Lehrplan PLUS

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Informatik 13 (vertiefendes Wahlpflichtfach T)

gültig ab Schuljahr 2019/20

Inf13 Lernbereich 1: Modellbildung und Simulation (ca. 16 Std.)
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Der Lernbereich „Modellbildung und Simulation“ kann auf den Lernbereich „Grundlagen der Modellbildung“ aus dem Fach Technologie/Naturwissenschaft der Jahrgangsstufe 12 aufbauen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit der Vertiefung durch den Lernbereich „Modellbildung Anwendung“ aus dem Fach Technologie/Naturwissenschaften in der Jahrgangsstufe 13.
Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • bilden einfache Vorgänge aus der Ökonomie, der Ökologie oder der Technik durch geeignete Modelle ab. Dazu beginnen sie mit der Analyse realer Systeme, erstellen geeignete Wortmodelle unter Beachtung der kausalen Zusammenhänge und konkretisieren diese schrittweise.
  • übertragen Modelle und Diagramme in eine Anwendungssoftware zur Modellbildung und führen die Simulation unter Variation der Parameter durch.
  • überprüfen, beurteilen und bewerten die erstellten Modelle und ihre Simulationsergebnisse im Vergleich zum realen Prozess bzw. System, um ihr Abstraktions- und Urteilsvermögen zu schärfen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Diagramme (Kausaldiagramm, Wortmodell, Wirkungsplan, Flussdiagramm)
  • Modellgleichungen und analytische Lösungen (entsprechend dem Stand der Schüler im Bereich Mathematik)
  • grundlegende Modelltypen, insbesondere der typische Verlauf ihrer Graphen
  • Software zur Modellbildung
  • Modelle, z. B. Verzinsung, Räuber-Beute-Modelle, freier Fall

Inf13 Lernbereich 2: Objektorientierte Analyse (ca. 8 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren einfache fachliche Aufgabenstellungen aus ihrem Lebensumfeld unter objektorientierten Gesichtspunkten, um Anforderungen an das zugehörige Softwaresystem zu ermitteln.
  • leiten aus den ermittelten Anforderungen Objekte sowie deren Attribute, Methoden und Assoziationen ab. Sie stellen das Ergebnis in Form von Klassendiagrammen dar.
  • erstellen dynamische Modelle in grafischer Form, um Strukturen und Abläufe in Bezug auf die Objekte sowie die beteiligten Akteure zu erfassen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Objekte, Klassen, Attribute, Methoden, Assoziationen
  • Darstellung in Form von UML-Diagrammen, insbesondere Klassen-, Use-Case- und Aktivitätsdiagramme

Inf13 Lernbereich 3: Entwicklung relationaler Datenbanken (optional) (ca. 16 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • identifizieren die grundlegenden Probleme der Datenverarbeitung in tabellarischen Listen, um die Notwendigkeit einer relationalen Datenbank abzuleiten.
  • ermitteln anhand der Anforderungen unterschiedlicher Benutzergruppen die Ebenen der klassischen Datenbankarchitektur.
  • analysieren konkrete Sachverhalte anhand von Anforderungsbeschreibungen und verschaffen sich einen Grobüberblick über den vorhandenen Datenbestand mithilfe von Skizzen.
  • strukturieren Daten nach ihrer Zusammengehörigkeit, setzen Datengruppen zueinander in Beziehung und erstellen grafische Datenmodelle gemäß den Anforderungen relationaler Datenbanken.
  • nutzen gezielt Möglichkeiten zur Erhöhung der Datenintegrität, um die Fehleranfälligkeit zu reduzieren.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Redundanz, Inkonsistenz, Anomalien
  • Aufbau einer relationalen Datenbank, Abbildungsregeln
  • Entwicklungsschritte zur Erstellung einer relationalen Datenbank
  • Datenanalyse: semantisches Modell, relationales Modell
  • Normalformen 1–3
  • Integritätsbedingungen

Inf13 Lernbereich 4: Implementierung und Nutzung relationaler Datenbanken (optional) (ca. 16 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • übertragen die entworfenen Datenbankmodelle in eine Datenbanksoftware, indem sie Tabellen und deren Beziehungen zueinander anlegen und Daten eingeben.
  • kombinieren Daten anforderungsorientiert anhand realistischer Fälle in Form von einfachen Abfragen, um zielgerichtet Informationen aus einer relationalen Datenbank zu gewinnen.
  • optimieren die Informationsgewinnung, indem sie komplexere Abfragen erstellen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Bedienungsmodalitäten einer Datenbanksoftware
  • Abfragen mit Kriterien, Parametern, Formeln, Funktionen und Aktionen in einer standardisierten Abfragesprache

