Lehrplan PLUS

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Informatik und digitales Gestalten 7-10 (Wahlfach, R und M)

Die Lehrpläne Informatik sowie Informatik und digitales Gestalten stellen eine genehmigte Entwurfsfassung dar, die im Schuljahr 2019/20 erprobt wird.

IdiG 1.1 Objektorientiertes Programmieren (ab Jgst. 8)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren komplexere Aufgabenstellungen (z. B. Programm für das Rechnen mit Brüchen) und erstellen hierfür objektorientierte Modelle unter Verwendung standardisierter Notationsformen.
  • entwickeln Lösungsansätze mithilfe von Algorithmen (z. B. für eine Methode zur Addition zweier Brüche).
  • implementieren objektorientierte Programme mit einer geeigneten Entwicklungsumgebung, um sie anschließend zu testen und zu optimieren.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Phasen der Softwareentwicklung (z. B. Analyse – Modellierung – Implementierung – Test – Optimierung – Wartung)
  • standardisierte Notationsformen (z. B. Klassendiagramm, Programmablaufplan, Struktogramm, Aktivitätsdiagramm)
  • Prinzipien der Programmierung (z. B. Strukturierung, Modularisierung)
  • objektorientierte Programmiersprache
  • Vorgehensweise bei Programmtest und ‑optimierung

IdiG 1.2 Softwareprojekt (ab Jgst. 8)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • planen (Analyse, Modellierung) eine Anwendung zu einem schulnahen Thema (z. B. digitales schwarzes Brett, Gästebuch), die ggf. auf einer Datenbank basiert.
  • implementieren im Team weitgehend selbständig eine Anwendung mit einer objektorientierten Programmiersprache. Dabei nutzen sie geeignete Werkzeuge, um den Überblick über wichtige Entwicklungsphasen und die Einzelschritte zu behalten.
  • stellen eine von ihnen entwickelte Anwendung in geeigneter Weise vor und beurteilen das Ergebnis ihrer Arbeit kritisch im Hinblick auf Funktion, Bedienbarkeit und Arbeitsaufwand.
  • beachten die einzelnen Phasen eines Projektplans, um Projekte strukturiert und erfolgreich abzuschließen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Planungshilfen (z. B. Lasten- und Pflichtenheft)
  • Werkzeuge zur Softwareentwicklung im Team (z. B. gemeinsame Kalender, Quellcodeverwaltung, Projektplanungssoftware, Ticketsysteme)
  • objektorientierte Programmiersprache

IdiG 2.1 Audio und Video (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren Audio- und Videosequenzen, um wichtige Merkmale bei der Aufnahme (z. B. Sprechtechnik, Kameraführung) zu beschreiben.
  • nutzen Hard- und Software, um digitale Audio- und Videodateien aufzunehmen bzw. zu importieren und beachten dabei die rechtlichen Bestimmungen.
  • setzen bei der Bearbeitung von Audio- und Videosequenzen geeignete Programme und gängige Verfahren zielgerichtet ein (z. B. schneiden, überblenden, filtern).
  • nutzen Kompressions-, Export- und Konvertierungsverfahren, um Audio- und Videodateien zielgerichtet abzuspeichern.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Mikrofon- und Kameraaufnahmen
  • Grundlagen der Filmsprache
  • Audio- und Videoimport
  • rechtliche Bestimmungen (z. B. Urheberrecht, Persönlichkeitsrecht)
  • Audio- und Videobearbeitung (z. B. Schnitt, Filter, Überblendung)
  • Dateiformate, Kompressionsverfahren und Exportformate
  • Einsatz von Audio- und Videodateien (z. B. im Internet oder in Präsentationen)

IdiG 2.2 Computeranimation (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • unterscheiden Einzelbild- und Vektoranimationen hinsichtlich ihrer informatischen Konzepte, um bei deren Erstellung geeignete Werkzeuge einzusetzen.
  • erstellen eine Folge von Einzelbildern, um mithilfe geeigneter Software digitale Daumenkinos zu erzeugen.
  • planen Bewegungsabläufe (z. B. springender Ball), um diese computergestützt in einem Animationsprogramm mithilfe von Schlüsselbildern zu erzeugen.
  • exportieren und konvertieren ihre Animationen je nach Verwendungszweck in geeignete Formate.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Bild-für-Bild-Animation (Daumenkino)
  • Vektoranimation (z. B. Tweeningverfahren, Schlüsselbilder)
  • Storyboards
  • Dateiexport (z. B. Formate, Einsatzgebiete)

