Informatik
Das Fach Informatik wird am Schulzentrum Sylt in der Sekundarstufe II durchgehend angeboten. Es besteht das Ziel, es auch wie in anderen Bundesländern für alle Klassen als Pflichtfach zu etablieren. Derzeit wird es in der Sekundarstufe I in Klasse 6 einstündig unterrichtet.
Informatik oder Informationswissenschaft, im englischen Sprachgebrauch Computer Science genannt, beschäftigt sich mit der systematischen Darstellung, Speicherung, Verarbeitung und Übertragung von Daten.
Bei der Informatik handelt es sich nicht um eine Naturwissenschaft, sondern wie die Mathematik um eine Strukturwissenschaft.1 Natürlich ist die rasante Entwicklung der Informatik ohne die Entwicklung des Computers nicht vorstellbar, aber grundlegende Inhalte des Faches sind auch ohne Computer gültig.
In der Informatik werden Möglichkeiten zur Verfügung gestellt, ein digitales Abbild von der Wirklichkeit zu erstellen, Abläufe in der realen Welt zu unterstützen und zu optimieren oder überhaupt erst zu ermöglichen. Die zentrale Aufgabe der Informatik ist die Softwareentwicklung und die Entwicklung hierfür geeigneter Methoden in mehreren Schritten:
1. Die Problemanalyse: von der Erfassung eines Problems bis zur Projektplanung mittels strukturierter Zerlegung, Hierarchisierung und Reduktion
2. Der Entwurf: Aufbau eines Modells, das meist hierarchisch in unabhängig voneinander funktionierende, überschaubare Einzelbausteine zerlegt wird – Modularisierung -, graphisch oder mittels Sprache
3. Die Implementierung: Erstellen von Algorithmen und Aufbau eines Programms in einer Programmiersprache bestehend aus Kontrollstrukturen (Sequenz, Schleifen, Alternativen, usw.) und Datenstrukturen (Aggregation, Assoziation)
4. Die Funktions- und Leistungsüberprüfung (Qualitätskontrolle)
5. Die Abnahme und Wartung. Drei zentralen Ideen der Informatik kann man dabei phasenübergreifend ausmachen:
Die Idee der Algorithmisierung, die Idee der zentralen Zerlegung und die Idee der Sprache mit Syntax (korrekte Grammatik) – und Semantik (Bedeutung).2
„Der Informatikunterricht fordert und fördert allgemeinbildende Kompetenzen des strukturierten Problemlösens, der Analyse, Modellierung und formalen Beschreibung komplexer Sachverhalte. Der Unterricht ermöglicht kreative und gemeinschaftliche Arbeit an komplexen Aufgabenstellungen, die zu einem Handlungsprodukt führt. Das algorithmische Denken befähigt die Schülerinnen und Schüler, Abläufe der realen Welt in einer systematischen Art und Weise zu formalisieren, Grundlagen der Automatisierung zu verstehen und zielgerichtet für die Problemlösung mit Hilfe informatischer Systeme zu nutzen. Kooperation und Kommunikation als elementare Aspekte informatischer Arbeitsweisen liefern einen wichtigen Beitrag für die Entwicklung der Sozial- und Methodenkompetenzen der Schülerinnen und Schüler.“ 3
Die Schüler am Schulzentrum Sylt lernen in der Sekundarstufe II zunächst Anwendungssoftware kennen. Im Vordergrund steht die Tabellenkalkulation: MS Excel oder Libre Office Calc. Der Aufbau und die Funktionsweise eines PC Systems, die binäre Darstellung von Daten sowie Fragestellungen zum Datenschutz, zur Datensicherheit und zum Verhalten im Netz werden vermittelt.
Die Erarbeitung von Algorithmen, zunächst in Form von Struktogrammen, dann in echter Programmierung schließt sich bereits in der E-Phase an, und begleitet uns durch die Q1 und auch in die Q2.
Die Schülerinnen und Schüler entwerfen, untersuchen und implementieren Programme in der Programmiersprache Java bis hin zur Rekursion und unterschiedlichen Datenstrukturen. Die Simulation von Zufallsexperimenten und Spielen bietet hier für die Schülerinnen und Schüler erfahrungsgemäß ein hoch motivierendes Anwendungsgebiet.
Relationale Datenbanken sind ein wichtiger Baustein für die Praxis, wir nutzen die Datenbanksoftware MS Access oder Libre Office Base.
In einem als Gruppenauftrag durchgeführten Projekt der Robotik bauen und programmieren die Schülerinnen und Schüler verschiedene Roboter. Als Bausätze dienen Produkte von Lego Mindstorms. Forschungsfelder der Robotik wie Medizin, Industrie, Militär, usw. werden dabei erarbeitet und Verknüpfungen zu den gesellschaftswissenschaftlichen Fächern hergestellt, da sowohl ethische, sozial-ökonomische als auch ökologische Fragestellungen aufgeworfen werden. Die Klausur wird hier durch einen gleichwertigen Leistungsnachweis (GLN) ersetzt.
Lineare Sprachen und endliche Automaten sowie Betriebssysteme und Netzwerke bilden den Abschluss in der Q2.
Das Schulzentrum Sylt besitzt drei PC-Räume mit 22, 24 bzw. 12 PCArbeitsplätzen mit Windows-Systemen. In der Sekundarstufe II ist es ratsam, einen PC – mit Windows oder IOS oder Linux – auch zu Hause zur Verfügung zu haben, um Programmieraufgaben zu bearbeiten.
Die Informatik AG setzt sich aus interessierten Schülerinnen und Schülern unterschiedlicher Klassen zusammen und bearbeitet verschiedene Projekte: Robotik mit LEGO Mindstorms oder Webdesign mit html und css oder Programmierung mit Python oder javascript.
Die Schüler der Informatikkurse und -klassen nehmen an den bundesweiten Informatikwettbewerben – Informatik-Biber und Jugendwettbewerb – teil, alle anderen Klassen erhalten dieses Angebot.
Zuletzt fand fast jedes Jahr ein Enrichment-Kurs für die unteren Klassen mit Programmierthemen statt.
1 nach Ludger Humbert, Didaktik der Informatik, Universität Wuppertal
2 A. Schwill: Fundamentale Ideen der Informatik http://www.informatikdidaktik.de/Forschung/Schriften/ZDM.pdf (24.6.2009)
3 Fachanforderungen Informatik Schleswig-Holstein, 2021
