Unterrichtsinhalte, Methoden und Kompetenzen als auch Bewertungsgrundlagen des Wahlpflichtbereichs der Jahrgangsstufen 8-9 in Informatik  

1.  Unterrichtsinhalte

1.1  Jahrgangsstufe 8

1.1.1  Lernsequenzen für die Jahrgangsstufe 8

1. Halbjahr:  Umgang mit Software

Einführung und Nutzung von Textverarbeitungs-, Tabellenkalkulation-, Dateiverwaltungssystemen sowie Systemen zur graphischen Darstellung sowie vernetzter Systeme; Die Grundstruktur einer Multimedia-Anwendung.

Verbindliche Inhalte:
Grundbestandteile einer Multimedia-Anwendung: Seiten mit Bildern und Grafiken, Texten, Audio- und Video-Dateien; Grundstruktur von Tabellen, auch Rechenblättern als aktive Tabellen; Navigation in einer Multimedia-Anwendung: Ereignisse und Ereignissteuerung.

Mögliche Projekte (+ Werkzeuge):
Wir planen eine Klassenfahrt (MS Office XP/2003, Star Office 8), Mein Stadtteil (mein Schulweg, schönster Urlaub, Lieblingstier), Highlights der Klassenfahrt (Mediator 8, Paint Shop Pro), Internet-Präsentationen (Mediator 8, Mozilla Composer, Paint Shop Pro)

2. Halbjahr: Funktionsweise von Software

Einführung in die Grundstrukturen der Programmierung und Lösung von einfachen algorithmischen Problemstellungen

Mögliche Projekte (+ Werkzeuge):
Fragebogen auswerten (Mediator 8), Mathematik mit Rechenblättern (Excel), Einführung in eine Programmiersprache (Visual Basic)

Verbindliche Inhalte:
Grundlagen eines Algorithmus: Entscheidungen, Schleifen, Variablen-Konzept; diese können auch mit einem Rechenblatt (vgl. Excel: (8.1)) erarbeitet werden.

1.1.2  Zentrale Methoden und Kompetenzen

Zentrale Methoden:

• Projektarbeit
• Partner- und Gruppenarbeit:  Die Schüler arbeiten am Rechner in Zweiergruppen. Die Planung, Durchführung und Präsentation von Projekten geschieht in der Regel in wechselnden Gruppenzusammensetzungen.

Zentrale Kompetenzen: Modellieren und Implementieren; Begründen und Bewerten; Strukturieren und Vernetzen; Kommunizieren und Kooperieren; Darstellen und Interpretieren (siehe (2.))
 

1.1.3  Fächerübergreifende Wünsche und Vorschläge

Die konkrete Auswahl der Unterrichtsinhalte geschieht durch den Fachlehrer in Absprache mit den Schülern und auf der Basis des gültigen Lehrplans Informatik Sek. I.

Fächerübergreifende Aspekte: Computer als Rechenknecht (Mathematik), Computer als Werkzeug und als Kommunikationsmittel (Politik), in dem Datenmissbrauch alltäglich und  (leider) auch einfach möglich ist (Psychologie, Pädagogik).
 

1.2  Jahrgangsstufe 9

1.2.1  Lernsequenzen für die Jahrgangsstufe 9

1. Halbjahr:  Funktionsweise von Hardware

Erarbeitung der prinzipiellen Funktionsweise eines Computers

Mögliche Projekte (+ Werkzeuge):
Der gläserne Computer (Mediator 8); Entwerfen und Erstellen eines Modell-Computers (Visual Basic); Wie kann ein Computer rechnen? (Locad 3); Dumme Maschinen, schlaue Roboter?

Verbindliche Inhalte: 
Die Bestandteile eines Computers müssen diese inhaltlich erarbeitet werden. Es ergibt sich eine Vorstellung über die Funktionsweise eines Computers als "programmierbaren Automaten"; von-Neumann-Konzept; Rechnen des Computer auf der Basis einfacher logischer Schaltungen, kann er auch denken (= Grundfrage der KI)? 

