliches Abiturfach belegt werden. [ST_LogIN] Ziel des Unterrichts ist das Erlernen informatischer Denk- und Arbeitsweisen sowie der gesellschaftlichen Bedeutung von Informatiksystemen. Die Fähigkeiten und Fertigkeiten, die im Laufe des Informatikunterrichts in der Oberstufe erworben werden, orientieren sich an den vier Leitlinien der Gesellschaft für Informatik. Tabelle 180 gibt einen Überblick über die zu vermittelnden Inhalte, wobei die Reihenfolge nicht zwingend vorgegeben ist und von der Lehrkraft verändert werden kann. [vgl. WE07] Jgst. Themen und Inhalte Grundlagen der Informationstechnik (16 Std.): - Historie; Aufbau eines Rechners nach J. v. Neumann - Funktionsmerkmale des Rechen-, Steuer- und Speicherwerks und Zusammenwirken - Begriffe Kodieren und Dekodieren; Schaltfunktionen, Schaltbelegungstabellen; Analyse/Entwurf einfacher Schaltnetze; Nutzen logischer Schaltelemente, FlipFlop - Definition Betriebssystem; Aufgaben von Betriebssystemen - Schichtenmodell (Schalenmodell) einer Rechenanlage - Funktionsweise eines Dateimanagementsystems - Arbeit mit Diagnose-, Verwaltungs- und Wartungsprogrammen Projektarbeit unter Nutzung von Standardsoftware (10 Std.): - Grundfunktionen von Standardsoftware 10 - Nutzung von produktbezogenen Hilfesystemen - Erstellen einer thematischen Belegarbeit/Präsentation unter Verwendung mehrerer Standardsoftwareprodukte und elektronischer Nachschlagewerke - objektorientierte Betrachtungsweisen von Standardsoftware Informatik und Gesellschaft (6 Std.): - Information, Informatik und Informatiksystem - Begriffe Datenschutz, Datensicherheit; Persönlichkeitsrecht und Datenschutz - Datenschutzgesetz; Teledienstgesetz; Datensicherheit; Urheberrecht und Softwarerecht; Grenzen von Informatiksystemen Computer-Netzwerke (20 Std.): - Netzwerke: global/lokal; Aufgaben; Datenschutz/-sicherheit; Einteilungsmöglichkeiten; Protokolle, Dienste; Adressierung in TCP/IP-Netzwerken; Erstellung Webprojekt Tabelle 180: Auszug aus dem Lehrplan Informatik der Einführungsphase am Gymnasium [ST_GymO03] In Jahrgangsstufe 10 werden zunächst Historie und Grundlagen der Informationstechnik in Form eines vertiefenden Verständnisses über Aufbau und Funktionsweise von Informatiksystemen am Beispiel des von-neumann-rechners vermittelt. Im Bereich der technischen Informatik liegt die Betonung auf der Logik der technischen Komponenten, die hier lediglich als funktionale Einheit aufgefasst werden. Neben den Begriffen der Kodierung und grundlegenden logischen Schaltfunktionen und -elementen werden die Aufgaben eines Betriebssystems, das Schichtenmodell einer Rechenanlage und die Funktionsweise eines Dateimanagementsystems behandelt. Anschließend werden die erworbenen Kenntnisse im Rahmen einer Projektarbeit unter Nutzung von Standardsoftware gefestigt und systematisiert. Das Thema Informatik und Gesellschaft behandelt Einsatzmöglichkeiten und Grenzen von Informatiksystemen im Alltag sowie sich daraus ergebende Fragen von Datenschutz und Datensicherheit. Neben ethischen und normativen Gesichtspunkten werden auch gesetzliche und rechtliche Grundlagen besprochen. Anhand der in den Schulen vorhandenen Computer-Netzwerke Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 172

173 lernen die Schüler wesentliche Aufgaben und Klassifizierungsmöglichkeiten dieser Netze kennen. Sie wissen um Protokolle, verschiedene Dienste und die Adressierung in TCP/IP- Netzwerken und erstellen ein eigenes Webprojekt. [vgl. WE07] Da Schüler nach der 10. Klasse (Einführungsphase) ihre Kurswahl ändern können, dürfen in Klasse 10 keine Themen behandelt werden, die für das Verständnis des Unterrichts in den Klassen 11 und 12 notwendig sind. [ST_LogIn] Jgst. Themen und Inhalte Algorithmenstrukturen und ihre Implementierung (26 Std.) - intuitive Definition des Algorithmusbegriffs; Eigenschaften; Beschreibungsmittel für Algorithmen; Algorithmenstrukturen Begriff der Variablen in der Informatik - Analyse, Darstellung und Implementierung von einfachen Algorithmen - Komponenten- und ereignisorientierte Softwareentwicklung - grafische Basisroutinen Strukturierte Datentypen (10 Std.) - strukturierte Datentypen und ihre Implementierung - Operationen auf Dateien 11.2 Informatisches Modellieren (16 Std.) - Phasen des Softwareentwicklungszyklus; Entwurf; Implementierung; Funktionsund Leistungsüberprüfung; Installation und Abnahme; Dokumentation Tabelle 181: Aufzug aus dem Lehrplan Informatik in der 11. Klasse am Gymnasium [ST_GymO03] Die Jahrgangsstufe 11 widmet sich im ersten Halbjahr ausschließlich dem Thema Algorithmenstrukturen und ihre Implementierung mittels einer objektorientierten Programmiersprache. Neben Definitionen und geeigneten Beschreibungsmitteln werden Strukturierung von Programmabschnitten sowie Gestaltung von Programmoberflächen behandelt. Darauf aufbauend steht im zweiten Halbjahr Informatisches Modellieren auf dem Lehrplan, wobei die Fähigkeiten im Umgang mit Algorithmierung und der Programmiersprache gefestigt werden sollen und ein vollständiger Softwareentwicklungszyklus durchlaufen wird. Das zweite Thema des Halbjahres bilden Strukturierte Datentypen und ihre Implementierung. [vgl. WE07] Jgst. Themen und Inhalte Wahlthema (26 Std.): - Modellbildung und Simulation - Analyse und Design eines Informatiksystems - Computergrafik abstrakte Datentypen und ihre Implementierung - Suchen und Sortieren von Daten - endliche Automaten und formale Sprachen - Kryptologie - Einsatz von Datenbanken zur dynamischen Webseitengenerierung 12.2 Projektarbeit zur Softwareentwicklung (16 Std.) Tabelle 182: Aufzug aus dem Lehrplan Informatik in der 12. Klasse am Gymnasium [ST_GymO03] Im ersten Halbjahr der Jahrgangsstufe 12 werden im Rahmen eines Wahlthemas die Grundlagen der entsprechenden Bereiche vermittelt. Zur Wahl stehen die Themen Modellbildung und Simulation, Analyse und Design eines Informatiksystems, Computergrafik, abstrakte Datentypen und ihre Implementierung, Suchen und Sortieren von Daten, endliche Automaten und Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 173

