Woeste-Gymnasium Hemer

Schulprogramm	Informatik	Einführungsphase EF

Schulinterner Lehrplan für das Fach Informatik - Stufe EF (10)
Rechtliche Grundlage Kernlehrplan des Landes Nordrhein-Westfalen für das Fach Informatik in der Gymnasialen Oberstufe
Die Reihe „Einführung in die Nutzung von Informatiksystemen und in grundlegende Begrifflichkeiten“ findet von Beginn des Schuljahres bis zum Betriebspraktikums der Einführungsphase statt.

Inhalte des ersten Halbjahres
Umfang	Kompetenzen	Konkretisierung
1. Thema: Einführung in die Nutzung von Informatiksystemen und in grundlegende Begrifflichkeiten
8 Stunden	Zentrale Kompetenzen Argumentieren Darstellen und Interpretieren Kommunizieren und Kooperieren Inhaltsfelder Informatiksysteme Informatik, Mensch und Gesellschaft Inhaltliche Schwerpunkte Einzelrechner Dateisystem Internet Einsatz von Informatiksystemen	Allgemeine Einführung in das Fach Informatik Darstellung von Daten in Rechnersystemen durch ASCII, Binär- und Hexadezimalzahlen Grundlegender Aufbau eines Rechners anhand des EVA-Prinzips und der Von-Neumann-Architektur Zusammenhänge von Datenkodierung, Datenübermittlung und Datenverarbeitung
2. Thema: Grundlagen der objektorientierten Analyse und Modellierung anhand von statischen Grafikszenen
21 Stunden	Zentrale Kompetenzen Modellieren Darstellen und Interpretieren Kommunizieren und Kooperieren Inhaltsfelder Daten und ihre Strukturierung Inhaltliche Schwerpunkte Objekte und Klassen	Einführung der Konzepte Klasse, Objekt, Attribut, Methode und Datentyp mittels Objekt- und Klassenkarte Modellierung von statischen Grafikszenen und lebensweltbezogenen Beispielen Darstellung durch UML-Klassendiagramme (Entwurfs- und Implementationsdiagramme) Einbeziehung von Beziehungen zwischen Objekten durch das Konzept Assoziationen mit Multiplizitäten (Komposition und Aggregation als Spezialfälle) Implementierung der Klassen durch Erstellen eines Klassengerüstes anhand der Diagramme und Ergänzung von Sequenzen aus Methodenaufrufen mit der Stifte und Mäuse Bibliothek Methodenaufrufe und Punktnotation; optional: Sequenzdiagramme Parameter und Rückgabewerte Anweisung und Zuweisung Dokumentation mit JavaDoc Initialisierung von Klassen durch Aufrufen des Konstruktors Überladen von Methoden statische Attribute (→ Konstanten)
3. Thema: Grundlagen objektorientierter Programmierung und algorithmischer Strukturen in Java anhand einfacher Simulationen
21 Stunden	Zentrale Kompetenzen Argumentieren Modellieren Implementieren Kommunizieren und Kooperieren Inhaltsfelder Daten und ihre Strukturierung Algorithmen Formale Sprachen und Automaten Inhaltliche Schwerpunkte Objekte und Klassen Syntax und Semantik einer Programmiersprache Analyse, Entwurf und Implementierung einfacher Algorithmen	Fortführung gelernter Konzepte der objektorientierten Modellierung und Programmierung mit Hilfe von Greenfoot und BlueJ: Kontrollstrukturen Verzweigung Ausdrücke und Vergleichsoperatoren zählergesteuerte Schleife kopfgesteuerte Schleife lokale Variablen Darstellung und Implementierung einfacher Algorithmen als Programmablaufplan in Pseudocode in Java-Quellcode Einführung in die Vererbung anhand der Actor-Klasse in Greenfoot Vertiefung der Konzeptes der Vererbung anhand eines oder zwei weiteren Projekte (Überschreiben, abstrakte Klasse), falls möglich in Kombination mit dem Konzept Rekursion statische Methoden

Inhalte des zweiten Halbjahres
Umfang	Kompetenzen	Konkretisierung
4. Thema: Erstellung und Einsatz von grafischen Benutzerschnittstellen (GUI)
15 Stunden	Zentrale Kompetenzen Modellieren Darstellen und Interpretieren Implementieren Kommunizieren und Kooperieren Inhaltsfelder Formale Sprachen Informatiksysteme Einsatz von Informatiksystemen Informatik, Mensch und Gesellschaft Inhaltliche Schwerpunkte Objekte und Klassen Daten und ihre Strukturierung Syntax und Semantik einer Programmiersprache	Erstellung von grafischen Benutzerschnittstellen mit Hilfe der Klassenbibliothek Stifte und Mäuse (SuM) Einführung der UI-Komponenten Event-Handling Export eines Projektes in eine JAR-Datei intensivere Nutzung der Klasse String Die Anwendungsfälle entstammen dem Bereich der Textmanipulation: Zählen von Buchstaben/Wörtern Cäsar-Verschlüsselung
5. Thema: Such- und Sortieralgorithmen anhand kontextbezogener Beispiele
24 Stunden	Zentrale Kompetenzen Argumentieren Modellieren Darstellen und Interpretieren Kommunizieren und Kooperieren Inhaltsfelder Algorithmen Daten und ihre Strukturierung Syntax und Semantik einer Programmiersprache Inhaltliche Schwerpunkte: Datenstruktur Array Kontrollstrukturen Algorithmen zum Suchen und Sortieren Analyse, Entwurf und Implementierung einfacher Algorithmen	Vorbereitende Einführung der Datenstruktur Array: einfache eindimensionale Arrays Ganzzahlen-Arrays (int[]) Zeichen-Arrays (char[]) und ihr Bezug zu Zeichenketten (Klasse String) Einlesen von Dateien in String-Arrays Durchlaufen von Arrays mithilfe einer zählergesteuerten Schleife Suche von besonderen Elementen als vorbereitende Übung (größtes Element, kleinstes Element, Anzahl von Elementen mit bestimmten Kriterien) Enaktive Erarbeitung von Such- und Sortiervorgängen: Selectionsort Bubblesort Insertionsort Quicksort (optional) Laufzeitanalysen: Durchführung einer nicht-formalen Aufwandsanalyse durch Zählen der Vergleiche. Binäre Suche auf sortierten Daten Implementierungen: Sortieralgorithmen: Bubblesort und Selectionsort Suche: Linear und Binär Optional: Quicksort
6. Thema: Geschichte der digitalen Datenverarbeitung und die Grundlagen des Datenschutzes
15 Stunden	Zentrale Kompetenzen Argumentieren Darstellen und Interpretieren Kommunizieren und Kooperieren Inhaltsfelder Informatik, Mensch und Gesellschaft Informatiksysteme Inhaltliche Schwerpunkte Wirkungen der Automatisierung Geschichte der automatischen Datenverarbeitung Digitalisierung	Selbständige Erarbeitung der folgenden Themen: Geschichte der Digitalisierung (Vom Morsecode zum modernen Computer) Kryptographie (Caesar, Enigma etc.) Darstellung von Zahlen (Stellenwertsysteme) Kodierung von Texten, Farben etc. (ASCII, RGB etc.) Datenschutz in Zeiten der Digitalisierung (Verschlüsselung im Netz, NSA etc.)

Autorisation: Fachkonferenz Informatik
Letzte Änderung: 29.11.2017