2. Halbjahr:  Software-Projekte und Simulation

Erweiterung und Vertiefung der bisher erarbeiteten Methoden und Inhalte anhand von  komplexeren und übergreifenden Problemstellungen, die sich im Allgemeinen nicht mehr von einem einzelnen Schüler bewältigen lassen.

Verbindliche Vorgabe: 
Arbeitsteilige Arbeitsformen (s. o.), Verwenden der bisher verwendeten Werkzeuge und Techniken

Beispiel 1  Prozessdatenverarbeitung:  Erstellen einfacher Modelle: Das Ansteuern von Aktoren (Motor, Lampe, Relais ...) und das Abfragen von Sensoren (Schalter, Taster, Temperatur- und Helligkeitssensor...) ergibt ein Grundverständnis von Steuern und Messen. Regelkreis als Kombination von Messen und Steuern

Beispiel 2  Verschlüsselungen:  Die Sicherheit verschlüsselter Daten (Online-Banking, Internet): theoretische (Internet-Recherchen) und praktische Aspekte (Programmierung von Verschlüsselungen) zu diesem Thema sollen das Problembewusstsein der Schüler abschließend noch einmal schärfen.

Beispiel 3  Experimente mit dem Arduino: Analog und alternativ zum Beispiel 1 wird die Kommunikation mit der Außenwelt auf der Basis eines autonom agierenden Microcontrollers realisiert.
 

1.2.2  Zentrale Methoden und Kompetenzen

Zentrale Methoden:

• Projektarbeit
• Partner- und Gruppenarbeit:  Die Schüler arbeiten am Rechner in Zweiergruppen. Die Planung, Durchführung und Präsentation von Projekten geschieht in der Regel in wechselnden Gruppenzusammensetzungen.

Zentrale Kompetenzen: Modellieren und Implementieren; Begründen und Bewerten; Strukturieren und Vernetzen; Kommunizieren und Kooperieren; Darstellen und Interpretieren (siehe (2.)) 
 

1.2.3  Fächerübergreifende Wünsche und Vorschläge

Die konkrete Auswahl der Unterrichtsinhalte geschieht durch den Fachlehrer in Absprache mit den Schülern und auf der Basis des gültigen Lehrplans Informatik Sek. I.

Fächerübergreifende Aspekte: Computer als elektrisches Gerät (Physik), das als anders rechnet als der Mensch (Mathematik) und vielfach den Arbeitsplatz der Menschen dominiert (Politik).
 

Beispiele für Projekte

Die angegebenen Projekte haben beispielhaften Charakter:

• Projektthema, Inhalt, und Abfolge erwachsen aus dem Unterricht und werden wie die verwendeten Werkzeuge in Absprache mit dem Kurs variiert.
• Die verwendeten Werkzeuge sind multifunktional, sodass wie bei den genannten Themen auch die Verwendung der Werkzeuge variiert.
• Die durch die Richtlinien und Lehrpläne vorgegebenen verbindlichen Inhalte sind an die einzelnen Projekte angebunden und werden dort mit unterschiedlichen Akzenten thematisiert.

Thema/Projekt (Werkzeug)

Inhalt/Bemerkungen

8.1  Umgang mit Software Einführung und Nutzung von Textverarbeitungs-, Tabellenkalkulation, Dateiverwaltungssystemen,  Systemen zur graphischen Darstellung sowie vernetzte Systeme

Projekt: Wir planen eine Klassenfahrt (MS Office XP/2003, Star Office 8)	Wir erstellen Anschreiben, Plakate, Kostenaufstellungen und Flyer, wir recherchieren im Internet und vergleichen Angebote, und wir präsentieren die Planung und die Highlights der Klassenfahrt.
Projekt: Mein Stadteil (mein Schulweg, schölnster Urlaub, Lieblingstier ...) (Mediator 8, Paint Shop Pro)	Grundbestandteile einer Multimedia-Anwendung: Seiten mit Bildern und Grafiken, Texten, Audio- und Video-Dateien, Navigation in einer Multimedia-Anwendung: Ereignisse und Ereignissteuerung, Schaltflächen, Zeitsteuerung
Projekt: Highlights der Klassenfahrt	(s. o.)
Projekt: Internet-Präsentation (Mediator 8, Mozilla Composer,  Paint Shop Pro)	Die oben genannten Projekte können auch als Internet-Projekt realisiert werden. Zusätzlich ergibt sich eine erste Auseinandersetzung mit den Möglichkeiten und den Problemen weltweiter Vernetzung und Kommunikation.

