Informatik am ASG – Albert-Schweitzer-Gymnasium Hürth

„In der Informatik geht es genau so wenig um Computer, wie in der Astronomie um Teleskope.“ Edsger W. Dijktra

Informatik ist heute nahezu überall präsent und wird auch in Zukunft immer relevanter.
In einer durch Informatiksysteme geprägten Welt muss die Schule ihren Schülerinnen und Schülern die nötigen Grundlagen vermitteln, die sie brauchen, um sich in dieser zurecht zu finden, sich fundierte Meinungen zu bilden und die Möglichkeiten und Grenzen einzuschätzen.

Am ASG gibt es für die Schülerinnen und Schüler bereits in den unteren Klassenstufen die Möglichkeit mit dem Fach Informatik in Berührung zu kommen und seit mehreren Jahren bieten wir auch in der Oberstufe Informatik Grund- und Leistungskurse an. Ziel des Informatikunterrichts ist es dabei, den Schülerinnen und Schülern einen Überblick über die verschiedenen „Teilbereiche“ wie Robotik, Programmierung, Datenbanken, Internet und Verschlüsselung zu geben.

Was unsere Ausstattung angeht, so haben wir unter anderem drei Computerräume, eine große Anzahl an Lego Robotern (EV3), Baukästen für den Bereich Schaltlogik und vieles mehr. Im Unterricht arbeiten wir oft in Teams und an Projekten, was auch der Arbeitsweise in vielen informatischen Berufen entspricht.

Wir versuchen die Begeisterung der Schülerinnen und Schüler für die Informatik zu wecken und ihre Interessen zu fördern, weswegen wird neben dem normalen Unterricht viele Zusatzangebote machen: drei Informatik-Wettbewerbe auf verschiedenen Niveaus, eine Informatik AG und eine Exkursion ins Arithmeum.

Erprobungsstufe – Klassen 5 und 6

Mittelstufe – Klassen 7 bis 10

In der Mittelstufe ist die Informatik im Differenzierungsfach Mathe-Informatik, in der Informatik AG und im NIM Unterricht zu den Bereichen Robotik und Spieleentwicklung zu finden.

NIM 7 App-Programmierung

Das Informatikmodul des NIM-Zweiges in der Jahrgangsstufe 7, welches sich über ein Halbjahr erstreckt, beinhaltet das Programmieren einer App für das Handy. Für die Teilnahme werden keinerlei Vorkenntnisse benötigt, weder müssen die Schüler:innen ihr Handy mit zur Schule bringen noch müssen sie Programmieren können.
Die Schülerinnen und Schüler werden zunächst einfachte Apps, die sie bereits von Handy kennen vereinfacht „nachbauen“. Nach dem erlernen der Grundlagen können dann auch eigene Ideen umgesetzt werden.

NIM 8 Lego-Roboter

Das Informatikmodul der Jahrgangsstufe 8, welches sich ebenfalls über ein Halbjahr erstreckt, beinhaltet das Bauen und Programmieren eines EV3 Lego-Roboters. Für die Teilnahme werden keinerlei Vorkenntnisse benötigt, weder bzgl. des Bauens eines Lego-Roboters noch bzgl. des Programmierens.
Die Schülerinnen und Schüler bauen zumeist in Zweierteams in diesem Modul unterschiedliche Legoroboter, die bestimmte Eigenschaften bzw. Aufgaben erfüllen sollen. Dabei verwenden die Kinder neben den „normalen“ Legotechniksteinen auch verschiedene Motoren zum Antrieb der Räder des Roboters und anderer beweglicher Teile. Zusätzlich werden verschiedene Sensoren beispielsweise zur Abstandsbestimmung, zur Farberkennung, zur Gleichgewichtserkennung etc. eingebaut. Die SuS können dann sowohl direkt auf dem EV3-Stein, als auch am Rechner mit der EV3-Software programmieren, ebenfalls kommt auch die Steuerung per App zum Einsatz. Beim Programmieren lernen die Schülerinnen und Schüler zum einen, wie die Motoren und Sensoren angesprochen werden, damit der Lego-Roboter bestimmte Aufgaben erfüllen kann, zum anderen werden mit der Verwendung von Bedingungen und Schleifen etc. Aspekte der Grundlagen der Informatik vermittelt.

Differenzierungskurs Jahrgangsstufe 9 und 10

Im Differenzierungskurs Mathe-Informatik der Jahrgangsstufen 9 und 10 werden verschiedenste Themen der Mathematik und Informatik anschaulich und motivierend behandelt.