174 formale Sprachen, Kryptologie sowie der Einsatz von Datenbanken zur dynamischen Webseitengenerierung. Für die 16 Stunden des zweiten Halbjahres ist eine Projektarbeit zur Softwareentwicklung vorgesehen, die in der Regel aus dem im ersten Halbjahr behandelten Wahlthema abgeleitet wird. [vgl. WE07] Zusammenfassung Der Lehrplan der Grundschule schreibt keine Verwendung des Computers vor. Einige Schulen bieten im Bereich ergänzender schulischer Angebote einen ersten Umgang mit dem Computer an. In einer allen Grundschulen zugänglichen Broschüre werden Kompetenzerwartungen und Beispielaufgaben für eine Medienbildung in der Primarstufe vorgestellt. In der Sekundarschule wird den Schülern in der 5. Klasse der in den Fächern Technik und Hauswirtschaft integrierte Kompetenzschwerpunkt Den Computer als Werkzeug nutzen im Umfang von ca. 30 Stunden gelehrt. In den Klassen 7 und 8 kann an der Sekundarschule der Wahlpflichtkurs Einführung in die Arbeit mit dem PC angeboten werden, der auch am Gymnasium als Wahlpflichtfach mit einer Wochenstunde belegt werden kann. Nach dem neuen Lehrplan Mathematik soll in den Klassen 7 und 8 Tabellenkalkulation behandelt werden wie intensiv die Umsetzung jedoch erfolgt, ist unklar. [ST_AH] Das zwei Wochenstunden umfassende Wahlpflichtfach Moderne Medienwelten, das o. a. Kurs fortsetzt, gibt es an der Sekundarschule von Klasse 7 bis 10, am Gymnasium nur in der 9. Klasse. In der gymnasialen Oberstufe kann das Wahlpflichtfach Informatik in Klasse 10 und/oder Klasse 11 und 12 belegt werden. Es gibt am Gymnasium weder Pflichtunterricht noch in andere Fächer integrierte informatische Themen wie an der Sekundarschule. Grundschule (Klassen 1-4) kein Umgang mit dem Computer Sekundarschule Gymnasium Sekundarstufe I (Klasse 5) Sekundarstufe I (Klasse 7+8) Sekundarstufe I gymnasiale Oberstufe Technik, Hauswirtschaft Den Computer als Werkzeug nutzen insgesamt ca. 30 Stunden Einführung in die Arbeit mit dem PC WPK Moderne Medienwelten (Klasse 7-10) WPF, 2 WS Einführung in die Arbeit mit dem PC WPF, 1 WS Moderne Medienwelten (nur Klasse 9) WPF, 2 WS Informatik WPF, 2 WS Tabelle 183: Einordnung der informatischen Bildung in Sachsen-Anhalt Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 174

175 2.14 Schleswig-Holstein Schulsystem Hauptstadt: Kiel Fläche: ,22km² Einwohner: Bildungsminister: Ekkehard Klug (FDP) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 184: Schleswig-Holstein Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] Nach der vierjährigen Grundschule, an der Grundlagen der Bildung und des Lernens vermittelt werden [SH_SchulG 41, Abs. 1], besuchen die Kinder je nach Elternwunsch eine der allgemein bildenden Schularten Gemeinschaftsschule, Regionalschule oder Gymnasium. An Regionalschule und Gymnasium bilden die ersten beiden Jahrgangsstufen die Orientierungsstufe. Dabei sollen Lernangebote, Lehrverfahren sowie Lern- und Lehrmittel unter Wahrung des individuellen Bildungsauftrags aufeinander abgestimmt werden. [SH_SchulG 9, Abs. 3] Haupt- und Realschulen werden bis zum Beginn des Schuljahrs 2011/12 nicht mehr in dieser Form existieren. Sie werden zu Regionalschulen zusammengeführt oder in Gemeinschaftsschulen umgewandelt. Bisherige Gesamtschulen werden ebenfalls in Gemeinschaftsschulen umgewandelt. Die neue Schulart Regionalschule vermittelt eine allgemeine und berufsorientierte Bildung [SH_SchulG 42, Abs. 1] und umfasst die Klassen 5 bis 10. Nach der Orientierungsstufe in Klasse 5 und 6 differenzieren sich die Regionalschulen wieder in einen Haupt- und einen Realschulteil, d. h. ab Klasse 7 werden die Schüler abschlussbezogen unterrichtet [SH_SchulG 42, Abs. 2]. Am Ende von Klasse 8 erhält jeder Schüler eine Abschlussprognose, die angibt, ob an der Regionalschule der Haupt- oder Realschulabschluss jeweils nach der 9. bzw. 10. Klasse erreicht werden kann. Der qualifizierte Hauptschulabschluss bietet dem Schüler die Möglichkeit, die 10. Klasse der Regionalschule zu besuchen. Der qualifizierte Realschulabschluss berechtigt den Schüler, die gymnasiale Oberstufe an Gymnasium oder Gemeinschaftsschule zu besuchen. Das Gymnasium vermittelt dem Schüler eine allgemeine Bildung, die den Anforderungen der Aufnahme eines Hochschulstudiums oder einer vergleichbaren Berufsausbildung gerecht wird. [SH_SchulG 44, Abs. 1] Seit dem Schuljahr 2008/2009 führt das Gymnasium in acht Jahren, die in fünf Jahrgangsstufen und eine Oberstufe (bestehend aus Einführungs- und Qualifikationsphase) aufgeteilt sind, zum Abitur. Die Oberstufe wird seit 2008 als Profiloberstufe im Klassenverband unterrichtet. In Verbindung mit einer Prüfung können Schüler, die das Gymnasium bereits nach der 10. Klasse verlassen, einen Haupt- oder Realschulabschluss erwerben. [SH_SchulG 44, Abs. 2, 3] Nach der jüngsten Landtagswahl soll es eine Änderung im Schulgesetz geben. Demnach sollen ab dem Schuljahr 2011/12 alle Gymnasien wählen können, ob sie das Abitur nach acht oder neun Jahren anbieten. Alle Schüler, die bis zum Schuljahr 2010/11 den Bildungsweg Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 175

