Informatik

Wissenschaft der Moderne an unserer Schule

Im Informatikunterricht stärken wir unsere Allgemeinbildung, indem wir ein systematisches und zeitbeständiges Basiswissen über die Funktionsweise, innere Struktur sowie die Möglichkeiten und Grenzen von Informatiksystemen erwerben.

Dieses Grundwissen geht über bloße Bedienerfertigkeiten hinaus und ermöglicht uns eine sinnvolle, kompetente und verantwortungsbewusste Nutzung und Beurteilung der Informatiksysteme unserer Lebenswelt. Wir machen uns mit den Denkweisen vertraut, die den Informations- und Kommunikationstechniken zugrunde liegen, und lernen dadurch auch, deren prinzipielle Chancen und Risiken einzuschätzen.

An unserem Gymnasium kannst du Informatik nicht nur als Kurs in der Oberstufe (mit Möglichkeit zur Abiturprüfung), sondern auch als Wahlpflichtfach in der Jahrgangsstufe 9/10 belegen.



Aktuelle Neuigkeiten aus dem informatischen Schulleben

Wissenswertes und Neuigkeiten unserer Informatiker
Unsere Elftklässler freuten sich über ihre guten Wettbewerbsleistungen beim Empfang der Urkunden im 2. Halbjahr 2021

Biber-Wettbewerbsfieber bei Informatikern des Schleizer Gymnasiums

Die Schleizer Informatiker des Staatlichen Gymnasiums „Dr. Konrad Duden“ hat seit dieser Woche wieder das alljährliche Lern- und Wettbewerbsfieber gepackt. Während „Fieber“ durch das derzeitige Pandemiegeschehen negativ konnotiert ist, bringt … Weiterlesen …

Icon: Schülervertretung

Ist das Internet noch zu retten? Radiosender MDR Tweens zu Gast bei der Klasse 5c

Schüler diskutieren mit Moderator Tim Wiese sowie Informatik-Professor Eberhard Zehendner und treffen auf Instagram-Stars Nicht schlecht staunten die Schüler des Dr.-Konrad-Duden-Gymnasiums, als sie am Montag, dem 24. Juni, zur Frühstückspause … Weiterlesen …

Icon: Schülervertretung

Spitzenleistung im Finale der Thüringer Softwarechallenge

Florian L. und Tim B. konnten die hochkarätige Jury der Inverso-Softwarechallenge überzeugen und einen hervorragenden 3. Platz für unser Gymnasium erringen sowie 500 € Preisgeld für sich mit nach Hause … Weiterlesen …


Unterrichtsinhalte und Kompetenzen des Grundfachs in Klassenstufe 11+12

Angewandte Informatik: Informatische Problemlösung
Illustration: Caesarverschlüsselung

Dieser Lernbereich ermöglicht uns zu verstehen, wie Ordnungsprinzipien der Informatik oder Informatikanwendungen aufgebaut sind. Wir erkunden, wie Vernetzung und die Übertragung von Informationen funktionieren, beispielsweise am Weg einer E-Mail durch das Internet oder dem Datentransfer beim Abruf einer Website. Wir begründen, weshalb man Daten verschlüsseln und komprimieren sollte und lernen hierfür verschiedene Verfahren und deren Algorithmen kennen.

Angewandte Informatik: Unterrichtsbeispiel | Caesarchiffre
Illustration: Caesarverschlüsselung

Ei­nes der äl­tes­ten Ver­schlüs­selungs­ver­fah­ren ist das Caesar-Chiffre, bei dem der Ge­heim­text dem um eine Kons­tan­te ver­scho­be­nen Klar­text ent­spricht. Die­se Me­tho­de ist von Hand ent­schlüs­sel­bar und ent­spre­chend un­sicher. Aus heutiger Sicht allerdings sind sichere Verschlüsselungsverfahren bereits für Instant-Messaging-Services wie WhatsApp unverzichtbar.

Technische Informatik: Hardwareentwicklung
Illustration: Prozessor, Festplatte, Arbeitsspeicher und Tastatur

Sehr sys­tem­nah ar­bei­tet die Tech­ni­sche In­for­ma­tik, die Hard­ware be­schreibt, ver­wal­tet und kons­tru­iert, so er­ar­bei­tet sie un­ter an­der­em Mo­del­le der Spei­cher­lo­gis­tik. Im In­for­ma­tik­un­ter­richt wer­den bei­spiels­wei­se Rech­ner­netz­wer­ke und die Ar­chi­tek­tur des Von-Neu­mann-Rech­ners un­ter die Lu­pe ge­nom­men.