 

8.2  Funktionsweise von Software Einführung in die Grundstrukturen der Programmierung und Lösung von einfachen algorithmischen Problemstellungen

Projekt: Fragebogen auswerten (Mediator 8)	Grundlagen eines Algorithmus: Entscheidungen, Schleifen, Variablen-Konzept
Projekt: Mathematik mit Rechenblättern (Excel)	In Ergänzung zum Projekt Klassenfahrt (8.1) können die algorithmischen Grundbestandteile auch mit einem Rechenblatt erarbeitet werden.
Projekt: Einführung in eine Programmiersprache (Visual Basic 5)	In einer klassischen Programmiersprache treten algorithmische Grundstrukturen, die zu jedem "programmierbaren System" gehören, deutlicher hervor.

 

9.1  Funktionsweise von Hardware Erarbeitung der prinzipiellen Funktionsweise eines Computers

Projekt: Der gläserne Computer (Mediator 8)	Vor der multimedialen Präsentation der Funktionsweise und der Bestandteile eines Computers müssen diese inhaltlich erarbeitet werden. Es ergibt sich eine Vorstellung über die Funktionsweise eines Computers als "programmierbaren Automaten".
Projekt: Modell-Computer (Visual Basic 5)	Die Programmierung eines Modell-Computers erschließt ebenfalls die wesentlichen Bestandteile und Wirkmechanismen eines Computers (von-Neumann-Konzept).
Projekt: Wie kann ein Computer rechnen? (Locad 3)	"Rechnen" kann der Computer auf der Basis einfacher logischer Schaltungen, aber kann er auch "denken"?
Projekt: Dumme Maschinen, schlaue Roboter	In Film und Video werden Roboter manchmal "intelligent", "beseelt" und "menschlich" dargestellt. Zu Recht?

 

9.2  Software-Projekte und Simulation Erweiterung und Vertiefung der bisher erarbeiteten Methoden und Inhalte anhand von komplexeren und übergreifenden Problemstellungen, die sich im Allgemeinen nicht mehr von einem einzelnen Schüler bewältigen lassen.

Projekt: Messen-Steuern-Regeln (Fischertechnik-Modelle + Software (Robo Pro, Visual Basic) oder: Lego Mindstorms)	Erstellen einfacher Modelle: Das Ansteuern von Aktoren (Motor, Lampe, Relais ...) und das Abfragen von Sensoren (Schalter, Taster, Temperatur- und Helligkeitssensor...) ergibt ein Grundverständnis von Steuern und Messen. Regelkreis: Kombination von Messen und Steuern
Projekt: Besuch des Schülerlabors der Ruhr-Universität Bochum	Besuch des Schülerlabors der Ruhr-Universität: www.rub.de/schuelerlabor mit inhaltlicher Vor- und Nachbereitung des ausgewählten Themas
Projekt: Verschlüsselungen	Die Sicherheit verschlüsselte Daten (Online-Banking, Internet): theoretische (Internet-Recherchen) und praktische Aspekte (Programmierung von Verschlüsselungen) zu diesem Thema sollen das Problembewusstsein der Schüler abschließend noch einmal schärfen.
Projekt: Arduino (in Kooperation mit der HRW)	Derzeit ist eine Kooperation mit der Hochschule Ruhr-West (HRW), Fachbereich Informatik, (www.hochschule-ruhr-west.de) im Aufbau. Die im Unterricht vermittelten Kenntnisse - analog zum Projekt Messen-Steuern-Regeln - werden durch Projekte an der HRW ergänzt.