176 Gymnasium wählen, werden in acht Jahren zum Abitur geführt, können jedoch unter Umständen nachträglich wechseln und das Abitur nach neun Jahren erreichen [SH_web2]. Seit dem Schuljahr 2010/11 gibt es die Gemeinschaftsschule (vorher auch Gesamtschule möglich), in der alle Schüler ohne Zuordnung zu verschiedenen Schularten in einem gemeinsamen Bildungsgang unterrichtet werden. Der Lehrer soll dabei jeden Schüler individuell bzw. binnendifferenziert unterrichten. Ziel der Gemeinschaftsschule ist das längere gemeinsame Lernen, wobei alle Abschlüsse der Sekundarstufe I zu erreichen sind. Es kann eine gymnasiale Oberstufe eingerichtet sein, diese umfasst bis zur Abiturprüfung drei Jahre (Klassen 11-13) [SH_SchulG 43, Abs. 1, SH_MH, SH_web3]. Tabelle 185: Schulsystem in Schleswig-Holstein Grundschule In der Grundschule gibt es 14 Leitthemen, die den Lehrplan bestimmen. Besondere Erwähnung finden Leitthema 12 und 13: Leitthema 12: Erfinden - Konstruieren Herstellen [SH_Gs97, Seite 216]: Kinder leben in einer gebauten Welt, und sie benutzen naiv technische Einrichtungen und Geräte - von der Glühlampe bis zum Computer [ ]. Leitthema 13: Informationen gewinnen und verarbeiten mit Medien gestalten [SH_Gs97, Seite 218]: Neben den herkömmlichen Medien wie Jugend- und Sachbuch, Comic, Radio und Film haben Kinder zunehmend Kontakt zu neuen Medien wie Fernsehen, Video und Computer, die häufig einen wesentlichen Teil ihres Alltags bestimmen. Fächerübergreifender und projektorientierter Unterricht soll dazu beitragen, dass die Schüler neue Medien kennen sowie selbstbestimmt und kritisch zu nutzen lernen. Die Medienerziehung in der Grundschule erfolgt in zwei Schritten. Erst werden einfach strukturierte audiovisuelle Botschaften, u. a. auch Computerprogramme und -spiele auf Gestaltung und Wirkung untersucht. Erweitert wird dies durch handlungsorientiertes Arbeiten, indem gewonnene Erkenntnisse angewandt und umgesetzt werden, dies kann bis hin zum Erstellen eines Videoclips gehen. Eine didaktische Landkarte zeigt den Beitrag der einzelnen Fächer zur Medienerziehung in Klassenstufe 4. Besonders hervorzuheben sind die Fächer Deutsch, Heimat- und Sachkunde, Technik sowie Kunst (siehe Tabelle 186). Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 176

177 Deutsch Heimat- und Sachunterricht Technik Kunst - Informationen sprachlich und medial umformulieren und darstellen - Umgang mit Fernsehsendungen besprechen und einüben - Videoclip herstellen - verschiedene Medien in ihrer Wirkungsweise kennen lernen - sich mit Informationen aus unterschiedlichen Medien kritisch auseinandersetzen - durch Eigenproduktionen (auf traditionellen Informationsträgern) Medien kreativ erproben - Grundprinzipien der Nachrichten- und Signalübermittlung erkennen - Erkennen, dass ein vereinbarter Zeichencode Voraussetzung für die Daten- und Nachrichtenübertragung ist - Codierungen von Informationen kennen lernen, selbst neue vereinbaren - einfache Geräte kennen lernen, analysieren, herstellen und mit ihnen Nachrichten übermitteln - Sinn bildlicher oder schriftlicher Informationen deuten und mit bildnerischen Mitteln dazu Stellung nehmen - Medien dokumentieren und interpretierend einsetzen - Einfluss von Sprache/Musik auf bewegte Bilder erkennen und nutzen Tabelle 186: Ausschnitt aus der didaktischen Landkarte [SH_Gs97, Seite 191] Der im Lehrplan Deutsch aufgeführte Schriftsprachenerwerb soll im Punkt Lesen- und Schreibenlernen den Computer mit in den Unterricht einbeziehen [SH_Gs97, Seite 69]: Neben dem Schreiben mit der Hand sollten auch technische Werkzeuge wie Stempel, Schreibmaschine und - wenn möglich - Computer genutzt werden. Das 6. Lernfeld im Lehrplan des Heimat- und Sachkundeunterrichts, das sich mit Technik/Medien/Wirtschaft beschäftigt, sieht in Klasse 3 das Kennenlernen neuer Medien, insbesondere des Computers, vor. Dies gehört zum Leitthema 13: Informationen gewinnen und verarbeiten mit Medien gestalten. Weiterhin werden Gefahren und Chancen der neuen Medien betrachtet. Klasse 4 sieht den kreativen sachgerechten Umgang mit Medien durch Eigenproduktionen vor, dazu zählen nützliche Computerspiele sowie eine Schülerzeitung aus dem Computer. Weiterhin werden herkömmliche und moderne Kommunikationsformen kennen gelernt, dies geschieht u. a. zu Hause am Computer. [SH_Gs97] Auf dem Lernfeld Geometrie des Fachs Mathematik werden mittels einem einfachen Computerzeichenprogramm geometrische Muster und Figuren gezeichnet. Jedoch ist das nur bei vorhandener Ausstattung der Schule nötig. [SH_Gs97] Sekundarstufe I Informatische Grundbildung In allen Lehrplänen der Sekundarstufe I soll eine Art informatische Grundbildung gemeinsam von allen Fächern durchgeführt werden. Dies bezieht sich auf den Umgang mit Anwendungs-, Grafik- und Multimediaprogrammen sowie die Internetnutzung. Der Bereich der Computer Literacy wird somit weitestgehend von allen Fächern abgedeckt. [SH_LogIn] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 177

