Informatik d indd

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Die Bildungsziele
n
  Die Kommunikation mit dem Computer erfordert absolute Einhaltung gramma­
tischer und semantischer Regeln und damit klare Vorstellungen und Formulie­
rungen.
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  Fehlüberlegungen werden in der Ausführung durch den Computer schonungslos 
und zweifelsfrei offengelegt.
n
  Umgekehrt führt ein erfolgreich gelöstes Problem zu einem konkreten einsatz­
fähigen Produkt.
n
  Die Modularität von Computerlösungen erlaubt Gruppenarbeit mit klarer Arbeits­
teilung und klaren Koordinationsmechanismen.
n
  Die Mathematik wird als natürliches und nützliches Instrumentarium erkannt, 
verstanden und angewandt.
Das sind Vorzüge, die kaum von einem anderen Fach geboten werden.

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In diesem Kapitel werden Thesen zu den drei zentralen Bildungszielen des MAR 
formuliert.
Verständnis der modernen Welt
«Maturandinnen und Maturanden finden sich in ihrer natürlichen, 
technischen, gesellschaftlichen und kulturellen Umwelt zurecht.»
(MAR Art. 5)
These:
 Um sich in der heutigen und der künftigen Welt zurechtzufinden, ist das 
Verständnis der Informatik heute genauso wichtig wie das grundlegende Verständ­
nis der Naturwissenschaften.
Begründung:
 Entscheidungen, Prozesse und Abläufe in der modernen Gesell­
schaft werden heute und noch vermehrt in der Zukunft nicht nur von mensch­
lichen, sondern zunehmend von maschinellen Akteuren bestimmt. Die Computer 
prägen unseren Alltag nicht nur als Assistenten in Form von PC, Laptop, Smartpho­
nes usw. Das ist nur die sichtbare Oberfläche. Unsichtbar steuern unzählige Prozes­
soren unsere Informationsgewinnung im Internet, regeln die Kommunikation und 
den Verkehr, sei es auf der Strasse, bei der Bahn oder in der Luft, kontrollieren die 
Energieerzeugung und ­verteilung usw. Kaum erkennbar, werden Unmengen von 
Informationen über Konsumenten gesammelt und verarbeitet. Mit dem Internet der 
Dinge, der Hausautomation und vielem mehr wird sich diese Situation noch ver­
schärfen. Es reicht längst nicht mehr, für eine Gesellschaftsordnung Regeln für das 
Zusam menleben von Menschen aufzustellen; es braucht auch eine Ordnung für die 
Mensch­Maschinen­Welt. Vertieftes Wissen über das Wesen der informationsverar­
beitenden Maschinen ist dazu eine unerlässliche Voraussetzung.
3.2
  Informatik gehört zur Bildung
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Die Bildungsziele

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Das klassische historische Bild der Welt umfasste zunächst das Verständnis des 
Menschen als Individuum und in der Gesellschaft. Im Zuge der industriellen Revo­
lution wurde auch Wissen um die Strukturen der Natur notwendig. Mit den univer­
sellen Computern ist eine völlig neue Dimension entstanden, ohne deren Verständ­
nis unser Bild der Welt nicht nur unvollständig, sondern zunehmend verzerrt ist. 
Welche Prinzipien unterliegen dem Bau und dem Betrieb der Informatiksysteme, 
was sind deren Möglichkeiten, wo liegen ihre Grenzen? Dabei stellen sich diese 
Fragen nicht aus einer notwendig oberflächlichen, rein technologischen Sicht, son­
dern vielmehr aus vertiefter Einsicht in den Charakter universeller informations­
verarbeitender Systeme.
Die Physik vermittelt ein Verständnis der grundlegenden Begriffe von Materie 
und Energie, Biologie fördert das Verständnis des Lebens. Ähnlich muss die Infor­
matik ein Verständnis des Begriffs Information, ihrer syntaktischen und semanti­
schen Seite, das heisst der Form und des Inhalts, und der Algorithmisierung, das 
heisst der Automatisierung der Informationsverarbeitung vermitteln. Es geht dabei 
konkret um die Darstellung der Information (Codierung), die Organisation und die 
Sicherheit ihrer Speicherung (Datenbanken), ihre effiziente Verarbeitung im Sinne 
von Wissenserzeugung (Algorithmik) und die sichere Kommunikation (Netze und 
Kryptologie).
Die materielle Seite der Welt ist durch die Naturwissenschaften weitgehend als 
kontinuierliches Bild dargestellt. Raum, Zeit und Bewegungen von Körpern, elekt­
rische Felder usw. sind durch stetige Zusammenhänge und Abläufe beschrieben. 
Demgegenüber ist die moderne digitale Welt durch die Interaktion diskreter Ein­
heiten geprägt. Statt Gleichungen prägen geordnete und netzwerkartige Gebilde 
die Sicht der diskreten Welt. Die damit verbundenen neuartigen Ideen und Vor­
stellungen werden in der Schule bislang kaum berührt.
Konkreter ausgedrückt wird der moderne Mensch mit folgenden Herausforde­
rungen konfrontiert:
n
  Informatik-Kerntechnologien (IKT) als Assistenz 
  im täglichen Berufs- und Privatleben
 
