Den Rahmen für das Pflichtfach Informatik in Niedersachen in den Jahrgängen 9 und 10 bildet das Kerncurriculum für die Schulformen des Sekundarbereichs I Schuljahrgänge 5 - 10 Informatik. Alle Materialien, die zu den verschiedenen Lernfeldern für die Sekundarstufe I auf den Seiten des Lehrerbildungszentrums Göttingen angeboten werden, sind daher grundsätzlich auch für den Informatikunterricht im Pflichtfach geeignet.

Aufgrund der mit jeweils einer Jahreswochenstunde in den Jahrgängen 9 und 10 sehr begrenzten Unterrichtszeit muss jedoch eine Themenauswahl getroffen werden, die den Schülerinnen und Schülern einen breiten Überblick über das Fach im Sinne des Bildungsbeitrags gibt und ihnen den Erwerb verschiedener prozessbezogener und inhaltbezogener Kompetenzen ermöglicht. Eine Arbeitsgruppe hat daher unter Leitung des Kultusministeriums einen entsprechenden Vorschlag für eine Themenauswahl und Reihenfolge ausgearbeitet.

Die hier angebotenen Materialien sind eine Zusammenstellung, die sich an der inhaltlichen und zeitlichen Struktur des Vorschlags orientiert. Zu jedem Thema wird ein entsprechender Sequenzplan angeboten, der an die individuellen Voraussetzungen der eigenen Lerngruppe angepasst werden kann. Die Materialien und didaktischen Hinweise können daher als Grundlage für eine Ausgestaltung des Pflichtfachs Informatik in den Jahrgängen 9 und 10 im Sinne des Vorschlags dienen.

Die didaktischen Hinweise und die Materialien ohne Lösungen sind frei zugänglich. Die Materialpakete inklusive Lösungen sind passwortgeschützt, da sie nur für Lehrerinnen und Lehrer gedacht sind. Bei Interesse senden Sie uns bitte eine E-Mail unter Angabe Ihres Namens und Ihrer Schule.

Mit einfachsten Algorithmen lassen sich bereits einige Sensor-Aktor-Systeme aus der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler rekonstruieren, wie z. B. ein helligkeitsgesteuertes Licht oder eine kleine Alarmanlage. Stehen der Schule ein Klassensatz Calliope minis oder vergleichbarer Sensor-Aktor-Systeme zur Verfügung, kann mit der (Re-)Konstruktion von Sensor-Aktor-Systemen daher ein praxisorientierter, lebensweltnaher Einstieg in die Algorithmik erfolgen. Das EVA-Prinzip wird dabei implizit erfahrbar. Optional kann das EVA-Prinzip sowohl auf Software- als auch auf Hardwareebene am Beispiel des Calliope mini auch explizit thematisiert und veranschaulicht werden.

Die angebotenen Materialien eignen sich für einen entdeckenden, experimentellen Einstieg in das Algorithmische Problemlösen für Lernende ohne Vorerfahrungen. Neben einem exemplarischen Sequenzplan sind verschiedene Anregungen zur Differenzierung enthalten. Die Materialien enthalten zudem offene Aufgaben, die unterschiedlich komplexe Herangehensweisen ermöglichen. Viele der Fragestellungen bieten die Chance, neben dem Algorithmischen Problemlösen auch Kompetenzen aus dem Bereich „Informatik und Gesellschaft“ zu fördern.

In der Einheit „Grundlagen der Datenverarbeitung“ sollen die Schülerinnen und Schüler einen groben Einblick in die Arbeitsweise von Rechnern auf Hardwareebene bekommen. Dabei geht es zum einen darum, Informatiksysteme als Zusammenspiel verschiedener Hardwarekomponenten zu begreifen, die nach dem EVA-Prinzip zusammenarbeiten. Zum anderen erfordert die automatisierte Verarbeitung für alle Daten eine binäre Codierung. Dazu sollen praktische Erfahrungen gesammelt werden.
Je nach Ausstattung der Schule und Interesse der Lerngruppe enthält das Materialpaket alternative Zugänge und Möglichkeiten zur Differenzierung und Vertiefung.

Die Unterrichtseinheit beginnt mit einer Simulation eines vernetzten Systems im Kleinen, das in Teilen von den Lernenden selbst konstruiert und implementiert werden soll. Dadurch wird ein Bewusstsein für typische Fragestellungen geschaffen, die bei der Vernetzung von Rechnern eine Rolle spielen. Aufbauend auf den Erfahrungen mit der Simulation werden dann verschiedene Aspekte der Kommunikation in Netzwerken, insbesondere im Internet in den Blick genommen: Das Client-Server-Prinzip, die Struktur eines lokalen Netzwerks und des Internets, die Grundidee eines Protokolls, das Routing sowie der Ablauf beim Aufruf einer Webseite.
Die Simulation kann sowohl mit einem Sensor-Aktor-System wie dem Calliope als auch mit Scratch erfolgen.

Die angebotenen Materialien knüpfen an die Einheit zum Algorithmischen Problemlösen in Jahrgang 9 an. Der experimentelle Zugang wird weiterhin gefördert, erfolgt jedoch zunehmend zielgerichteter. Einige Aufgaben eignen sich zur Bearbeitung in größeren Gruppen, andere regen Diskussionen z. B. zu Auswirkungen von Informatiksystemen auf die Gesellschaft an. Neben dem Algorithmischen Problemlösen können so auch andere Aspekte der Informatik in den Unterricht integriert werden.

Ziel der angebotenen Unterrichtsmaterialien und des exemplarischen Sequenzplans ist es, werkzeugunabhängige Kompetenzen zur Verwaltung von Daten mit einer Tabellenkalkulationssoftware zu vermitteln. Außerdem enthält das Materialpaket Beispiele zur Verdeutlichung des Unterschieds zwischen Daten und Information und soll auch zur Diskussion datenschutzrechtlicher Aspekte anregen.