178 Der Computereinsatz ist in den Lehrplänen einzelner Fächer ausdrücklich vorgesehen und zielt auf eine allgemeine Grundbildung in der Computernutzung ab. Diese soll insbesondere auch laut Erlass aus dem Jahr 1997 mit der Informations- und Kommunikationstechnischen Grundbildung (IKTG) an weiterführenden Schulen ausgebildet werden. [SH_LogIn] Die Umsetzung soll fächerübergreifend und nach Möglichkeit projektartig im Umfang von fünf Schultagen (insgesamt ca. 30 bis 40 Stunden) erfolgen. Die Informations- und Kommunikationstechnologien gehören zu den Aufgabenfeldern von allgemeiner pädagogischer Bedeutung. Dazu gehört insbesondere die verständige Nutzung informationstechnischer Hilfsmittel in allen Klassen. Die Einführung in die IKTG soll in Klassenstufe 8 an allen weiterführenden allgemein bildenden Schulen erfolgen. Eine Fortsetzung in späteren Klassenstufen kann zur Erweiterung und Vertiefung der erworbenen Kenntnisse dienen. Themenfelder - Computerhandhabung - algorithmische Beschreibungen von Problemlösungen - typische Anwendungen - wirtschaftliche und soziale Folgen des Einsatzes von Informations- und Kommunikationstechnologien Unterrichtsziele - Erfahrungen mit Informations- und Kommunikationstechnologien und Telekommunikation - aktiver Umgang mit Informations- und Kommunikationstechnologien - typische Einsatzbereiche von Informations- und Kommunikationstechnologien bei der Lösung von Problemen - Vorteile der Zusammenarbeit von Personen unterschiedlicher Kenntnisse und Fähigkeiten bei der Lösung von Problemen, auch schulübergreifende Ansätze ( , Internet,...) - Bewusstsein für wirtschaftliche und soziale Auswirkungen, die mit der Verbreitung und Vernetzung von Informations- und Kommunikationstechnologien verbunden sind - Einführung in Probleme des Persönlichkeits- und Datenschutzes - Chancen und Risiken des Einsatzes von Informations- und Kommunikationstechnologien Tabelle 187: Themenfelder und Unterrichtsziele der IKTG Technik Im Fach Technik (nicht am Gymnasium) wird eine informationstechnische Grundbildung, die bereits in der Grundschule angedeutet wurde, ausgebaut [SH_SekI, Seite 57]: Die reale Anpassung an Maschinen und Anlagen, die Optimierung und Flexibilisierung von Prozessen sowie die Programmierung im pragmatischen Sinne sind die zentralen Einsatzgebiete des Computers im Technikunterricht. In verschiedenen Handlungsfeldern und Themen werden Grundlagen im Umgang mit dem Computer gelehrt. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 178

179 Handlungsfeld Information und Kommunikation Thema 2: Auswirkungen der Automatisierungstechnik auf Mensch, Arbeitsplatz und Beruf - Von der Handsteuerung zum Computer: Hauptschule (Klassen 7 bis 9) optional Realschule (Klassen 7 bis 10) und Gesamtschule (Klassen 7 bis 10) verbindlich Im Technikunterricht kommt der Computer in den Bereichen computergesteuertes Konstruieren und Zeichnen, computergesteuerte Fertigung und computergesteuerte Werkzeugmaschinen zum Einsatz. Es soll aber auch deutlich gemacht werden, dass der Computer nur ein Mittel zur Problemlösung darstellt und auch Grenzen hat. Die Anwendung des Computers ist ein Jahre übergreifendes Projekt, das nach allen Seiten offen bleibt. Handlungsfeld Arbeit und Produktion Thema 1: Die Verantwortung des Menschen im Umgang mit Rohstoffen in der handwerklichen Produktion: Planung, Fertigung und Bewertung von Gebrauchsgegenständen Beim Herstellen von Werkstücken kann der Computer mit CAD- und Zeichenprogrammen genutzt werden. Thema 2: Entwicklung und Einsatz von Maschinen verändern Arbeitsplatz und Beruf Abhängigkeiten zwischen Mensch und Maschine in der Produktion Auch hier ist der Computereinsatz vorgesehen. Einfache technische Prozessabläufe sollen computergesteuert erprobt werden und so der Entwicklungsprozess von der Handsteuerung bis zum Computerprogramm nachvollzogen werden, u. a. durch das Programmieren mit dem Computer Angewandte Informatik An allen Schularten wurden Kontingentstundentafeln eingeführt. So ist es jeder Schule möglich, individuelle Schwerpunkte zu setzen. Auch am Gymnasium ist es dadurch realisierbar, in den Klassen 8 und 9 einen Wahlpflichtbereich einzurichten, in dem das Fach Informatik aufgegriffen werden kann. [SH_LogIn] In dem Erlass zum Wahlpflichtunterricht an Regional- und Gemeinschaftsschulen des Ministeriums für Bildung und Frauen vom 7. März 2008 ist geschrieben, dass jede Schule zumindest in drei von vier Bereichen ein Wahlpflichtangebot unterbreitet, darunter im Fachbereich Naturwissenschaften und Angewandte Informatik. [SH_WPU] Im August 2010 hat das Ministerium für Bildung und Kultur des Landes Schleswig-Holstein einen Fachlehrplan für Angewandte Informatik für die Sekundarstufe I der weiterführenden allgemein bildenden Schulen herausgegeben. Dieser ist ab dem Schuljahr 2010/2011 gültig. [SH_AI10] Im Rahmen der Kontingentstundentafeln kann jede Schule Angewandte Informatik als eigenständiges Fach oder zumindest als Wahlpflichtfach einrichten. Der Unterricht erfolgt dabei anwendungsorientiert sowie fächerverbindend oder projektorientiert. Es kann als eigenständiges Fach bereits ab der 5. Klasse Einzug in den Stundenplan finden. Die Stündigkeit wird Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 179