 

2. Kompetenzen und Kriterien zur Leistungsbewertung

im Fach Informatik Wahlpflichtbereich Jahrgangsstufe 8 und 9 Der Informatikunterricht in der Sekundarstufe leitet zu abstrahierendem, analysierendem und kritischen Danken an (Curr. IF SI, S.15). Der Unterricht ist dabei wissenschaftspropädeutisch, reflektiert aber auch die Bedeutung von informations- und kommunkationstechnologischen Systemen in der Gesellschaft, vor allem auch im Wahrnehmungsbereich der Schüler.

Auf der Basis der von der Gesellschaft für Informatik (GI) e. V. vorgeschlagenene Bildungsstandards Informatik für die Sekundarstufe stehen im Fach Informatik hierzu die folgenden Kompetenzbereiche im Mittelpunkt, die die Grundlage für die Inhalte des schulinteren Curriculums sowie für die Leistungsmessung und Leistungsbeurteilung bilden.

Kompetenzbereiche

Modellieren und Implementieren: Die Schüler	Kriterium für die Leistungsbewertung
analysieren Sachverhalte und erarbeiten angemessene Modelle verwenden bei der Implementierung die algorithmischen Grundbausteine beeinflussen das Modellverhalten durch zielgerichte Änderungen	Sachliche Richtigkeit / Inhalt Umgang mit den verfügbaren Werkzeugen Umgang mit vorhandenen Materialien und Dokumentationen Umsetzung vorgegebener Algorithmen Übertragung bekannter Modelle auf neue Aufgabenstellungen Eigenständige Arbeit mit den Werkzeugen Lösungen und Teilalgorithmen eigenständig entwickeln
Begründen und Bewerten: Die Schüler
nutzen ihr informatorisches Wissen, um Fragen zu komplexeren Problemstellungen zu formulieren stützen ihre Argumente auf erworbenes Fachwissen begründen Vorgehensweisen bei der Modellierung informatorischer Sachverhalte wählen begründet aus Alternativen aus formulieren und gewichten Kritierien und wenden diese an	Sachliche Richtigkeit / Inhalt Darstellung von Argumentations- und Begründungszusammenhängen Zielgerichtetheit, Struktur der Argumentation Verknüpfen von Argumenten Klarheit in der Darstellung Beispiele finden
Strukturieren und Vernetzen: Die Schüler
planen Arbeitsabläufe und Handlungsfolgen erkennen und nutzen Verbindungen innerhalb und außerhalb der Informatik	Zerlegen von Sachverhalten Anordnung Übertragen von informatorischen Inhalten auf außerinformatorische Beispiele Erkennen informatorischer Grundstrukturen in Alltagsbeispielen
Kommunizieren und Kooperieren: Die Schüler
kommunizieren mündlich strukturiert über informatorische Sachverhalte stellen informatorische Sachverhalte unter Benutzung der Fachsprache schriftlich sachgerecht dar kooperieren in arbeitsteiliger Gruppenarbeit kooperieren in Projektarbeit dokumentieren Ablauf und Ergebnisse der Projektarbeit reflekieren gemeinsam Ansatz, Ablauf und Ergebnis des Projekts verwenden dabei elektronische Hilfsmittel und Plattformen	Engagament, Rollenverständnis soziales und kooperatives Verhalten Beteiligung in der Arbeitsgruppe und im Plenum Rollenübernahme
Darstellen und Interpretieren: Die Schüler
nutzen Diagramme,Grafiken, Modell, um sich informatorische Sachverhalte selbstständig zu erarbeiten wenden informatorische Werkzeuge zum Erstellen solcher Grafiken und Diagramme wählen eine Darstellungsform auf der Basis allgemein akzeptierter und zweckdienlicher Kriterien aus	Qualität und Vollständigkeit der Darstellung Sorgfalt, Form der Darstellung Angemessene Auswahl von Werkzeugen Selbstständigkeit in der Nutzung von Medien und Werkzeugen

 