Inf13 Lernbereich 5: Datenmanagement in relationalen Datenbanken (optional) (ca. 16 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • planen und implementieren ergonomische Benutzeroberflächen zur Datenverwaltung auf Grundlage erstellter Abfragen. Hierbei berücksichtigen sie auch die Navigation innerhalb der Datenbank.
  • planen und implementieren anwendungsorientierte Druckausgaben (z. B. Rechnungen) in klar gegliederter, übersichtlicher Form auf Grundlage der erstellten Abfragen.
  • optimieren das Datenmanagement, indem sie die erstellten Lösungen und Lösungsstrategien anhand der Kriterien eines Praxiseinsatzes der Datenbank vergleichen. Die Lösungen bewerten sie kritisch und geben in wertschätzender Weise Rückmeldung.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • grafische Benutzeroberflächen, z. B. Formulare mit Haupt- und Unterformularen
  • Druckausgaben, z. B. Berichte

Inf13 Lernbereich 6: Gesellschaft und Informatik (optional) (ca. 8 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren die Bedeutung der Informatik für die moderne Gesellschaft. Dazu stellen sie dar, wie verschiedenste Lebensbereiche – vom privaten Umfeld über den künftigen Arbeitsplatz bis zur Politik – von Informationstechnologien profitieren bzw. beeinflusst werden.
  • beachten beim Erstellen von Dokumenten die Rechte Dritter, um Verletzungen des Urheber- bzw. Persönlichkeitsrechts zu vermeiden.
  • nutzen eine „Netiquette“ für den Austausch im digitalen Raum, um respektvoll und adressatengerecht zu kommunizieren.
  • schützen ihre privaten Daten bei der Nutzung von Informationssystemen, um dem Zugriff Unbefugter vorzubeugen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Einfluss sozialer Netzwerke auf Gesellschaft und Politik
  • deutsches Urheberrecht, Creative-Common-Lizenzen
  • Persönlichkeitsrecht, Recht am eigenen Bild
  • adressatengerechte Kommunikation im digitalen Raum; Netiquette
  • Verschlüsselung im Internet

Inf13 Lernbereich 7: Technische Grundlagen (optional) (ca. 8 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • nutzen ihre Kenntnisse über die wesentlichen Entwicklungsschritte in der Computertechnik, um aktuelle technologische Entwicklungen zu bewerten und Perspektiven für die künftige Entwicklung abzuleiten.
  • analysieren die grundlegende Architektur von Computeranlagen, konkretisieren die Funktionsweise der einzelnen Bestandteile und deren Kommunikation untereinander, um die Arbeitsabläufe in einer Computeranlage zu identifizieren.
  • bauen einen Computer aus einzelnen Komponenten auf und installieren ein Betriebssystem, um das Zusammenspiel in Rechnersystemen zu veranschaulichen und Berührungsängste mit dem „Innenleben“ eines Computers zu reduzieren.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Entwicklungsgeschichte der Computertechnik
  • grundlegende Rechnerarchitekturen
  • Hardwarekomponenten
  • Systemsoftware (BIOS, Betriebssystem, Treibersoftware)
  • EVA-Prinzip

Inf13 Lernbereich 8: Netzwerke realisieren (optional) (ca. 16 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren aktuelle Netzwerkhardware nach technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Kriterien und stellen ihre Funktionsweise in den grundlegenden Netzwerktopologien dar.
  • begründen die Notwendigkeit von Schutzmaßnahmen in Netzwerken und bewerten unterschiedliche Maßnahmen nach Umsetzbarkeit und Wirksamkeit.
  • analysieren Systemanforderungen an Netzwerke und entwickeln auf kooperative und arbeitsteilige Weise fallbezogene Lösungsansätze.
  • planen den Aufbau eines einfachen Netzwerks und begründen und bewerten die jeweiligen Lösungsansätze im Hinblick auf Umsetzbarkeit und Nachhaltigkeit.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Topologien (Bus, Stern, Baum, Masche)
  • strukturierte Verkabelung
  • Hardware (LAN, WLAN), Router, Switch, Hub, Server
  • grundlegende Protokolle und deren Einsatz
  • Firewall, Proxy, statische IP, Rollenvergabe
  • Emissionen, Stromverbrauch

Inf13 Lernbereich 9: Visualisierung von Daten (optional) (ca. 8 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • bereiten Daten unter Nutzung geeigneter Methoden für weitere Analysen auf.
  • visualisieren aufbereitete Daten, um Zusammenhänge darzustellen und zielgruppenorientierte Informationen zu generieren.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Methoden der Datenanalyse, z. B. Filterung, Sortierung, Aggregation
  • Datenvisualisierung, z. B. Histogramm

Inf13 Lernbereich 10: Prozedurale Programmierung (optional) (ca. 8 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • zerlegen komplexe Problemstellungen aus der Wirtschaft, Mathematik oder Technik in geeignete Teilprobleme, um die Überschaubarkeit zu erhöhen.
  • implementieren diese Teilprobleme mittels selbst erstellter Funktionen in einer modernen Programmiersprache.
  • fassen die Implementierungen der Teilprobleme in einem Programm zusammen und verifizieren die korrekte Lösung der ursprünglichen Problemstellung.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Paradigmen der prozeduralen Programmierung
  • Funktionen (bzw. auch Unterprogramme, Routinen oder Prozeduren)
  • lokale und globale Variablen
  • Programmiersprache, die den prozeduralen Ansatz unterstützt