180 dabei von der Schule festgelegt, die das Fach zudem einem Fachbereich zuordnen muss. Ausgelegt ist der Lehrplan für einen zweistündigen Unterricht, der drei bzw. vier Jahre andauert. Angewandte Informatik vermittelt Kenntnisse und Fähigkeiten, die zum Einordnen und Bewerten digitalisierter Informationen dienen und zum kritischen und verantwortungsbewussten Umgang mit informationstechnischen Hilfsmitteln aufrufen. Der Lehrplan ist in fünf Kernund zwei Prozessbereiche unterteilt (Tabelle 188). Kernbereiche (K1) Informatik, Mensch und Gesellschaft (K2) Information und Daten (K3) Algorithmen (K4) Kommunikation (K5) Informatiksysteme Prozessbereiche (P1) Modellieren und Strukturieren (P2) Implementieren, insbesondere Programmieren (Programmieren und Realisieren) Tabelle 188: Kern- und Prozessbereiche Es müssen Kompetenzen aus mindestens zwei Kernbereichen sowie dazu passende Kompetenzen aus dem Bereich Informatik, Mensch und Gesellschaft vermittelt werden. Die Kompetenzen der Prozessbereiche sind ebenfalls angemessen zu berücksichtigen. Die zu erwerbenden Kompetenzen sind im Lehrplan offen formuliert und müssen im schulinternen Fachcurriculum festgelegt werden. Bereich Kompetenzen K1 - Einfluss von Veränderungen in der Informationstechnologie auf Individuum und Gesellschaft reflektieren - Verantwortung für das eigene Handeln übernehmen, Tragweite eigener Entscheidungen und Handlungen abschätzen K2 - Zusammenhang von Informationen und Daten erfassen sowie verschiedene Darstellungsformen für Daten kennen, verstehen und plausibel verwenden - Möglichkeiten der Bearbeitung von Daten mit geeigneten Anwendungsprogrammen kennen und nutzen - Umgang mit Daten reflektieren, selbst-/sozialverantwortlicher Umgang mit Daten K3 - Algorithmen lesen und interpretieren sowie diese zum Lösen von Problemen aus verschiedenen Anwendungsgebieten verwenden K4 - mit Kommunikationstechnologie auseinandersetzen - Chancen und Risiken sowie eigene Nutzung von Kommunikationstechnologien reflektieren und in Bezug auf die eigene Verwendung verantwortlich handeln K5 - mit der Vielfalt von Informatiksystemen im Alltag auseinandersetzen - Aufbau und Funktionsweise unterschiedlicher Systeme erkunden - Entscheidungen zur Auswahl von Informatiksystemen bewusst und den eigenen Erfordernissen entsprechend treffen P1 - Erfordernis der Modellierung und Strukturierung bei komplexen Systemen erkennen und die zugehörigen Verfahren anwenden P2 - erdachte Systeme in technische Systeme übertragen Tabelle 189: Kompetenzen in den Kern- und Prozessbereichen Den fünf Kernbereichen sind von den Schülern zu erwerbende Sach- und Methodenkompetenzen sowie Selbst- und Sozialkompetenzen zugeordnet. Weiterhin werden für jeden Bereich mögliche Inhalte vorgeschlagen (Tabelle 190) und fächerverbindende Projektideen aufge- Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 180

181 listet. Die Prozessbereiche enthalten neben den von den Schülern zu erwerbenden Kompetenzen auch Verknüpfungsmöglichkeiten mit den Kernbereichen. Bereich mögliche Inhalte K1 - Chancen und Risiken des Internets (für Mensch und System): Spuren im Netz, Internet-Mobbing, Datenschutz, Lizenz- und Urheberrecht - Veränderung von Informationen durch Manipulation von Daten oder durch unterschiedliche Präsentationen - gesellschaftliche Veränderungen, bedingt durch Informatiksysteme (Kommunikationsformen, Arbeitswelt, Freizeitverhalten, Suchtproblematik, digital gap,...) K2 - verschiedene Darstellungsformen von Informationen - Eingabe, Veränderung und Manipulation sowie Ausgabe von Daten in Standardanwendungen (Text- und Bildbearbeitung, Tabellenkalkulation) - Suchmaschinen K3 - einfache Handlungsvorschriften und Algorithmen im Alltag (Rezepte, Bastelanleitungen, Wegbeschreibungen, Das Haus vom Nikolaus ) - Entwurfsstrategien für Algorithmen - Umsetzung einfacher Algorithmen mithilfe einer Programmierumgebung K4 - Protokolle im täglichen Leben und in der Informatik - Protokoll als Rollenspiel - Kommunikationsformen (Rauchzeichen, Blindenschrift, Körpersprache, ) K5 - Analyse und Vergleich von Informatiksystemen (Waschmaschine, PC) - problemadäquate Auswahl von Anwendersoftware (Komponenten Office-Paket) - Bedienung grafischer Benutzeroberflächen Tabelle 190: mögliche Inhalte der Kernbereiche Gymnasiale Oberstufe An ca. einem Drittel der Gymnasien wird Informatik als regulärer Grundkurs seit dem Schuljahr 2010/2011 wieder mit drei statt zwei Wochenstunden, angeboten und kann somit als Prüfungsfach in das Abitur eingebracht werden. An einem Drittel gibt es einen entsprechenden Wahlgrundkurs und an einem weiteren Drittel keine Kurse, maximal Arbeitsgemeinschaften. [SH_LogIn, SH_MH] Die Einführungsphase (Jgst. 10 bzw. 11) hat die Aufgabe, die Schüler auf die Anforderungen der Qualifikationsphase (Jgst. 11 und 12 bzw. 12 und 13) vorzubereiten. In Jgst. 11 soll Fachunterricht alle Schüler möglichst auf einen gemeinsamen Wissensstand bringen und wissenschaftliches Arbeiten vorbereiten. Der Fachunterricht gibt Einblick in Strukturen und Methoden des Faches und soll fächerübergreifendes Denken fördern. In den Klassen der Qualifikationsphase wird auf dem erworbenen Wissen aufgebaut. Alle Fächer unterstützen den Kompetenzerwerb, u. a. im informationstechnologischen Bereich durch Nutzung der Informations- und Kommunikationstechnologien. Der Informatikunterricht dient der Vermittlung von Sach-, Methoden-, Selbst- sowie Sozialkompetenz und besteht aus vier Bereichen, die sich via Spiralprinzip über die Jahrgangsstufen verteilen, und zwar durch Wiederholung von bereits behandeltem Lehrstoff mit einer eingebetteten Vertiefung. Die Sachgebiete beinhalten verschiedene Themen (Tabelle 191). Jede Schule hat ihren eigenen individuellen Plan zu entwerfen, was den Lehrkräften viele Möglichkeiten und Freiheiten lässt. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 181