Die Beherrschung von Mitteln der IKT ist in der Arbeitswelt wie im Privatleben 
unentbehrlich geworden. Es geht im Besonderen um die Bereiche Textverarbei­
tung und Tabellenkalkulation, Grafik und Visualisierung, Dateien, Gestaltung 
der Datenbanken und Informationssuche im Internet und in vernetzten Da­
tenbanken. Dabei sind grundlegende, konzeptuelle Kenntnisse der Informatik 
hilfreich, um der laufenden Weiterentwicklung der diesbezüglichen Werkzeuge 
folgen zu können und ihr Potenzial voll auszuschöpfen.
Die Bildungsziele

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n
  Prozesse der Wissenserzeugung
  Die modernen Prozesse der Wissenserzeugung beruhen allesamt auf infor 
­ 
ma tischen Mitteln und Methoden: Auswertung von experimentalen Daten und 
Erhebungen, Hypothesenformulierung und ihre Überprüfung, Berechnung von 
optimalen Lösungen oder Entwicklungsvorhersagen von komplexen natürlichen 
oder künstlichen Systemen, Modellierung und Simulation von Prozessen der 
Natur ebenso wie von technischen, gesellschaftlichen und ökonomischen Pro­
zessen, Schaffung und Verwendung virtueller Welten, Arbeit in virtuellen Orga­
nisationen, Mitwirkung in sozialen Netzen.
n
  Natur der Mensch-Maschinen-Gesellschaft
 
Das Leben und Wirken in einer Gesellschaft, in der maschinelle Akteure sichtbar 
und unsichtbar mitwirken, erfordert ein Verständnis für Informationsverbrei­
tung, Speicherung und Verarbeitung von Information in der globalen vernetz­
ten Welt der Maschinen im Hinblick auf Chancen und Gefahren der neuen 
 Situation.
Studierfähigkeit
«Die Schülerinnen und Schüler gelangen zu jener persönlichen Reife,  
die Voraussetzung für ein Hochschulstudium ist …» 
(MAR Art. 5)
These:
 Die Studierfähigkeit muss heute und in Zukunft Verständnis für die wissen­
schaftlichen Gesetze und somit für Grenzen und Kosten der Informationsverarbei­
tung umfassen, ebenso konstruktive Problemlösungsfähigkeit und Fähigkeiten des 
Umgangs mit umfangreichen Datenmengen, der Modellierung und der Abstraktion.
Begründung:
 Die moderne Arbeits­, Wissenschafts­ und Freizeitwelt ist durch 
die Verfügbarkeit von riesigen Datenmengen und einen leichten und globalisierten 
Zugang zu diesen Datenmengen gekennzeichnet. Diese entstehen in allen Arbeits­
gebieten aus realen und simulierten Experimenten, Analysen und Messungen, aus 
Erhebungen und der Digitalisierung von Dokumenten und werden oft über das Netz 
global zur Verfügung gestellt. Nur wer damit sachgerecht und effizient umzugehen 
gelernt hat, kann in Seminar­ und Diplomarbeiten, in Dissertationen und For­
schungsarbeiten allgemein an der Spitze mithalten. 
Im Besonderen hat sich die Simulation als unumgängliche Lehr­ und Forschungs­
methode in vielen Wissensgebieten etabliert. Die Gestaltung der entsprechenden 
Modelle setzt eine Schulung in der Modellbildung und der Abstraktion voraus. 
Die Bildungsziele

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