3. Grundlagen der Leistungsmessung und Leistungsbeurteilung

Allgemeine Grundsätze

Zeugnisnoten setzen sich zusammen aus der schriftlichen Leistung, die in Klausuren erbracht wird, und der Leistung, die in sonstiger Mitarbeit erreicht wird.
Diese beiden Bereiche sollen gleichwertig in die Endnote einfließen. Wenn eine Note nicht eindeutig ist, entscheidet der Lehrer nach pädagogischen, aber nicht disziplinarischen Gesichtspunkten.
Die Kriterien werden den Schülerinnen und Schülern (SuS) zu Beginn des Schuljahres bekannt gegeben.
Die SuS können sich jederzeit - ggf. nach Absprache an einem gesonderten Termin - über ihren Leistungsstand, ihre Stärken und ihre Defizite informieren. Durch Besprechung der Klausuren und Bekanntgabe des Notenspiegels werden Eltern und die SuS über deren Leistungsstand und Stellung innerhalb der Lerngruppe informiert.
Bei Festlegung der Zeugnisnote wird die Gesamtentwicklung des Schülers im Halbjahr berücksichtigt, bei der Note eines Versetzungszeugnisses seine Entwicklung innerhalb des gesamten Schuljahres.
Eine Zusammenfassung dieser Festlegungen finden die SuS jederzeit auf der Internetseite der Schule.
 

Klausuren

Vereinbarungen über:
1. Formaler Rahmen      Jahrgangsstufe 8      Jahrgangsstufe 9	Die Klausuren sind schriftlich anzufertigen und werden nicht am PC erstellt. 2 Klausuren je Halbjahr, Dauer 67 Min. 2 Klausuren je Halbjahr, Dauer 67 Min. Eine Klusur im Schuljahr kann durch eine andere Form der schriftlichen Leistungsprüfung ersetzt werden, z. B. Hausarbeit.
2. Themen und Inhalte	Die Aufgabenstellungen der schriftlichen Arbeiten richten sich nach den im Unterricht behandelten Inhalten, den Techniken und Methoden des Faches Informatik und der dort erlernten Fachsprache. Die SuS sollen die Inhalte und Lösungen des Unterrichts wiedergeben können, aber auch ansatzweise auf dieser Basis eigene Lösungsansätze entwickeln und darstellen, einfache Algorithmen entwickeln und implementieren, dabei Begründungen liefern, Zusammenhänge beschreiben und darstellen, Werkzeuge sinnvoll benutzen und Ergebnisse bewerten
3. Gewichtung und Benotung	Die einzelnen Aufgabenteile werden vom Lehrer unter Berücksichtigung des Aufwandes und der Schwierigkeit mit Punkten gewichtet. Für die Darstellungsleistung können maximal 10% der Punkte angesetzt werden. Dieses betrifft die formale Gestaltung der Arbeit, die sprachliche Qualität und den Gebrauch der Fachsprache. Bei der Korrektur ist darauf zu achten, dass auch Teillösungen und Lösungsansätze hinreichend berücksichtigt werden. Fehler, die sich durch Lösungswege als "Folgefehler" hindurch ziehen, dürfen nur einmal zu Punktsabzug führen In der Sekundarstufe 1 werden ganze Noten vergeben. Der Lehrer kann jedoch Tendenzen in dem Notenbereich berücksichtigen. Es erscheint auch den SuS gerechter, wenn ein "gut plus" mehr Gewicht hat als ein "gut minus". Noten mit Tendenzen werden vergeben, wenn die erreichte Punktzahl am oberen bzw. unteren Rand des Punktebereichs, mindestens aber im oberen bzw. unteren Drittel liegt. Die erteilte Note ist eine glatte Note. Die Tendenz wird als zusätzliche Information für den Schüler angegeben. Es gilt in der Regel die folgende Zuordnung von erreichter Prozentzahl der Punkte und der Notenstufe: Die Grenze zwischen ausreichend und mangelhaft liegt bei ca. 50% der möglichen Punkte. Für eine Note besser als ungenügend sind mindestens 25% notwendig. Die weiteren Noten werden gleichmäßig verteilt. Hierbei rundet der Lehrer die Notengrenzen auf halbe oder ganze Prozentwerte. Die Benotung wird dem Schüler erläutert, indem der Lehrer - z. B. auf der Basis einer Musterlösung - die prozentualen Anteile der Aufgaben erläutert und begründet. Auf Nachfrage eines Schülers erläutert der Lehrer die Vergabe Punkte einem gesonderten Termin.