182 Sachgebiet Rechnersysteme Algorithmen und Programmierung Anwendungen und Auswirkungen mathematisch-theoretische Grundlagen Tabelle 191: Übersicht über Sach- und Themengebiete [SH_SekI] behandelte Themen - Hardware (a) - Messen, Steuern, Regeln (b) - Betriebssysteme und Netzwerke (c) - Algorithmus und Effizienz (a) - Arbeit mit großen Datenmengen (b) - Systementwicklung (c) - Programmierwerkzeuge (d) - Geschichte der Informatik (a) - Anwendungssysteme (b) - Auswirkungen auf den Einzelnen, Gesellschaft, Umwelt (c) - Kommunikation in Netzen (d) - künstliche Intelligenz (a) - Logik und Aspekte der theoretischen Informatik (b) - Kryptologie (c) Der Einführungsphase der gymnasialen Oberstufe ist das Jahrgangsthema Einführung in die Informatik/Datenverarbeitung zugeordnet. Es werden grundlegende Denk- und Arbeitsweisen vermittelt. Weiterhin erfolgt eine Einführung in die Standardsoftware des Officebereichs. Sachgebiet Thema Inhalte (verbindliche, weitere) Rechnersysteme (a) - von-neumann-rechner, Massenspeicher - Leitungssysteme in Netzwerken (c) - Betriebssysteme, Informationsaustausch in Netzen - einfache lokale Netze Algorithmen und Programmierung (a) - bedingte und unbedingte Ausführung von Anweisungen, Wiederholungen/Schleifen, Entwurfstechnik, EVA-Prinzip (b) - einfache Datentypen, Datenformate und Konvertierung, ele- mentare Dateioperationen - Operationen auf Daten, Datenhaltung in Netzen, Format-Attribute, Zusammenführen von Informationen über Schlüssel (c) - Modularisierung als Entwurfstechnik - Gestalten von Benutzeroberflächen, Bewerten von Software (d) - Variablen, elementare Anweisungen, Nutzen von Parametern - Makro, Umsetzen Datenbankentwurf mit geeignetem Werkzeug, indizierte Variable, statische Datenstrukturen, Objekte Anwendungen (a) - von Konrad Zuse zu IBM, Bill Gates, Linus Torvald und Auswirkungen (b) - Gebrauch einfacher Editoren, Verbinden von Texten, Grafiken oder anderen Objekten - Beurteilung von Software, Benutzeroberflächen, DIN-Brief, Serienbrief, adäquate grafische Darstellung von Daten, Operationen auf Zeichenketten (c) - Datenschutzbestimmungen, Datensicherung, Datensicherheit, Schützen von Dateien, Zugriffsrechte - Formulieren von Suchkriterien mathematischtheoretische Grundlagen (d) (b) Tabelle 192: Informatikunterricht in der Einführungsphase - plattformübergreifende Darstellung von Informationen - einfache logische Verknüpfungen Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 182

183 In der Qualifikationsphase bestimmen Kursthemen, denen die Sachgebiete zugrunde liegen, den Unterricht. Im ersten Halbjahr der Qualifikationsphase sind Algorithmen und Datenstrukturen Kursthema. Diese werden zu Problemen entwickelt und mittels Effizienzbetrachtungen hinsichtlich ihrer Brauchbarkeit untersucht. Sachgebiet Thema Inhalte (verbindliche, weitere) Algorithmen (a) und Programmierung (b) (c) (d) - exemplarische Effizienzbetrachtung, z. B. von Sortierverfahren, Zeitverhalten von Algorithmen, Rekursion - Suchen, Sortieren, Backtracking, Teile-und-herrsche-Prinzip - statische/dynamische Datenstrukturen, abstrakte Datentypen - höhere Datenstrukturen: Listen, Bäume, Grafen - DB-Entwurfsverfahren, Elemente des Software-Engineering (z. B. systematisches Testen, Programmdokumentation) - formale Entwurfssprachen oder -techniken, Normalisierung - Vertiefung einfacher Programmstrukturen, Abfrage, Abfragesprache, Modularisierung (lokale und globale Variable, Schnittstellen) - objektorientierte Programmierung/Problemlösung, Programmierstile Anwendungen (a) - historische Algorithmen und Auswirkungen (b) - Datenbankmanagement-System (c) - Zugangsberechtigungen für Datenbanken Tabelle 193: Auszug aus Lehrplan, erstes Halbjahr der Qualifikationsphase [SH_SekII] Das zweite Halbjahr der Qualifikationsphase behandelt als Kursthema höhere Algorithmen und Entwicklung von Anwendungen. Der Bereich der höheren Algorithmen wird vertieft und hinzu kommt die Bereitstellung von Instrumentarien zur Systementwicklung, die auf die Durchführung eines Projektes im nächsten Halbjahr vorbereiten. Sachgebiet Thema Inhalte (verbindliche, weitere) Rechnersysteme (b) - Sensoren, Schnittstellen, Interface, digitale Messwerterfassung (A/D-Wandler, Schrittmotor, Abtastrate), Steuern (Steuergröße, zu steuernde Größe, Störgröße), Regeln (Regelkreis) Algorithmen und Programmierung (a) (b) (c) - exemplarische Effizienzbetrachtung z. B. von Sortierverfahren - hiddenline, raytracing, Verschlagwortung (Hashing, Suchbäume), Volltextsuche, Bewertungsfunktionen, genetische Algorithmen - Vektorgrafik, Pixelgrafik - Projektphasen-Modell, Pflichtenheft, Schnittstellendefinition, -dokumentation - Prototyping und Netzplantechnik Tabelle 194: Auszug aus Lehrplan, zweites Halbjahr der Qualifikationsphase [SH_SekII] Im dritten Halbjahr der Qualifikationsphase steht die Systementwicklung im Vordergrund. Es wird ein Projekt durchgeführt, bei dem themenabhängig auch Sachgebiete anderer Jahrgangsstufen berührt werden können. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 183

