Informatik

Wie arbeitet ein Navi? Wie komprimiert ein Computer Daten so dass sie wenig Speicherplatz benötigen? Warum findet Google so schnell die Antworten auf meine Fragen? Was geschieht beim Chatten oder beim Mailversand hinter den Kulissen? Wie muss ich meine Eingaben beim Bankverkehr verschlüsseln, damit mein Geld nicht auf ein Konto der Maffia wandert?

Diese und andere interessante Fragen werden im Unterricht des Faches Informatik geklärt.

In der Oberstufe wird im Wesentlichen das Konzept der sogenannten objektorientieren Programmierung (OOP) verfolgt.

Dies ist ein Konzept, dass sich in den letzten Jahren, vor allem auch in der professionellen Softwareentwicklung, mehr und mehr durchgesetzt hat. Ohne OOP wären große Softwareprojekte (z.B. SchülerVZ), an denen viele Leute mitarbeiten, kaum noch denkbar.

Üblicherweise stellt man sich unter einem Computerprogramm eine Art Kochrezept vor: Schritt für Schritt wird dem Rechner in einer Folge einfacher Anweisungen vorgeschrieben, was und wie es zu tun ist. Damit liegt der Schwerpunkt der Betrachtung auf dem "wie" der Problemlösung. Das "womit", d.h. die Daten, die zu manipulieren sind, treten dabei in den Hintergrund. Ein objektorientierter Ansatz stellt dagegen gerade diese Daten und die mit ihnen jeweils möglichen und benötigten Operationen in den Mittelpunkt. Dabei wird versucht, Objekte aus der Realität in die Rechnerwelt hinein abzubilden. Den Durchbruch hat dieses Konzept dadurch erreicht, dass es nun einfach möglich geworden ist Teile eines Programms immer wieder zu verwenden und einfach zu erweitern. Alle modernen Programme haben z.B. eine ähnliche grafische Oberfläche mit Fenstern und Maussteuerung. Diese Teile der Programme sind in sogenannten Bibliotheken vorgegeben und können von jedermann einfach in eigene Programme eingebaut werden.

Als Programmiersprache steht Java im Vordergrund. Java wurde 1995 entwickelt. Bisher hat noch nie eine Programmiersprache in so kurzer Zeit so starke Verbreitung gefunden. Im Studium wird Java in vielen Fächern genutzt. Ein großer Vorteil von Java-Programmen ist die sogenannte plattformunabhängig, das heißt sie laufen in aller Regel ohne weitere Anpassungen auf Computern mit verschiedenen Betriebssystemen (Windows, Apple MacOS, Linux, Handys usw.).

Alle in der Schule benutzen Programme können auch kostenlos zu Hause genutzt werden.

Bei weiteren Fragen könnt ihr euch auch jederzeit an die Informatiklehrer wenden.

Übrigens:

Ein Navi arbeitet u.a. mit dem Dijksta-Algorithmus, der immer die kürzesten bzw. optimalen Wege von einem Startpunkt zu vielen anderen Punkten findet.

Daten kann man mit dem Huffmann-Algorithmus so speichern, dass sie wenig Platz einnehmen und trotzdem kein Informationsverlust entsteht. Das Verfahren arbeitet besser als die Komprimierung bei Fotos im jpg-Format, mit der immer ein wählbarer Qualitätsverlust verbunden ist.

Google findet Informationen u.a. deshalb so schnell, weil dort u.a. die Idee von Suchbäumen – eine spezielle Art der Datenspeicherung - angewendet wird..

Beim Chatten gibt es relativ einfache Vorschriften (Protokolle) nach denen man nur vorgehen muss, um eigene Chat- oder Mailprogramme schreiben zu können.

Bei sicherer Internetnutzung spielt die sogenannte asymmetrische Kryptografie eine wichtige Rolle. Die wichtigsten Verfahren (z.B. RSA) sind ziemlich pfiffig und eigentlich trotzdem gut zu verstehen.

All das und einiges mehr klärt man aber nicht nur im Informatikunterricht der Oberstufe.

Der Umgang mit Computern wird bei uns in vielen Fächern geübt.

Die Grundlagen werden am Antonianum für alle Schüler bereits in der Klasse 6 im Fach Informatische Bildung – IB gelegt. Dieses Fach ist für alle Schülerinnen und Schüler verpflichtend.

Freiwillig kann man seine Kenntnisse ausbauen, wenn man das Fach Informatik / Physik im Differenzierungsbereich wählt. In der Jahrgangsstufe 8 (4 Wochenstunden) und 9 (3 Wochenstunden) wird dabei in drei Halbjahren Informatik und ein Halbjahr lang Physik unterrichtet.
Neben dem Umgang mit Software (Tabellenkalkulation, Datenbanken oder Bildbearbeitung) stehen auch Themen wie die Kryptologie und das Internet (Aufbau und Struktur von Netzwerken, E-Mail, Webseitengestaltung mit HTML und Programmierung mit Javascript) im Mittelpunkt des Unterrichts.

Während in Klasse 6 die zielgerichtete Bedienung der Computer im Vordergrund steht, geht es in der Mittelstufe schon um die Sicht "hinter die Kulissen". Wie funktioniert eine Datenübertragung? Was sind Objekte?
In der Oberstufe schließlich werden diese Probleme dann unter einem noch stärker theoretischen Blickwinkel untersucht.

Aber nicht nur für den Informatikunterricht stehen am Antonianum vier Rechnerräume mit jeweils 16 Rechnern, die alle auf einen Server zugreifen, zur Verfügung.
Jeder Schüler bekommt einen eigenen Zugang, mit dem nur er auf sein eigenes Verzeichnis zugreifen kann. Der Zugriff auf das persönliche Verzeichnis gelingt mit den entsprechenden Zugangsdaten auch von zu Hause aus. So kann jeder Schüler zu allen Zeiten, einen Internetzugang vorausgesetzt, auf die digitalen Unterrichtsmaterialien zugreifen.

Differenzierungskurse:

Der D ifferenzierungkurs I nformatik & Physik in den Jahrgangsstden 8 und 9 greift sowohl Aspekte aus dem Informatik- als auch aus dem Deutschunterricht auf.

Lehrpläne:

Eine Übersicht über die landesweiten und schulinternen Vorgaben bzw. Absprachen für das Fach Informatik findet man unter den folgenden Links:

Schulinternes Curriculum Informatik & Physik - DIff.-Kurs (Jgst. 8/9)

Schulinternes Curriculum Informatik - Sek II