Erstes Unterrichtsjahr:

Thema: Einführung in die Informatik (I und II)

Inhalt: Analyse und Konstruktion von Algorithmen

1.1. Benutzung und Analyse eines dokumentierten Systems 10 Stunden

1.2. Konstruktion von Teilalgorithmen zu Anwendungsfällen 35 Stunden

2. Anwendung und Auswirkung der Datenverarbeitung 20 Stunden

3. Rechnerorganisation 10 Stunden

4. Entwicklungsgeschichte der Datenverarbeitung 5 Stunden

Konzeption des ersten Unterrichtsjahres

Der Anfangsunterricht im Fach Informatik ist bislang häufig bestimmt durch die Bearbeitung vieler kleiner Aufgaben, die das benötigte grundlegende Rüstzeug für die Verwendete Programmiersprache bereitstellen sollen. Diese Aufgaben haben in der Regel keine praktische Relevanz und werden, nachdem sie diesen Zweck erfüllt haben, schnell wieder beiseitegelegt. Auch die Qualität dieser Programme muß gering bleiben, z. B. da schon falsche Eingaben zum Absturz des Programms führen.

Einstieg über Analyse und Wartung eines fertigen Softwareprodukts

Durch diesen Einstieg wird schon frühzeitig das Denken in komplexen Zusammenhängen gefördert. Das verwendete Softwareprodukt soll in compilierter Form und als Quellencode vorliegen. Es soll aus einem Anwendlungsbereich stammen, der den Schülern leicht zugänglich

Ist. Um die bei der Analyse eines dokumentierten Systems (Abschnitt 1. 1.) angestrebten Lunziele

zu erreichen, sind folgende Eigenschaften des Softwareprodukts wünschenswert:

- klare Benutzerführung

- gute Strukturierung mit deutlich erkennbarer Modulhierarchie

- relativ begrenzter Funktionsumfang, du sich z. B. im wesentlichen in den Menüs widerspiegelt

- gut verständliche Dokumentation, die auch im Programm integriert sein kann

- einige Programmteile, die für eine Überarbeitung leicht zugänglich sind

Verwendung von Prozeduren aus Bibliotheken von Anfang an

Kleine Hilfsprogramme, Prozeduren, Funktionen und Datentypen, die in bereits compilierter

Form in Bibliotheken vorliegen, stellen mächtige Hilfsmittel bei der Konstruktion

Von Teilalgorithmen (Abschnitt 1.2.) dar. Ihre Vemendung ermöglicht es, auch schon im

Anfangsunterricht relativ praxis- und realitätsnahe Problemstellungen zu

bearbeiten.

Eine wesentliche Hilfe bieten z. B. Routinen, die eine absturzsichere und komfortable Eingabe

von Zeichen, Zeichenketten und Zahlen an bestimmten Bildschirmpositionen ermöglichen.

Routinen zur Gestaltung der Benutzeroberfläche unterstützen benutzerorientierte Programmentwürfe. Diese Sichtweise schließt auch an den Unterricht in der Informationstechnischen Grundbildung an, in der die Schüler fertige Software benutzt und dabei verschiedene Benutzeroberflächen kennengelernt haben.

Diese Hilfsmittel sollten in einer verständlich dokumentierten Form vorliegen und in einem

Modul zusammengefaßt sein. Dadurch werden dem Schüler die Bedeutung der Dokumentation und das Prinzip der Modularisierung von Anfang an nahegebracht.

Komplexe Programme von Anfang an

Wesentliches Merkmal von Problemlösungen mit Hilfe der Informatik ist in der Regel die hohe Komplexität der Programme, in der sich die Komplexität der entsprechenden Aufgabenstellung widerspiegelt. Insofern bieten sehr keine Programme, wie sie typischerweise bei der Einführung von Daten- und Kortrollstrukturen einer Programmiersprache verwendet werden, ein verzerrtes Bild der Informatik.

Die Programmierbeispiele sollen daher auch schon im Anfangsunterricht realitätsnäher und damit auch hinreichend komplex sein. Außerdem sollten sie typische Einsatzbereiche repräsentieren. Dabei ist es durchaus zulässig, daß der Lehrer Programmteile vorgibt oder auch bewußt Lücken (einbaut.)

Eine arbeitsteilige Vorgehensweie, wie sie im späteren Projektunterricht unumgänglich ist, bietet sich auch hier schon insbesondere bei der Programinierarbeit an.

Integrative Behandlung, von Themen zur Anwendung des Computers, zu Auswirkungen seines Einsatzes und zur Rechnerorganisation

Die Themenbereiche "Anwendungen und Auswirkungen der Datenverarbeitung" und "Rechnerorganiution" werden aus systematischen Gründen gesondert aufgeführt. Um ihre zeitliche Bedeutung zu bestimmen, sind sie zwar nur einem eigenen Stundenansatz versehen, jedoch sollten sie möglichst bei den Anwendungsfällen (Abschnitt 1.2.) integrativ, behandelt werden. Dadurch wird die tatsächliche Verzahnung von Anwendungsfall, Rechnerorganisation, Problemlösung und Auswirkung besser verdeutlicht. Diese Vorgehensweise wird durch die oben dargestellte Konzentration auf wenige, komplexe Programmbeispiele unterstützt.

Benutzung von Anwendersoftware

Angesichts der weiten Verbreitung von Standardwerkzeugen in der beruflichen Praxis im Büro wird bei den Anwendungen und Auswirkungen der Datenverarbeitung (Abschnitt 2) der Anwendungsfall "Bürokommmikation" betrachtet. Hierbei ist darauf zu achten, daß die Lernziele auf einem höheres Niveau anzusiedeln sind als in einer möglicherweise früher behandelten Unterrichteinheit in der informationstechnischen Grundlagenbildung der Sekundarsrufe 1.

Hinweise: Die folgenden Leminhalte (insbesondere die des Abschnitts 1.2.) sollen an einigen komplexen und für die Informatik repräsentativen Beispielen erarbeitet werden. In Abhängigkeit von den gewählten Beispielen sollten einige Inhalte am den Abschnitten 2 und 3 schon hier inregrativ behandelt werden. Dies gilt insbesondere für die Auswirkungen auf die Arbeitswelt, den Datenschutz im Anwendungsfeld Schule, die Hardwarekomponenten und die Betriebssoftware eines Rechnersystems.

1.1. Benutzung und Analyse eines dokumentierten System (10 Stunden)

Hinweise: Bei dem einführenden Beispiel ist ein Rückgriff auf ein vorhandenes System inklusive Dokumentation erforderlich.

1.2 Konstruktion von Teilalgorithmen zu Anwendungsfällen (35 Stunden)