Städtisches Gymnasium Selm

Städtisches Gymnasium Selm – Das SGS. Schule mit Profil.

Schnellnavigation

Fachbereich Informatik

Mauszeiger

Das Fach Informatik am SGS

Das Fach Informatik wird am SGS als zweistündiger Kombikurs Informatik/ Physik im Differenzierungsbereich in der Sekundarstufe I angeboten und als naturwissenschaftliches Fach in der Sekundarstufe II ab der EF. Außerdem gibt es eine Roboter-AG für alle Altersstufen.

Informatik am SGS

Informatik in der Mittelstufe

Informatik in der Sekundarstufe I

Informatik/Physik wird als Kombifach im Differenzierungsbereich unterrichtet, wobei der Schwerpunkt hierbei deutlich auf der Informatik liegt. Das Stundenvolumen beträgt 2 Wochenstunden, sowohl in der 8. als auch in der 9. Jahrgangsstufe.

Neben der sonstigen Mitarbeit sind pro Halbjahr 2 Arbeiten vorgesehen, wobei eine der beiden durch eine Projektarbeit ersetzt werden kann.

Es werden folgende Themengebiete behandelt:

  • Anwendersoftware: (aufbauend auf bzw. anknüpfend an unser schulinternes Medienkonzept und dem IKG-Unterricht in der Jahrgangsstufe 6) Tabellenkalkulation, Textverarbeitung, Präsentationssoftware
  • Grundlagen des PC: Bauteile, Codierung, von Neumann-Rechnermodell
  • Physikalisch-technische Informatik: Logikgatter und Schaltungen, FlipFlops, Schieberegister, Zähler; Aufbau von parallelen und seriellen Addierwerken
  • Messen, Steuern, Regeln: Ansteuerung von Modellen, Styroporschneider, Ampelsteuerung, 3D-Druck
  • Netzwerke: Netzwerkarchitektur, Internet, Datenschutz
  • Einführung in die objektorientierte Programmierung: Scratch, Java mit dem Roboter-Programm Greenfoot, HTML, ggf. Javascript
  • Kryptologie (optional): Die Wissenschaft vom Ver- und Entschlüsseln von Nachrichten.

Relevanz des Faches Informatik:

  • Generell ist es wichtig, sich mit bestimmten Inhalten auszukennen, aber auch gewisse Grundprinzipien zu beherrschen; außerdem wird die Logik und das mathematisch-naturwissenschaftliche Verständnis geschult.
  • In Bezug auf die Oberstufe: Ein Neueinstieg in der Sekundarstufe II ist möglich, dennoch hat man sich in der Sekundarstufe I ggf. schon bestimmte Vorteile und Grundkenntnisse angeeignet; in der Oberstufe kann Informatik ein naturwissensachaftliches Fach abdecken.

Informatik in der Oberstufe

Informatik in der Sekundarstufe II

Das Fach Informatik kann als Wahlfach in der Oberstufe belegt werden und deckt ein naturwissenschaftliches Fach ab. Am SGS wird es nur als Grundkurs angeboten.

Jedes Jahr gibt es Schülerinnen und Schüler, die sich entschließen, Informatik als Abiturfach zu wählen. Ebenfalls gibt es jedes Jahr Abiturienten, die in diesem Fachbereich ein Studium beginnen, sowie mittlerweile eine große Anzahl Ehemaliger, die nach erfolgreichem Studium oder Ausbildung in einem Informatik-orientierten Beruf arbeiten.

Einführungsphase

Es ist zu berücksichtigen, dass für manche Schülerinnen und Schüler in der Einführungsphase ggf. der erste Kontakt mit dem Unterrichtsfach Informatik stattfindet, so dass zu Beginn Grundlagen des Fachs behandelt werden müssen.

Daher wird zunächst auf den Begriff der Information eingegangen und die Möglichkeit der Codierung in Form von Daten thematisiert. Dann soll der grundlegende Aufbau eines Rechnersystems im Sinne der Von-Neumann-Architektur erarbeitet werden und mit dem grundlegenden Prinzip der Datenverarbeitung in Beziehung gesetzt werden.