Technische Informatik: Unterrichtsbeispiel | Binäre Codierung
Com­pu­ter kön­nen nur mit zwei Zu­stän­den oper­ie­ren: 0 und 1. Des­halb müs­sen wir al­le Zei­chen bi­när co­die­ren. Ein Bei­spiel hier­für ist die Um­wand­lung un­seres De­zi­mal­sys­tems ins Dual­sys­tem. Da­bei di­vi­diert man ei­ne Zahl so oft durch 2, bis das Er­geb­nis 0 ist.

Die je­wei­li­gen Wer­te für den Rest er­ge­ben von un­ten nach oben ge­le­sen die Bi­när­zahl. 84 ent­spricht also bei­spiels­weise 1010100.

Praktische Informatik: Programmieren mit Python
Illustration: Schlagwörter der Programmierung in Delphi

Mit Hilfe der vielseitigen Programmiersprache Python werden in unserem Informatikunterricht die Grundlagen der Anwendungsentwicklung und Systemlogik vermittelt, darunter Variablen und Datentypen, Prozeduren, Schleifenkonzepte, Datenstrukturen sowie die Methodik der objektorientierten Programmierung.

Praktische Informatik: Unterrichtsbeispiel | Stereometrie eines Quaders
Pro­blem­stel­lung­en unter an­derem aus der Ma­the­ma­tik wer­den in der prak­ti­schen In­for­ma­tik durch Al­go­rith­men modelliert und pro­gram­miert. An­hand der Be­rech­nung von Vo­lumen und Ober­flä­che geo­me­trischer Kör­per kön­nen bei­spiels­weise Funk­tio­nen und Pro­ze­duren, also Un­ter­pro­gram­me, die Teil­auf­ga­ben er­le­di­gen, behandelt werden.

Screenshot: Programm zur Ermittlung der Seitenflächen, Kanten und des Volumens eines Quaders
Theoretische Informatik: Grundlagen und Grenzen der Informationstechnik
Sprachen und ihre Grammatiken sowie deren Repräsentation durch Automaten sind die Hauptbestandteile dieses Lernbereichs. Außerdem befassen wir uns mit den theoretischen Grundlagen zum Lösen informatischer Probleme, darunter sind zum Beispiel praktisch unlösbare Probleme und solche, die sehr schnell sehr umfangreich werden und nicht mehr mit vertretbarem Zeitaufwand gelöst werden können.
Theoretische Informatik: Unterrichtsbeispiel | Das Problem des Handelsreisenden
Illustration: Handelsreisender vor Karte

Ein Han­dels­rei­sen­der möch­te meh­rere Städte be­rei­sen. Er sucht den kür­zes­ten Weg für die Rei­se, auf der er je­de Stadt nur ein­mal be­su­chen möch­te. Was für eine klei­ne An­zahl an Stä­dten noch schnell be­re­chen­bar ist, ent­wickelt sich ab einer zwei­stell­igen Städte­zahl zu einem kom­pli­zier­ten Pro­blem: Für 11 Städte muss man 11!, also 11*10*9*8*…*1 = 39.916.800 mög­liche Rei­se­rou­ten ver­glei­chen. Die­ser Sach­ver­halt spielt un­ter an­derem in mo­der­nen Navi­ga­tions­sys­temen ei­ne Rolle.

Projektarbeit
Die Fach Informatik wird an unserem Gymnasium im zweiten Halbjahr der Kursstufe 12 traditionell mit einer Projektarbeit abgeschlossen. Hierbei entwickeln die Lernenden über mehrere Wochen selbstständig tolle Softwareprojekte, erkunden die 3D-Modellierung oder forschen z.B. an Fragestellungen der Künstlichen Intelligenz oder der informatischen Ethik.

Unterrichtsinhalte und Kompetenzen des Wahlpflichtkurses in Klassenstufe 9 + 10

Informatiksysteme und ihre Dienste haben unser Leben in vielfältigen Bereichen verändert. Somit trägt informatische Bildung zur Allgemeinbildung bei, denn das Fach hilft, die eigene Lebenswelt besser zu verstehen. Ein informatisches Grundverständnis befähigt Lernende dazu, Systeme sinnstiftend und bewusst zu nutzen und ihre Wirkungen reflektiert und kritisch zu analysieren. Ziel unseres Unterrichts ist es, Informatiksysteme als Werkzeug, inhaltlich und als Medium kompetent nutzen zu können.
Der Lehrplan umfasst die Themen „Information und Informatiksysteme“, „Datenmodellierung und Datenbanksysteme“, „Algorithmen“, „Arbeit an Informatikprojekten“ sowie die Wahlpflichtthemen „Informatik-Mensch-Gesellschaft“, „Technische Informatik“ und „Computerspiele“.
Der Wahlpflichtkurs Informatik startet in der Klassenstufe 9 als neues eigenständiges Fach, spezielle Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Die Weiterführung als „Grundfach Informatik“ mit drei Wochenstunden in der Oberstufe befähigt zum Absolvieren der mündlichen Abiturprüfung.