IdiG 2.3 Computergrafiken (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • unterscheiden Raster- und Vektorgrafiken hinsichtlich ihrer informatischen Konzepte, um beim Erstellen von Computergrafiken geeignete Werkzeuge einzusetzen.
  • setzen bei der Grafikerstellung und -bearbeitung angeleitet grundlegende Techniken und Verfahren ein (z. B. Ebenen, Auswahlwerkzeuge, Farbkorrektur), um Qualität und Wirkung ihrer Erzeugnisse zu optimieren. Sie wenden dabei vielfältige Möglichkeiten der Bildmanipulation an.
  • nutzen je nach Verwendungszweck (z. B. Druckerzeugnis, Webseite) geeignete Formate und Kompressionsverfahren.
  • nutzen ihr Wissen und ihre praktischen Erfahrungen zum Thema Bildbearbeitung, um Manipulationen an Bildern (z. B. Retusche, Filter) zu erkennen und zu bewerten.
  • achten beim Einsatz von Grafikerzeugnissen auf rechtliche Bestimmungen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Merkmale von Raster- und Vektorgrafiken
  • Werkzeuge und Funktionen (z. B. Farbmanagement, Ebenentechnik, Filter)
  • Bildmanipulation (z. B. freistellen, retuschieren)
  • Raster- und Vektorformate (z. B. JPG, TIF, GIF, SVG, PNG)
  • Zusammenhang zwischen Kompressionsverfahren und Dateigröße
  • Wirkung von Bildmanipulationen auf Betrachtende
  • rechtliche Bestimmungen (z. B. Urheberrecht, Persönlichkeitsrecht)

IdiG 2.4 Bildschirmpräsentation (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erstellen unter Anwendung grundlegender und weiterführender Funktionen eines Bildschirmpräsentationsprogramms ziel- und adressatenorientiert Präsentationen, die ggf. auch selbständig ablaufen.
  • beachten die grundlegenden Regeln zur Gestaltung.
  • beschreiben und erklären die eingesetzten Funktionen unter Verwendung der Fachsprache.
  • stellen die erarbeiteten Präsentationen angemessen vor.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Bildschirmpräsentation: Besonderheiten der Arbeitsoberfläche, grundlegende Gestaltungselemente (z. B. Texte, Bilder), Druckfunktionen
  • Grundregeln der Gestaltung (z. B. Farbgebung, Schrift, Animation, Übergänge), nichtlineare Abläufe (z. B. Links)
  • automatisierte Bildschirmwiedergaben, wiederholte Wiedergaben (Dauerschleife)
  • Regeln zur angemessenen Vorstellung einer Präsentation

IdiG 2.5 Virtual Reality bzw. Augmented Reality (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • beschreiben Erkundungen und Geräte im Bereich von Virtual Reality bzw. Augmented Reality. Dabei beziehen sie ggf. eigene Geräte in ihre Erkundung mit ein.
  • erklären, wie sie mit Virtual Reality bzw. Augmented Reality in einem geschützten Raum Erfahrungen sammeln können, die ihnen sonst verwehrt wären.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Geräte und Möglichkeiten der Virtual Reality bzw. Augmented Reality
  • Erstellen von Anwendungen mit Augmented Reality (z. B. Sightseeing, Umgebungserkundung)

IdiG 3.1 Auszeichnungssprache/CSS (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • nutzen die grundlegenden Funktionen eines geeigneten Werkzeugs (z. B. WYSIWYG-Editor, Texteditor) zur Erstellung einer Hypertextstruktur und stellen Informationen in Textform mithilfe einer Auszeichnungssprache dar.
  • binden mediale Inhalte in ihre Darstellungen ein.
  • gestalten Webseiten unter Verwendung von Stylesheets, um eine einheitliche Gestaltung zu gewährleisten.
  • berücksichtigen grundlegende rechtliche Bestimmungen und wenden einfache Zitiernormen an.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • WYSIWYG-Editor, Texteditor
  • Auszeichnungssprache (z. B. HTML)
  • interne und externe Links, Anker
  • einheitliche Gestaltung mit Stylesheets (CSS)
  • rechtliche Bestimmungen (z. B. Urheberrecht, Persönlichkeitsrecht), Quellenangaben

IdiG 3.2 Webdesign/CMS (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • entwerfen das Design für eine Webseite und berücksichtigen die dafür erforderlichen gestalterischen Ziele, Anforderungen und Standards.
  • wählen eine geeignete Software aus, um damit das entworfene Design umzusetzen.
  • berücksichtigen grundlegende rechtliche Bestimmungen und wenden einfache Zitiernormen an.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • gestalterische Ziele (z. B. Inhaltsvermittlung, Corporate Identity, Usability/Bedienbarkeit, Barrierefreiheit)
  • gestalterische Anforderungen (z. B. verschiedene Ausgabegeräte, Browser, Bildschirmgrößen und Auflösungen)
  • einfache dateibasierende Content Management Systeme (CMS)
  • rechtliche Bestimmungen (z. B. Urheberrecht, Persönlichkeitsrecht), Quellenangaben