So erstellen die Schülerinnen und Schüler zum Beispiel einfache Webseiten in HTML und beschäftigen sich mit anderen Themen rund ums Internet wie Rechte und Gefahren im World Wide Web.

Vertieft werden außerdem die Kenntnisse und Anwendungsgebiete von Tabellenkalkulationsprogrammen. In einem spannenden „Spioncamp“ werden verschiedene Verschlüsselungsverfahren veranschaulicht und erprobt. Die Schülerinnen und Schüler erlangen weiterhin umfangreiche Kenntnisse im Bereich der Bildbearbeitung und können in eigenen Bildbearbeitungsprojekten kreativ sein.

Einen großen Anteil am Differenzierungskurs bilden die Grundlagen der Programmierung, die anschaulich mit Hilfe der Einsteigersoftware „Scratch“ vermittelt werden. Nach der Erlangung der Grundkenntnisse können auch hier die Schülerinnen und Schüler in eigenen Programmierprojekten kreativ werden.

Ein weiteres Themengebiet ist die Schaltlogik. Hier erforschen die Schülerinnen und Schüler mit Hilfe von selbst steckbaren Schaltungen zum Beispiel die Funktionsweise von Dioden und Transistoren und sind letztendlich in der Lage einen eigenen kleinen Computer zum Addieren von Zahlen zu „stecken“.

Informatik-AG 7/8

Um einen kontinuierlichen Unterricht im Fach Informatik bis zu dem Wahlpflichtbereich in der Mittelstufe in den Jahrgängen 9/10 zu ermöglichen, folgt ab der Jahrgangsstufe 7 eine AG, die in der 8 fortgesetzt wird. Diese AG vermittelt sowohl erweiterte blockbasierte als auch erste textbasierte Programmierkenntnisse.

Oberstufe – Stufen EF, Q1 und Q2

Einführungsphase

In der Jahrgangsstufe EF werden im Fach Informatik im Wesentlichen die Grundlagen der objektorientieren Programmierung in Java mit Hilfe der Einsteigerumgebung „Greenfoot“ und später „BlueJ“ vermittelt. Es werden dabei keinerlei Vorkenntnisse benötigt.

Zunächst wird der Begriff der „Informatik“ und deren Bedeutung für die verschiedenen Gesellschaftsbereiche betrachtet. Dabei wird offensichtlich, welche Relevanz die Informatik auch für jede Schülerin und jeden Schüler im Alltag hat.

Die Schülerinnen und Schüler erlernen sodann anschaulich die Grundbegriffe der objektorientierten Programmierung (Klasse, Objekt, Attribute, Methoden, Parameter, … etc.) und können schnell mit Hilfe von Greenfoot erste eigene Programme schreiben, deren Ausführungen durch eine einfache grafische Oberfläche veranschaulicht wird. Im Laufe des Schuljahres werden die Programmiertechniken weiter vertieft, so dass z.B. der Umgang mit Variablen und Feldern, Methoden mit Parametern und Rückgabewerten oder Vererbungstechniken betrachtet werden.

Den Schülerinnen und Schülern wird dabei immer wieder die Möglichkeit gegeben, die erlernten Techniken ausgiebig zu testen und in eigenen Programmierideen zu erproben.

Schließlich werden verschiedene Algorithmen zur Sortierung erforscht, programmiert und auf ihre Effizienz untersucht. So kann z.B. erkannt werden, auf welche Art und Weise sich ein Kartenspiel am effizientesten sortieren ließe.

Qualifikationsphase

Allgemein kann Informatik in der Qualifikationsphase am ASG als Grund- oder Leistungskurs und später auch als 3. oder 4. Abiturfach gewählt werden. Voraussetzung hierfür ist, dass man Informatik bereits in der Einführungsphase durchgehend als Fach hatte.

In der Q-Phase geht es zum einen darum, die Programmierkenntnisse aus der EF zu vertiefen, aber zum anderen auch ganz andere Bereiche der Informatik kennen zu lernen. Diese sind unter anderem: Datenstrukturen (lineare, Bäume, Graphen), Verschlüsselung, Datenschutz, Netzwerke, Datenbanken, und Automaten.

Viele unserer Schülerinnen und Schüler interessieren sich für Berufe oder Studien im Bereich der Informatik, weswegen es unser Ziel ist, ihnen sowohl die nötigen Problemlösestrategien und Denkweisen zu vermitteln, als auch einen breiten Einblick in viele informatische Themen zu geben. Da in informatischen Bereichen das Arbeiten in Teams und an Projekten ein fester Bestandteil ist, haben wir diese Arbeitsformen fest in unseren Unterricht integriert und in beinahe jede Unterrichtsreihe eingebunden.