184 Sachgebiet Thema Inhalte (verbindliche, weitere) Algorithmen und Programmierung (c) (d) - DB-Entwurfsverfahren, Elemente des Software-Engineering (z.b. systematisches Testen, Programmdokumentation) - Programmstruktur, Modularisierung, Abfragesprache, Schnittstellen Anwendungen und Auswirkungen (c) - Analyse der Auswirkungen des entwickelten Produktes insbesondere unter Datenschutzgesichtspunkten Tabelle 195: Auszug aus Lehrplan, drittes Halbjahr der Qualifikationsphase [SH_SekII] Das letzte Halbjahr der Qualifikationsphase behandelt das Thema Einblicke in mathematisch-theoretische Grundlagen. Hierbei wird der Zusammenhang zwischen Informatik und Mathematik ausgiebig betrachtet. Dies impliziert sowohl Begriffe als auch Modelle. Sachgebiet Thema Inhalte (verbindliche, weitere) Rechnersysteme (c) - Protokolle und Dienste im Internet (http, ftp, www) Algorithmen (a) - Suchalgorithmen der Suchmaschinen und Programmierung (b) - Strukturen und Funktionsweisen von Suchwerkzeugen (Suchmaschinen, Katalogsuche), Experten-/Auskunftssysteme (d) - nicht-deklarativer Programmierstil (z. B. PROLOG oder ML) Anwendungen (a) - Fibonacci und Auswirkungen (c) - Sicherheitsaspekte der Nutzung des Internets - Möglichkeiten und Grenzen der Informationsbewertung, Veränderung der Kommunikation durch electronic commerce und electronic publishing - Elemente der Aussagenlogik - Prädikatenlogik, Klausellogik, zahlentheoretische Grundlagen (z. B. von Verschlüsselungsfunktionen), Fuzzy Logic, Turing-Maschine, Gödelisierung, Schleifenkomplexität von Programmen, while-programm, endlicher Automat, URM- Programm, Church-Turing-Hypothese mathematischtheoretische Grundlagen (d) (a) (b) (c) - Gestaltung von Dokumenten im Internet (HTML) - neuronales Netz (Eingabeeinheit, Aktivitätsmuster, gewichtete Verbindung/synaptisches Gewicht), Von-Neumann-Rechner, TURING-Test für künstliche Intelligenz, Intelligenz als Ein-/Ausgabefunktion, das chinesische Zimmer von Searle, Kriterien für Intelligenz - Codierungen, Chiffrierungen, Entschlüsseln eines Codes, Häufigkeitsanalyse, historische Verschlüsselungen, Vigenre- Algorithmus, asymmetrische Verschlüsselungen, Arbeit mit Einwegfunktionen, Quasi-Zufallsfolgen Tabelle 196: Auszug aus Lehrplan, viertes Halbjahr der Qualifikationsphase [SH_SekII] Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 184

185 Zusammenfassung In Schleswig-Holstein wird bereits in der Grundschule im Bereich der Medienerziehung der Computer eingeführt. In Sekundarstufe I wird in einem Bereich des Fachs Technik auf einige informatische Begebenheiten eingegangen jedoch nicht am Gymnasium, da es hier kein Fach Technik gibt. Aufgrund neu eingeführter Kontingentstundentafeln hat nunmehr jede Schule die Möglichkeit, ein Unterrichtsfach oder Wahlpflichtunterrichtsfach (Angewandte) Informatik einzurichten. Im Rahmen von möglichst 2 Wochenstunden sollte dieses drei bzw. vier Jahre lang angeboten werden. Weiterhin gibt es an allen Schulen eine Informations- und Kommunikationstechnische Grundbildung (IKTG) im Umfang von 30 bis 40 Stunden. In der Profiloberstufe gab es bisher zweistündige, im Klassenverband erteilte Kurse, die in das Abitur eingebracht werden konnten. Jedoch haben viele Gymnasien Informatik dann nur noch in der 11. Klasse angeboten. Ab dem Schuljahr 2010/2011 werden die Naturwissenschaften nun wieder dreistündig unterrichtet, und es kann eventuell je nach Schulentscheidung wieder zwischen Naturwissenschaften gewählt werden, d. h. der Klassenverband wurde zugunsten der Schülerwahlmöglichkeit wieder aufgehoben. Jedoch ist auch dies an nicht jeder Schule der Fall, teilweise werden die Naturwissenschaften je nach Profil festgelegt. Mitunter kann in der 12. Klasse eine Naturwissenschaft zugunsten einer Sprache abgewählt werden. [SH_MH] Grundschule (Klassen 1-4) erster Umgang mit dem Computer Regionalschule Gymnasium Sekundarstufe I Sekundarstufe I (ab Klasse 5 mögl.) Sekundarstufe I (Klasse 8) gymnasiale Oberstufe P: Technik informatische Aspekte Angewandte Informatik P/WPF, 2 WS IKTG P, fünf Tage (ca Std.) Angewandte Informatik P/WPF, 2 WS IKTG P: fünf Tage (ca Std.) Informatik GK, 3 WS Tabelle 197: Einordnung der informatischen Bildung in Schleswig-Holstein Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 185