IdiG 4.1 Internet of Things (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • programmieren unter Anleitung Mikroprozessoren, um einfache Steuerungsaufgaben zu realisieren.
  • verbinden angeleitet Mikroprozessoren mit Sensoren und Aktoren, um Rechensysteme mit der Umwelt interagieren zu lassen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Mikroprozessoren
  • Sensoren (z. B. Fotodioden, Thermometer)
  • Aktoren (z. B. Schalter, Leuchtdioden, Motoren)

IdiG 4.2 Robotik (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • beschreiben das Zusammenspiel von Bauteilen (z. B. Sensoren, Aktoren) und die Informationsverarbeitung eines Roboters sowie dessen situationsbezogene Interaktion mit der physischen Welt.
  • erzeugen Modelle, um Zustände und Verhalten eines Roboters zu planen.
  • statten einen Roboter mit den zur Lösung einer Aufgabe nötigen Bauteilen (z. B. Sensoren, Aktoren) aus.
  • implementieren, testen und optimieren ein Programm, um mit dem konstruierten Roboter eine Aufgabe zu lösen (z. B. Folgen einer Linie).
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Aufbau und Funktionsweise von Robotern
  • Anwendungsgebiete von Robotern (z. B. Industrieroboter)
  • Modelle zur Ablaufplanung (z. B. Programmablaufplan, Struktogramm, Zustandsübergangsdiagramm)
  • Regeln und Steuern durch Sensorauswertung
  • Vorgehensweise bei Programmtest und ‑optimierung

IdiG 4.3 Logik (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • verwenden das Binärsystem, um Zustände und Funktionsweisen bei der digitalen Informationsübertragung zu beschreiben.
  • beschreiben und modellieren einfache Anwendungsbeispiele digitaler Logik (z. B. Schutzschalter) mithilfe logischer Grundschaltungen.
  • verwenden Schaltpläne, Wertetabellen und Funktionsterme, um kombinierte logische Grundschaltungen (z. B. Lichtschaltung im Treppenhaus als Antivalenzschaltung) darstellen zu können.
  • implementieren Modelle digitaler Schaltungen (z. B. mit Technikbaukasten oder Simulationssoftware), um das richtige Schaltverhalten testen und optimieren zu können.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Binärsystem als Zahlensystem und als Reihung von Schaltvorgängen und ‑zuständen
  • logische Grundfunktionen (z. B. NICHT, ODER, UND)
  • Modelle zur Aufgabenanalyse und ‑lösung (z. B. Wertetabelle, Schaltplan, Funktionsterm, Zeitablaufdiagramm)
  • Kombination logischer Grundfunktionen (z. B. NAND, NOR, Äquivalenz, Antivalenz, XOR)

IdiG 5.1 Aktuelle Entwicklungen (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • setzen sich mit aktuellen Entwicklungen in der digitalisierten Welt und der Entwicklung von EDV-Systemen auseinander.
  • untersuchen die technischen Voraussetzungen dieser aktuellen Entwicklungen.
  • erproben den Einsatz dieser aktuellen Entwicklungen, um den Nutzen im persönlichen Umfeld zu bewerten.
  • beschreiben Vorteile und Nachteile aktueller Entwicklungen und bewerten diese kritisch gerade auch im Zusammenhang der ethischen und moralischen Komponente, um sich der jeweiligen Wirkung bewusst zu werden.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • technische Aspekte von Entwicklungen in der digitalisierten Welt (z. B. selbstfahrende oder ‑lenkende Systeme, Cloud computing, künstliche Intelligenz)
  • Medienethik und Medienwirkung (z. B. Einfluss auf die Strukturierung des Alltags, Auswirkungen auf eigene Lebenswelt, Darstellung und Entwicklung der Identität)

IdiG 6.1 Rechensysteme (ab Jgst. 7)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • verwenden das Binärsystem, um Zustände und Funktionsweisen bei der digitalen Informationsübertragung zu beschreiben.
  • beschreiben Rechensysteme mithilfe der Von-Neumann-Architektur.
  • vergleichen und bewerten die Komponenten von verschiedenen Rechensystemen hinsichtlich ihrer Kenngrößen.
  • vergleichen und bewerten verschiedene Endgeräte sowie Betriebssysteme hinsichtlich ihres Funktionsumfangs und Einsatzbereichs sowie ihrer Bedienung, um für ihre individuellen Einsatzgebiete eine sinnvolle Auswahl treffen zu können.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Binärsystem als Zahlensystem und als Reihung von Schaltvorgängen und ‑zuständen
  • Geschichte der Digitalisierung (z. B. ASCII)
  • Von-Neumann-Architektur
  • Komponenten von Rechensystemen: CPU, RAM, Speicher (Storage), Schnittstellen, Display
  • Komponentenkenngrößen (z. B. Taktfrequenz, Speichergröße, Übertragungsrate, Auflösung)
  • aktuelle Betriebssysteme gängiger Endgeräte