Ein zentraler Bestandteil des Informatikunterrichts der Einführungsphase ist die Objektorientierte Programmierung. Dieses Unterrichtsvorhaben führt in die Grundlagen der Analyse, Modellierung und Implementierung in diesem Kontext ein. Zugrundeliegende Programmiersprache ist Java, wir arbeiten mit der didaktischen Programmierumgebung SuM, anhand welcher die grundlegenden Begriffe der Objektorientierung und Modellierungswerkzeuge eingeführt werden, sowie der grundlegende Aufbau einer Java-Klasse, Kontrollstrukturen und Objektbeziehungen erarbeitet werden.

Schließlich sollen die Schülerinnen und Schüler selbstständig informatische Themenbereiche aus dem Kontext der Geschichte der Datenverarbeitung und insbesondere den daraus sich ergebenen Fragen des Datenschutzes bearbeiten.

Qualifikationsphase

Anknüpfend an die EF wird die objektorientierte Programmierung vertieft. Es folgen die Idee der Rekursion, Datenstrukturen (Array, lineare und nichtlineare) und Algorithmen (Such- und Sortierverfahren), die jeweils durch Projekte umgesetzt werden.

Weitere Schwerpunkte in der Qualifikationsphase werden durch die Automatentheorie gesetzt (endliche Automaten, formale Sprachen und reguläre Grammatiken), sowie durch die Modellierung und Nutzung von relationalen Datenbanken. Hier schließt sich eine Einheit zum Umgang mit Daten und Datenschutz an.

Sammlung und Ausstattung

Informatik-Sammlung am SGS

Im Informatik-Fachraum stehen 13 PCs, die sternförmig mit dem Server im Nebenraum verbunden sind. Als Betriebssysteme werden Windows-Versionen genutzt. Neben den PCs befinden sich Drucker, Beamer und Dokumentenkamera im steten Einsatz. Auch vielfältige weitere Materialien wie Steckschaltungen, Styroporschneider, Ampelsteuerungen, 3D-Drucker unterstützen den Unterricht. Verschiedene Lehrwerke stehen als Präsenzbibliothek bereit. Bei größeren Lerngruppen können die Medienräume oder der angrenzende Physikraum mit Laptopausstattung genutzt werden.

Roboter-AG

Roboter-AG

Die Roboter-AG am SGS wurde im Frühjahr 2017 ins Leben gerufen und ist offen für alle Altersstufen. Hauptsächlich werden Roboter mit LEGO-MINDSTORMS gebaut und für ihre Aufgaben programmiert. Hierbei wird sowohl die technische, als auch die programmiertechnische Arbeit geschult. Durch die LEGO-Modelle besteht für alle ein sehr hoher Motivationsfaktor.

Nach ersten kleinen Erfolgen werden die Roboter auf einem Parcour getestet, bei dem es kleine Aufgaben zu erledigen gibt. Auch größere Bauten können in Angriff genommen werden, dies hängt allerdings auch von der Teilnehmerzahl der AG ab. Zur Zeit nehmen viele Schüler(innen) aus den unteren Schuljahren teil, die auch von den älteren Schülern angeleitet werden.

Einer besonders motivierten Gruppe von Schülerinnen und Schülern wird es im 2. Halbjahr ermöglicht, an der WRO (World Robot Olympiad) teilzunehmen. Daneben werden innerhalb der AG auch weitere Errungenschaften getestet, so z.B. die angeschafften 3D-Drucker. Am Tag der offenen Tür können die Ergebnisse jedes Jahr begutachtet werden.

Für die Unterstützung bedanken wir uns beim zdi-netzwerk des Kreises Unna, bei der Karl-Kolle-Stiftung und bei der Stadt Selm.

