Modelle erstellen und bewerten

beschreiben Modelle als vereinfachtes Abbild der realen Welt. hinterfragen und bewerten Ergebnisse einer Modellbildung kritisch. wenden das Basiskonzept der objektorientierten Sichtweise auf Standardsoftware an.

Modelle erstellen und nutzen

analysieren Realitätsausschnitte und wählen ein geeignetes Modellierungsverfahren aus. variieren und erweitern vorgegebene Modelle. entwickeln, implementieren, testen und validieren einfache Modelle. reflektieren und beurteilen die eigene Modellierung.

Objektorientierte Modellierung

Grundkursfach

beschreiben Basiskonzepte der objektorientierten Modellierung (Klasse, Objekt, Attribut, Methode). entwerfen Methoden für die Manipulation von Objekten. bilden Beziehungen zwischen Klassen ab.

Leistungskursfach

wenden die Konzepte von Vererbung, Polymorphie und Kapselung an.

Datenmodellierung

Grundkursfach

beschreiben Objekte und Beziehungen in einer graphischen Repräsentation. überführen das Modell in ein Datenbankschema. implementieren das Schema als Datenbank.

Leistungskursfach

normalisieren gegebene Datenbestände nach den ersten drei Normalformen.

Zustandsorientierte Modellierung

erläutern Basiskonzepte der zustandsorientierten Modellierung. modellieren automatisierte Abläufe mit Hilfe endlicher Automaten.

Funktionale oder regelbasierte Modellierung

wenden rekursive Verfahren an. wenden ein deklaratives Sprachparadigma zur Modellierung an. unterscheiden Vor- und Nachteile der funktionalen bzw. regelbasierten Modellierung.

Probleme erfassen und mit Informatiksystemen lösen

Eingangsvoraussetzungen

wählen zur Lösung eines Problems geeignete Standardsoftware (Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Erfassen und Verwaltung von Daten, Bildbearbeitung) aus. beschreiben algorithmische Abläufe umgangssprachlich und grafisch. modellieren einfache Abläufe mit Algorithmen (Sequenz, Auswahl, Wiederholung). setzen Algorithmen in Programme um.

Grundkurs- und Leistungskursfach

wenden die Phasen des Problemlöseprozesses (informelle Problembeschreibung, formale Modellierung, Implementierung und Realisierung, Bewertung und Modellkritik) an. setzen informatische Methoden (z. B. Bottom-Up, Top-Down, Modularisierung, Prototyping) zielorientiert ein. setzen im Problemlöseprozess einfache Entwicklungswerkzeuge ein.

Grundkursfach

nutzen informatische Werkzeuge zur Problemlösung. beachten Grenzen des Problemlösens mit Informatiksystemen.

Leistungskursfach

wählen informatische Werkzeuge zur Problemlösung selbstständig aus und begründen die getroffene Auswahl (z. B. Programmiersprachenparadigma). zeigen Grenzen des Problemlösens mit Informatiksystemen auf.

Teamarbeit organisieren und koordinieren

Eingangsvoraussetzungen

nutzen Rechnernetzwerke zur Kommunikation. verwenden im angemessenem Rahmen die Fachsprache. dokumentieren und präsentieren ihre Arbeitsergebnisse.

Grundkurs- und Leistungskursfach

verfügen über eine angemessene Fachsprache und verwenden sie sachgerecht. verwenden selbstständig Fachtexte, Dokumentationen und Hilfesysteme. setzen netzbasierte Kommunikations- und Kooperationssysteme in der Gruppenarbeit ein. beachten die Netiquette bei der Kommunikation. dokumentieren, visualisieren, präsentieren und verteidigen Ergebnisse der Teamarbeit. erfassen, reflektieren und diskutieren informatische Sachverhalte aus nicht didaktisch aufbereiteten authentischen Texten (z. B. Presseartikel).

Grundkursfach

organisieren selbstständig Projektarbeit. beachten Aspekte der Datensicherheit bei der Kommunikation.

Leistungskursfach

planen, organisieren und leiten selbstständig Projektarbeit. beachten und reflektieren Aspekte der Datensicherheit bei der Kommunikation.

Information in Form von Daten darstellen und verarbeiten

Eingangsvoraussetzungen

unterscheiden zwischen Information und Daten. nutzen zielgerichtet bereitgestellte Informationssysteme, digitale Datenbestände und Datenbanken. verwenden eigenständig die integrierten Hilfesysteme.

Grundkurs- und Leistungskursfach

analysieren und strukturieren Informationen. konstruieren Daten- bzw. Objektstrukturen und wenden auf diese geeignete Algorithmen bzw. Methoden an. speichern und übertragen wieder verwendbare Ergebnisse in geeigneter Form. interpretieren Daten als Information und werten diese kritisch. unterscheiden zwischen Syntax und Semantik und erläutern dies in natürlichen, halb-formalen und formalen Sprachen.

Grundkursfach

implementieren zusammengesetzte strukturierte Datentypen und wenden diese an.

Leistungskursfach

implementieren zusammengesetzte und dynamische Daten- bzw. Objektstrukturen (Listen, Bäume) und wenden diese an.

Wirkprinzipien kennen und anwenden

Eingangsvoraussetzungen

beschreiben Grundlagen des Aufbaus und der Arbeitsweise eines Informatiksystems. erläutern Eigenschaften von Algorithmen an einfachen Beispielen. beschreiben die Grundlagen der Rechnerkommunikation in lokalen Netzwerken.

Grundkurs- und Leistungskursfach

beschreiben den Computer als programmierbaren, universellen Automaten. vergleichen formale und natürliche Sprachen. diskutieren Funktionalität, Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Informatiksystemen. beurteilen Algorithmen hinsichtlich ihrer Effizienz. erläutern einfache Schichtenmodelle von Netzwerken und Informatiksystemen. erläutern das Prinzip der Modularisierung (Schnittstellen) und wenden dies in der Implementierung an. wenden das Adressierungsprinzip (IP-Adresse, Subnetze) in Netzwerken auf der Basis des Internetprotokolls an.

Leistungskursfach

konstruieren Software unter Beachtung des Prinzips der Modularisierung (Schnittstellen). ordnen Algorithmen gegebenen Komplexitätsklassen zu. analysieren den Aufbau und die Arbeitsweise eines allgemeinen Maschinenmodells (Turing-Maschine oder Registermaschine). analysieren und konstruieren formale Sprachen und beschreiben beispielhaft den Zusammenhang zwischen Automaten und Grammatiken.

Anwendungen erfassen und Auswirkungen abschätzen

Eingangsvoraussetzungen

beurteilen die historische Entwicklung der Informatik vor dem Hintergrund gesellschaftlicher Interessen und technischer Entwicklungen. analysieren anhand von Fallbeispielen Probleme des Persönlichkeits- und Datenschutzes sowie der Datensicherheit, beachten Urheberrechte.

Grundkurs- und Leistungskursfach

bewerten Risiken und Chancen von Informatiksystemen. nehmen das Recht auf informationelle Selbstbestimmung wahr und halten die Gesetze zum Datenschutz ein. bewerten Probleme der Mensch-Maschine-Kommunikation und der Ergonomie. analysieren politische und gesellschaftliche Rahmenbedingungen wichtiger informatischer Entwicklungen und beurteilen deren Wirkungen.

Leistungskursfach

beurteilen die Grenzen des Einsatzes von Informatiksystemen aufgrund individueller und gesellschaftlicher Verantwortung.