 

Sonstige Mitarbeit

Vereinbarungen über:
1. Kriterien	Kriterien für die sonstige Mitarbeit sind: siehe (2.), Spalte 3 Kriterium für die Leistungsbewertung
2. Mündliche Mitarbeit	Die mündliche Mitarbeit wird kontinuierlich durch den Lehrer erfasst. Mündliche Mitarbeit bezieht sich auf Beteiligung am Unterricht durch:   Mündliche Beiträge und qualifizierte Fragen,   das Arbeiten am Rechner,   kleinere Vorträge wie das mündliche Präsentieren von Hausaufgaben. Ein besonderes Gewicht hat in diesem Zusammenhang die Fertigstellung und Ausarbeitung kleinerer Projekte am Rechner.
3. Hausaufgaben	Hausaufgaben sind grundsätzlich so anzufertigen, dass sie vom Schüler vorgetragen werden können. Hausaufgaben sind in der Regel von jedem SuS einzeln anzufertigen.
4. Kurze schriftliche Übungen	Kurze schriftliche Übungen (Tests) können zur Überprüfung des Lernfortschritts einmal im Quartal angesetzt werden. Sie beziehen sich auf das aktuelle Thema und werden vorher angekündigt. Ihre Benotung entspricht einer Teilnote in der sonstigen Mitarbeit.
5. Schriftliche Hausaufgabenkontrolle	Hausaufgaben können auch unangekündigt schriftlich überprüft werden.
6. Referate und Präsentationen	Folgende Bewertungskriterien werden vereinbart: Formale Kriterien: Einstieg, transparente Gliederung, Sprechweise, Vortrag, Blickkontakt, Körperhaltung, Medieneinsatz, abgerundeter Schluss, Quellennachweise, Handouts, Zeitrahmen Inhaltliche Kriterien: Themenwahl begründet, Hintergrundinformationen, Sachlichkeit, strukturierter Aufbau, inhaltliche Richtigkeit, Fach- und Fremdwörter erklärt Referate werden in der Regel nicht abgelesen, sondern auf der Basis einer schriftlichen Vorbereitung (Merkzettel) und/oder des angefertigten Handouts frei vorgetragen. Im Zeitalter moderner Medien gewinnt der Einsatz elektronischer Präsentationstechniken (PPP, Video-Streams, Multimedia-Präsentation...) einen zunehmenden Stellenwert. Dieser stellt jedoch nur dann einen "Mehrwert" für die Benotung dar, wenn sie das Referat inhaltlich oder methodisch unterstützen und nicht nur den Vortrag präsentieren. Bei Gruppenreferaten setzt die Benotung voraus, dass die einzelnen Teile einem Schüler zugeordnet werden können. Evt. werden dann nur diese Teile benotet.
7. Mitarbeit in Gruppen	Zusätzlich zum inhaltlichen Ergebnis eines Schülerbeitrages (Quantität, Qualität) wird auch seine kooperative Leistung im Rahmen von Partnerarbeit, Gruppenarbeit und Diskussion bewertet. Hierzu zählen auch: Produktive und aktive Zusammenarbeit mit dem PC-Partner (zuverlässig und kontinuierlich).
8. Projekte und Programmierprojekte	Die einzelnen Phasen der Projektarbeit (Projektplanung, Durchführung, Präsentation, Reflexion; vgl. siehe Richtlinien S. 81) werden einzeln und unabhängig voneinander vom Lehrer beurteilt und zu einer Gesamtnote verrechnet.  Dabei gelten analog die Festlegungen zu Referaten (6.) und für die Mitarbeit in Gruppen (7.).