Wettbewerbe

Informatik-Wettbewerbe am SGS

Informatik-Biber

Seit 2008 nehmen die Schülerinnen und Schüler der Informatik-Kurse jeden Herbst am Biber-Wettbewerb teil. Dabei handelt es sich um den größten Informatik-Wettbewerb Deutschlands, der alljährlich neue Rekordzahlen verzeichnet. Die Aufgaben sind vielfältig und unterhaltsam: Wie sieht eine robuste Internetverbindung innerhalb einer Inselgruppe aus? Wie lautet die Nachricht, die der Biber als Bote übermittelt? Und wie bringt man große und kleine Hunde am effizientesten in eine bestimmte Reihenfolge? Auf den ersten Blick ist das, was die Schülerinnen und Schüler hier begeistert, reine Knobelei am Computer, tatsächlich handelt es sich um informatische Grundüberlegungen, die zur richtigen Lösung führen.

Der Wettbewerb ist in unterschiedlichen Altersstufen unterteilt, die Aufgaben in verschiedenen Schwierigkeitsgraden beinhalten. In jeder Altersgruppe sind innerhalb von 40 Minuten 18 Aufgaben im Multiple-Choice-Format zu bearbeiten.

Die Schülerinnen und Schüler des Städtischen Gymnasiums Selm setzen sich jedes Mal mit großer Motivation mit den Fragen des Online-Contests auseinander und erreichen jährlich in hoher Anzahl die Preiskategorien.

Invent-A-Chip

INVENT a CHIP ist eine gemeinsame Initiative vom VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Bei diesem Wettbewerb geht es um die Grundlagen des Chipdesigns: eine Schlüsseltechnologie der Zukunft. Schon der Fragebogen informiert über Logikgatter, Schaltungen und viele weitere Aspekte der Chipentwicklung. Außerdem gibt es die Möglichkeit, sich mit einer Chipidee für den Workshop an der Uni Hannover zu bewerben.

An diesem Wettbewerb nehmen in der Regel die Informatik-Oberstufenkurse teil.

WRO

Die World Robot Olympiad (WRO) ist ein internationaler Roboterwettbewerb, der Kinder und Jugendliche für Naturwissenschaft und Technik begeistern möchte. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer arbeiten in 2er- oder 3er-Teams gemeinsam mit einem Coach an jährlich neuen Aufgaben. Bei den Wettbewerben bauen die Teams vor allem Roboter mit dem LEGO MINDSTORMS System. Es gibt drei Wettbewerbskategorien Regular-, Open- oder Football Category.

Im Rahmen der Roboter-AG haben im Jahr 2017 und 2018 jeweils eine Schülergruppe in der Open-Category teilgenommen.

Die Teilnahme an diesem Wettbewerb erfordert viel Einsatz über mehrere Monate, in denen ständig am Modell gebaut und die Programmierung möglichst optimiert wird. Daher dürfen sich die Schüler freuen, wenn sie anschließend eine gute Platzierung erreichen.

2017 wurde mit einer automatischen Solaranlage der 3. Platz auf Regionalebene gewonnen.

2018 gewann die Schülergruppe mit einem automatischen Gewächshaus den 1. Platz auf Regionalebene und nahm daraufhin in Passau am Deutschlandfinale teil. Hier belegten sie den 10. Platz. Ein Video vom Deutschlandfinale findet sich unter: https://www.youtube.com/watch?v=AZ7UQoe5L5s

Die Fachkonferenz

Fachkonferenzvorsitzende

Dis Disselkamp, MiriamMIf
Th Thrams, PeterChPhIf

Fachlehrerinnen und Fachlehrer

Dis Disselkamp, MiriamMIf
Th Thrams, PeterChPhIf

Aktuelle Artikel zu diesem Fachbereich

04.05.2017 | Informatik

Startersets für Robotik AG übergeben

Foto zum Artikel: Vertreter des Gymnasiums und der Sekundarschule…

Das zdi-Netzwerk Perspektive Technik, das von der Stiftung Weiterbildung der Wirtschaftsförderung Kreis Unna (WFG) koordiniert wird, unterstützt in Kooperation mit der KARL-KOLLE-Stiftung das Gymnasium Selm und die Selma-Lagerlöf-Sekundarschule bei der Gründung einer Roboter AG mit einem… Artikel lesen


Weitere Inhalte:

Verwandte Themen