Inf13 Lernbereich 11: Objektorientierte Programmierung (optional) (ca. 16 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • verwenden Objekte vorgegebener Klassen zum Lösen einführender Aufgaben, um die einfache Abbildbarkeit der Realität in der objektorientierten Programmierung zu erkennen.
  • analysieren reale und abstrakte Objekte aus der Wirtschaft, Mathematik oder Technik und erstellen die zugehörigen Klassendiagramme.
  • implementieren ausgehend von Klassendiagrammen eigene Klassen in einer objektorientierten Programmiersprache. Sie testen ihre Implementierung unter Verwendung instanziierter Objekte.
  • leiten von vorgegebenen Basisklassen eigene Klassen ab, um die einfache Erweiterbarkeit unter dem Aspekt der Spezialisierung zu erfahren.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Definition und Abgrenzung der Begriffe „Klasse“ und „Objekt“
  • Aufbau von Objekten (Attribute, Methoden)
  • Paradigmen der objektorientierten Programmierung (insbesondere Kapselung und einfachere Abbildung der Realität)
  • UML-Klassendiagramme
  • Vererbung (Einschränkung auf Basisklasse und abgeleitete Klassen)
  • objektorientierte Programmiersprache, z. B. C++, C#, Java, JavaScript
  • praxisbezogene Klassen bzw. Objekte, z. B. Sparschwein, Tank, Kunde, Grafikobjekte

Inf13 Lernbereich 12: Gestaltung von IT-Anwendungen (optional) (ca. 8 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren und beurteilen grafische Benutzeroberflächen (z. B. Internetseiten, Apps) im Hinblick auf die Nutzerfreundlichkeit und Barrierefreiheit für unterschiedliche Benutzergruppen.
  • nehmen in der Theorie Verbesserungen bei grafischen Benutzeroberflächen nach den Aspekten der Softwareergonomie und Barrierefreiheit vor, um zu einer nutzerfreundlichen Bedienung für alle Benutzergruppen zu gelangen.
  • optimieren das Erscheinungsbild von IT-Anwendungen gemäß den persönlichen Präferenzen, um ein komfortableres Arbeiten zu erreichen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Aufgaben und Regeln der Softwareergonomie
  • Barrierefreiheit
  • individuelle Gestaltung von IT-Anwendungen, z. B. Programm-Grundeinstellungen, Vorlagen, Startseiten von Internetpräsenzen

Inf13 Lernbereich 13: ERP-Systeme – Finanzbuchhaltung (optional) (ca. 8 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren den Zusammenhang zwischen Geschäftsprozessen und Integrierter Unternehmenssoftware (IUS) und bewerten den betriebswirtschaftlichen Nutzen einer integrierten Datenhaltung.
  • implementieren Stammdaten in einen bestehenden Mandanten einer IUS, um diese in bestehende Geschäftsprozesse einzubinden.
  • bearbeiten Geschäftsfälle unter Nutzung einer Integrierten Unternehmenssoftware. Hierbei implementieren sie Daten, wenden Module einer IUS an und werten abgeschlossene Geschäftsfälle aus.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • ausgewählte Module einer IUS
  • Anlegen von Debitoren, Kreditoren, Artikeln u. Ä.

Inf13 Lernbereich 14: ERP-Systeme – Material-und Produktionswirtschaft (optional) (ca. 16 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren Geschäftsprozesse im Bereich der Beschaffungs-, Produktions- und Absatzwirtschaft. Hierbei vernetzen sie die Daten der Finanzbuchhaltung mit den Daten der Material- und Produktionswirtschaft.
  • implementieren unter Anleitung alle notwendigen Daten und Ressourcen in einen bestehenden Mandanten einer Integrierten Unternehmenssoftware (IUS), um bestehende Geschäftsprozesse auf individuelle Anforderungen anzupassen.
  • bearbeiten selbständig produktionswirtschaftliche Geschäftsfälle mit einer IUS. Hierbei implementieren sie Daten, wenden Module einer IUS an und werten abgeschlossene Geschäftsfälle aus.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • ausgewählte Module einer IUS
  • Anlegen von Stücklisten, Maschinen, Ressourcen, Artikeln o. Ä.

Inf13 Lernbereich 15: IT-Projekt (optional) (ca. 24 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erfassen Problemstellungen mit konkretem Bezug zur Ausbildungsrichtung und organisieren sich in Arbeitsgruppen, um selbständig in Form eines Projekts informationstechnische Lösungen zu erarbeiten.
  • wenden die Methoden des Projektmanagements zielorientiert an und arbeiten strukturiert.
  • setzen die iterative Vorgehensweise lösungsorientiert ein und dokumentieren und evaluieren ihre Bearbeitungsschritte.
  • präsentieren die Projektergebnisse und reflektieren die Bearbeitung kritisch, aber wertschätzend.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Projektorganisation, z. B. Teambildung, Projektphasen, Zielformulierung
  • Dokumentation, z. B. Lastenheft, Pflichtenheft, Gantt-Diagramm
  • Vorgehensmodelle, z. B. Wasserfallmodell, V-Modell, Spiralmodell, Scrum