Informatik

Grundkurs (GK)

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Unterrichtsinhalte

Rekursion

Rekursion ist in der Informatik eine Problemlösungsstrategie. Komplexe Sachverhalte können oft mit rekursiv formulierten Regeln sehr elegant erfasst werden. Das Grundprinzip ist dabei dann das Zurückführen einer allgemeinen Aufgabe auf eine einfachere Aufgabe derselben Klasse.

Die Schüler*innen zeichnen mit Hilfe der Rekursion Fraktale, spielen "die Türme von Hanoi", lösen Rechenaufgaben und untersuchen Texte.

Sortieralgorithmen

Neben den klassischen Sortierverfahren (Insertion Sort, Selection Sort, Bubble Sort) wird auch das schnellere und immer noch aktuelle Verfahren Quicksort behandelt.

Datenstrukturen (Listen, Stapel, Schlangen, Bäume)

Die Schüler*innen lernen hier, wie in der Informatik große Datenmengen problembezogen gespeichert und verarbeitet werden können.

Datenbanken und SQL

Aufbauend auf den Unterricht der 10. Klasse werden hier die Datenbankkenntnisse erweitert. Mit Hilfe der Datenbanksprache SQL werden komplexe Datenbankabfragen über mehrere Tabellen erstellt.

Ausgewählte Algorithmen (Damenproblem, Rucksackproblem, ...)

 

Je nach zur Verfügung stehender Zeit werden zum Abschluss der 11. Klasse einige kompexere Probleme der Informatik behandelt.

Automaten

Die Automatentheorie ist ein Teilgebiet der theoretischen Informatik. Für einen kleinen Einblick werden hier nur zwei Typen von Automaten behandelt: Der Mealy-Automat bzw. Transduktor (z. B. ein Cola-Automat) und der DEA bzw. Akzeptor, ein Automat der eine bestimmte Eingabesequenz erkennt (Suchen in Texten, Compiler, ...).

Kryptologie

Als Wahlthema im dritten Kurshalbjahr wird meistens das Thema Kryptologie ausgewählt. An praktischen Beispielen werden zunächst einige klassische Verfahren behandelt (Skytale, Cäsar, Vigenère) um dann zu moderneren verfahren (RSA) überzugehen. Es wird untersucht, wie sicher diese Verfahren sind und wie man sie effizient einsetzt.

Netzwerkprogrammierung

Als Vorbereitung für das Softwareprojekt wird kurz die Kommunikation im Netzwerk mit Java behandelt. Dazu wird im schuleigenen lokalen Netzwerk ein Chatserver und ein Chatclient programmiert.

Softwareprojekte

Zum Abschluss des vierten Kurshalbjahres verwirklichen die Schüler*innen im Team ein eigenes Softwareprojekt. Obwohl auch klassische Vorgehensweisen betrachtet werden, kommen im Projekt selbst Methoden der agilen Softwareentwicklung (Scrum) zur Anwendung. Nebenbei wird die Modellierungssprache UML weiter vertieft.

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Notenbeschluss

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