IdiG 6.2 Konfiguration in Netzwerken (ab Jgst. 9)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • wählen und verbinden Netzwerkkomponenten entsprechend ihrer Merkmale und Aufgaben, z. B. anhand einer Simulationssoftware.
  • weisen Netzwerkkomponenten (z. B. anhand einer Simulationssoftware) Adressen und Adressräume zu, um gezielte Kommunikation zwischen den Komponenten zu ermöglichen bzw. Fehler zu beheben.
  • veranschaulichen den Kommunikationsablauf zweier Netzwerkteilnehmer (z. B. anhand des Protokolls HTTP) sowie das Zusammenspiel der Kommunikationsregeln (z. B. vereinfachtes Schichtenmodell).
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Netzwerkkomponenten und Übertragungsmedien (leitungsgebunden, nicht-leitungsgebunden): Merkmale, Aufgaben, Verbindungs- und Anordnungsmöglichkeiten, Datendurchsatz
  • Adressierung (Adressarten: IP und MAC, Aufteilung von Adressräumen in Subnetze, DHCP) und Namensauflösung (DNS) in Netzwerken
  • Protokolle (z. B. Ethernet, IP, TCP/UDP, HTTP/SMTP) und Wege der Datenübertragung zwischen Sender und Empfänger (. B. beim Aufruf einer Webseite)

IdiG 6.3 IT-Sicherheit (ab Jgst. 9)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • beschreiben grundlegende Einstellungen von Netzwerkkomponenten (z. B. Router, virtualisierte Router), um einen Informationsaustausch zwischen verschiedenen Netzwerken auch im Alltag zu ermöglichen.
  • erläutern Firewalleinstellungen zur Absicherung eines Rechnersystems, um sie zum Schutz vor Angriffen aus dem Netzwerk im Alltag einzusetzen.
  • beschreiben Verschlüsselungstechniken beim Speichern und Übertragen von Informationen, um die Daten durch bewusste Auswahl solcher Techniken vor unerlaubtem Zugriff zu schützen.
  • nutzen gezielt Techniken, um die Authentizität von Informationen zu überprüfen und zu gewährleisten.
  • beschreiben die Funktionsweisen von Schutzprogrammen (z. B. Virenschutz, Anti-Spam), um diese auch im Alltag gezielt einzusetzen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Einstellungen (z. B. IP-Adresse, Gateway, DNS, NAT, Proxy-Einstellung im Browser)
  • Firewalls (z. B. betriebssystemeigene Firewalls, Software-Firewalls von Drittanbietern)
  • historische und aktuelle Verschlüsselungsverfahren (z. B. Caesar, SSL, https)
  • Authentizitätsprüfung (z. B. Zertifikate, digitale Signaturen)
  • Funktionsweisen von Schutzprogrammen (z. B. Virenschutz, Anti-Spam)

IdiG 6.4 Fortgeschrittene Netzwerktechniken (ab Jgst. 9)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • bilden die Hardware lokaler Netzwerke unter Berücksichtigung gängiger Netzwerkkomponenten ab und betreiben strukturierte Fehlersuche.
  • vergleichen und bewerten Funktion bzw. Bedienung von Geräten mit speziellen Aufgaben (z. B. NAS, Router, Drucker), um diese bei Bedarf anwendungsbezogen auszuwählen.
  • beschreiben Möglichkeiten, mit denen man Endgeräte in lokalen Netzen „unsichtbar“ machen kann bzw. mit denen man die im Netzwerk eingebunden Geräte auffinden kann.
  • verwenden situationsbezogen verschiedene Vernetzungstechniken, um gezielt Informationen auszutauschen.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Netzwerkkomponenten (z. B. Router, Switch, WLAN)
  • Checklisten zur Fehlersuche in Netzwerken
  • Serversysteme, Firmware, Weboberflächen
  • Konfigurationsmöglichkeiten (z. B. IP-Adresse, Netzmaske, DHCP)
  • Netzwerkanalyse (Sniffer)
  • Vernetzungstechniken (z. B. Ethernet, WLAN)
  • aktuelle Nahfunktechniken (z. B. Bluetooth, NFC)
  • Informationsaustausch (z. B. Mediastreaming)