186 2.15 Thüringen Schulsystem Hauptstadt: Erfurt Fläche: ,14 km 2 Einwohner: Bildungsminister: Christoph Matschie (SPD) Anzahl Schüler an allgemein bildenden Schulen: Tabelle 198: Thüringen Fläche und Einwohner mit Stand vom [Web01], Anzahl Schüler aus dem Schuljahr 2008/2009 [Web02] In Thüringen wechseln die Kinder nach der vierjährigen Grundschule auf eine weiterführende Schule, dies kann Regelschule oder Gymnasium sein. Die Regelschule umfasst die Klassen 5 bis 10. In den ersten beiden Klassenstufen erfolgt gemeinsamer Unterricht. Bei guten Leistungen kann zum Ende der Klassenstufen 5, 6 und 10 auf das Gymnasium gewechselt werden. [TH_SchulO 124, Abs. 2] Ab Klasse 7 wird entschieden, ob ein Schüler im Haupt- oder Realschulteil unterrichtet wird eine Umstufung auf Beschluss der Klassenkonferenz ist bis zum Ende der 8. Klasse möglich. [TH_SchulO 54, Abs. 4] Ebenfalls ab Klasse 7 bestimmt die Schulkonferenz die weitere Organisation des Schulunterrichts. Der Unterricht kann in integrativer oder additiver Form stattfinden. Am Ende der 9. Klasse erwirbt der Schüler, wenn die Versetzungsbestimmungen erfüllt sind, den Hauptschulabschluss. Wird zudem eine zentrale Prüfung bestanden, erwirbt er den Qualifizierenden Hauptschulabschluss. Nach der 10. Klasse findet eine zentrale Abschlussprüfung statt, mit deren Bestehen der Schüler den Realschulabschluss erwirbt. Nach dem Realschulabschluss kann an ein allgemeines oder berufliches Gymnasium gewechselt werden. [TH_SchulO 62, 63, Abs. 1, 67, Abs. 1, SK_10, TH_Web01] Um an das achtjährige Gymnasium versetzt zu werden, muss zuvor von der Grundschule eine verbindliche Gymnasialempfehlung erteilt werden, die erfordert, dass der Schüler im Schulhalbjahreszeugnis der 4. Klasse in den Fächern Deutsch, Mathematik, Heimat-/ Sachkunde mindestens die Note gut enthalten hat. Ansonsten ist eine Aufnahmeprüfung notwendig. [SK_10, TH_Web01] Schülern des Gymnasiums wird eine dem Hauptschulabschluss gleichwertige Schulbildung bescheinigt, wenn sie am Ende von Klasse 9 die Versetzungsbedingungen erfüllen. [TH_SchulO 62] Hat der Schüler am Ende von Klasse 10 erfolgreich an einer Leistungsfeststellung teilgenommen und erfüllt die Versetzungsbedingungen, so wird ihm eine dem Realschulabschluss gleichwertige Schulbildung bescheinigt. [TH_SchulO 68, Abs. 1] Die gymnasiale Oberstufe umfasst die Klassen 10 bis 12, wobei Klasse 10 als Einführungsphase und die Klassen 11 und 12 als Qualifikationsphase bezeichnet werden. Im vierten Halbjahr der Qualifikationsphase findet die Abiturprüfung statt [TH_SchulO 73, Abs. 2], mit deren Bestehen die allgemeine Hochschulreife erworben wird [TH_SchulO 83, Abs. 1] Wenn der Schüler in Jena, Erfurt, Gera oder Gotha wohnt, kann die Gesamtschule besucht werden. Es gibt Aufnahmebedingungen für die Zusammensetzung der Klassen hinsichtlich der Anzahl von Schülern mit bzw. ohne Empfehlung für das Gymnasium. Ab Klasse 5 gilt gemeinsamer Unterricht als durchgängiges Prinzip. Die Bestimmungen für die kooperative Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 186

187 Gesamtschule entsprechen denen für Regelschule und Gymnasium. Das Abitur wird nach insgesamt 13 Schuljahren erworben. [TH_DD, SK_10, TH_Web01] Tabelle 199: Schulsystem in Thüringen Grundschule Das Thüringer Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur hat im März 2010 Entwürfe für die Lehrpläne der Grundschule veröffentlicht, auf diese im Folgenden Bezug genommen wird. Im Fach Deutsch erwerben die Schüler bereits in der Grundschule eine Methodenkompetenz, die unter Leseverstehen das Nutzen verschiedener Medien, wie dem Computer, vorsieht. Auch im Bereich Schreiben kommt der Computer zum Einsatz. In der 2. Klasse können die Schüler Wörter nach Anleitung nachschlagen und dabei Wörterbuch und Computer als Rechtschreibhilfe nutzen. In der 4. Klasse sollen die Schüler in der Lage sein, Wörter selbstständig nachzuschlagen und sowohl Wörterbuch als auch Computer als Rechtschreibhilfe zu nutzen. Weiterhin soll der Computer zum Schreiben und zur Textgestaltung gebraucht werden. [TH_GsD10] Auch im Kunstunterricht kommt der Computer zum Einsatz. So sollen in der 4. Klasse im Bereich Schrift ebenfalls unter Methodenkompetenz aufgelistet Computerschriften sinnvoll in die Arbeiten des Schülers integriert werden. [TH_GsK10] Die Handreichung Medienkompetenz in der Grundschule von 2004 geht unter dem Punkt Unterrichtsziele auf die Bedeutung von Computer und Internet ein. Neue Medien sollen hiernach in den Unterricht integriert werden und besonders im Bereich des selbstgesteuerten und selbstständigen Lernens zum Einsatz kommen. Computer und Internet können weiter zur Lernerfolgsrückmeldung und Selbstkontrolle zum Einsatz gebracht werden. Beides sollte altersgerecht genutzt werden. Besonders beim Internet sollten einfachste Handlungen auf kindgerechten Seiten durchgeführt werden. Im Offlinebereich kann des Weiteren der 2002 vom Kultusministerium für alle Thüringer Grund- und Förderschulen beschaffte Kinderbrauser des FWU (Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht GmbH) Anwendung finden. Copyright TU-Dresden, Isabelle Starruß 187