Selbstverständnis des Faches

Durch die schnelle Entwicklung der Informationstechnologie und die weltweite Vernetzung steht heute jedem der Zugang zu einer gewaltigen Menge von Daten offen. Gleichzeitig kommen überall im beruflichen und privaten Leben, in Wissenschaft und Wirtschaft komplexe Systeme zur Informationsverarbeitung zum Einsatz. Ihre Leistungsfähigkeit und der Ausbau ihrer Möglichkeiten bestimmen oft die Weiterentwicklung in Wirtschaft, Technik und modernen Wissenschaften.

Die wesentliche Aufgabe des Informatikunterrichts am Gymnasium ist es daher, den Schülern ein systematisches, zeitbeständiges und über bloße Bedienerfertigkeiten hinausgehendes Basiswissen über die Funktionsweise, die innere Struktur sowie die Möglichkeiten und Grenzen informationstechnischer Systeme zu vermitteln. Dadurch wird ihnen deren sinnvolle, kompetente und verantwortungsbewusste Nutzung und Beurteilung ermöglicht. Als zukünftige Entscheidungsträger müssen die Gymnasiasten mit den Denkweisen vertraut gemacht werden, die den Informations- und Kommunikationstechniken zugrunde liegen, um deren prinzipielle Chancen und Risiken richtig einschätzen zu können.

Beitrag des Faches zur gymnasialen Bildung und Persönlichkeitsentwicklung

Im Informatikunterricht lernen die Schüler grundlegende Konzepte von Informations- und Kommunikationssystemen kennen, die sich durch Allgemeingültigkeit auszeichnen und auch in Zukunft nicht an Bedeutung verlieren werden. Dazu gehören Kenntnisse über die Methoden der Aufbereitung, Speicherung, Weiterverarbeitung und Übertragung von Information, die eine Interpretation und adäquate Beurteilung von Daten etwa in Bezug auf Zuverlässigkeit, Vollständigkeit oder Sicherheit ermöglichen.

Die Schüler lernen im Informatikunterricht Ordnungsprinzipien kennen, die zur Orientierung in einer hoch komplexen, vernetzten Welt beitragen und die bei der Erschließung der schnell fortschreitenden Entwicklungen in der Informationstechnologie, aber auch in vielen anderen Bereichen helfen. Dies gilt etwa für das Verständnis von Abläufen und Datenflüssen zwischen Institutionen oder für das Erfassen der Struktur von Produktionsabläufen.

In der Informatik verwendete Techniken (wie das Strukturieren, das systematische Zerlegen komplexer Systeme in überschaubare Teile, das Formalisieren und Interpretieren) fördern bei den Schülern die Abstraktionsfähigkeit und das schnelle Erfassen logischer Zusammenhänge. Bei der Arbeit mit abstrakten Modellen, die bei der Konstruktion und Analyse von Informatiksystemen eine entscheidende Rolle spielen, üben die Schüler in besonderem Maß, eine Situation von verschiedenen Standpunkten aus zu beurteilen. Dies schult die Konzentration auf das Wesentliche und fördert ein flexibles, eigenständiges, zielgerichtetes Lösen von Problemstellungen.

Da jedes Modell die Realität nur vereinfacht darstellt, ist bei allen Anwendungsbeispielen der Informatik eine systematische Überprüfung und kritische Beurteilung der Ergebnisse sowie des gewählten Modells nötig. Dies fördert die Fähigkeit der Gymnasiasten zu konstruktiver Kritik.

Bei der Beschäftigung mit zunehmend komplexeren, umfangreichen Aufgabenstellungen erfahren die Schüler, dass für deren Lösung Partner- und Teamarbeit oft von entscheidendem Vorteil sind und dass dabei die Zuverlässigkeit des Einzelnen gefordert ist. Außerdem wird die Bereitschaft der Jugendlichen gestärkt, Verantwortung zu übernehmen und die eigenen Ansichten und Ideen vor anderen zu vertreten.

Die häufige Arbeit am Computer kommt der Freude der Kinder und Jugendlichen am kreativen Gestalten und am Experimentieren Arbeitsstilentgegen. Gleichzeitig werden die für den erfolgreichen Einsatz des Computers nötige Sorgfalt und Genauigkeit von Anfang an eingefordert und geübt.

Ziele und Inhalte

Information ist der zentrale Begriff im Informatikunterricht. Daraus resultieren Themen wie die Darstellung, Verarbeitung, Übersendung und Interpretation von Informationen.

Bei der Darstellung von Informationen wie auch bei der Analyse von Informationssystemen spielt die Modellierung, bei der Ausschnitte der Wirklichkeit zielgerichtet vereinfacht und strukturiert dargestellt werden, eine wesentliche Rolle. Die Lernenden erkennen, dass die Erstellung eines Modells den wichtigsten Arbeitsschritt zwischen der Problemerfassung und der Umsetzung auf einem Softwaresystem darstellt und für das Verständnis informatischer Abläufe entscheidend ist. An vielfältigen praktischen Beispielen sehen sie, dass bei der Vereinfachung der betrachteten Zusammenhänge einerseits die für den jeweiligen Zweck wesentlichen Aspekte erhalten bleiben müssen, andererseits unwesentliche Gesichtspunkte nicht mehr in Erscheinung treten dürfen.

Die Schüler erfahren, dass je nach Art des Anwendungszusammenhangs unterschiedliche Betrachtungsweisen notwendig sind, und lernen dementsprechend im Lauf des Unterrichts verschiedene Modellierungstechniken kennen. Die wichtigsten Eigenschaften und Funktionen eines Systems werden von den Schülern in graphischen Darstellungen exakt und anschaulich festgehalten, sodass sie diese auch mit ihren Mitschülern besprechen können. Sie verwenden die Fachsprache in altersgemäßer Weise; diese erlaubt es ihnen, die wesentlichen Erkenntnisse unabhängig von kurzlebigen technischen Strömungen oder speziellen Produkten zu formulieren.

Erstellte Modelle werden von den Schülern mit einem Informatiksystem realisiert, die Ergebnisse werden diskutiert und überprüft. Dabei erwerben die Schüler sukzessive ein breites Spektrum an Denk-Methodenkompetenz und Beschreibungsschemata und lernen Strategien kennen, die im Lauf der Zeit die Bearbeitung auch komplexer und vernetzter Problemstellungen erlauben.

Projektorientiertes Arbeiten nimmt einen breiten Raum ein. Alle neu zu erlernenden Konzepte und Methoden sollen den Schülern möglichst im Rahmen von selbständiger, praktischer Arbeit begegnen, um ausreichendes Problembewusstsein sicherzustellen und gleichzeitig die vielfältigen Verknüpfungen und Anwendungen der erlernten Konzepte aufzuzeigen. Am Ende der Jahrgangsstufen 9 und 10 werden die erworbenen Kenntnisse jeweils bei der Bearbeitung eines komplexeren Anwendungsbeispiels wiederholt, vertieft und vernetzt. Die Schüler arbeiten dabei in Gruppen an einer Aufga­ben­stellung, die es erlaubt, verschiedene zuvor erlernte Methoden einzusetzen und zu beurtei­len. In der Jahr­gangs­stufe 11 übernehmen die Schüler zudem verstärkt Verantwortung für die Planung, Durchführung und das Gelingen eines größeren Softwareprojekts. Sie entwickeln hierbei Einstellungen und Kompetenzen weiter, die sie insbesondere auf die Anforderungen einer modernen Berufswelt vorbereiten.