Deutschland · KMK Bildungsstandards
Klasse 11 Informatik in der Oberstufe: Algorithmen, Daten und Gesellschaft
Dieser Kurs vermittelt die Grundlagen der theoretischen und praktischen Informatik für die Einführungsphase. Der Fokus liegt auf der systematischen Problemlösung durch Programmierung sowie der kritischen Reflexion digitaler Infrastrukturen.
Grundlagen der Programmierung und Algorithmik
Einführung in die strukturierte Programmierung mit Fokus auf Kontrollstrukturen und Datentypen.
Verständnis von Speicherplätzen und der Repräsentation unterschiedlicher Datenformate im Quelltext.
Steuerung des Programmflusses durch logische Entscheidungen und Wiederholungen.
Strukturierung von Code durch Auslagerung von Teilaufgaben in wiederverwendbare Funktionen.
Objektorientierte Modellierung
Abbildung der Realität in Softwareobjekte mittels Klassen, Attributen und Methoden.
Unterscheidung zwischen dem Bauplan (Klasse) und der konkreten Ausprägung (Instanz).
Modellierung von Interaktionen durch Assoziation und Komposition.
Effiziente Code-Wiederverwendung und flexible Schnittstellengestaltung durch Klassenhierarchien.
Datenbanken und Informationssysteme
Strukturierung, Speicherung und Abfrage grosser Datenmengen mit relationalen Systemen.
Organisation von Daten in Tabellen und die Bedeutung von Primär- und Fremdschlüsseln.
Einführung in die Structured Query Language zur Selektion und Filterung von Daten.
Rechtliche und ethische Aspekte der Speicherung personenbezogener Daten.
Rechnernetze und Internet-Technologien
Verständnis der technischen Grundlagen der globalen Vernetzung und Kommunikation.
Analyse der Datenübertragung anhand des ISO/OSI- oder TCP/IP-Referenzmodells.
Untersuchung der Rollenverteilung in Netzwerkdiensten wie Web oder E-Mail.
Grundlagen der symmetrischen und asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren.
Algorithmen und Komplexität
Bewertung der Effizienz von Problemlösungen und Einführung in klassische Algorithmen.
Vergleich verschiedener Verfahren wie Linear Search, Binary Search oder BubbleSort.
Mathematische Abschätzung des Zeit- und Platzbedarfs von Algorithmen.
Informatik, Mensch und Gesellschaft
Reflexion über die Auswirkungen der Digitalisierung auf das Individuum und die soziale Struktur.
Funktionsweise von Machine Learning und die Problematik von Bias in Algorithmen.
Veränderung von Berufsbildern und wirtschaftlichen Strukturen durch Software.
Bedeutung von Open Source, Standards und Kontrolle über die eigene digitale Identität.