7
Inhalt
Einleitung
11
1
Argumente für Informatik am Gymnasium
13
1.1 Die Hauptargumente
15
1.2 Informatik: eine Wissenschaft
17
1.3 Die gesellschaftliche Bedeutung der Informatik
20
1.4 Informatik in der Bildung
23
1.5 Informatik und die anderen Disziplinen
27
1.6 Informatik
und Mathematik
30
1.7 Folgerungen für ein Fach Informatik
33
Köpfe der Informatik
36
Al Khwarizmi 37
2
Was ist Informatik?
39
2.1 Zum Thema
41
2.2 Die Informatik aus historischer Sicht
43
2.3 Die grossen Prinzipien
49
2.4 Das Schichtenmodell
55
Thesen
57
Ada Lovelace 58
Alan Turing
59
informatik@gymnasium
8
3
Die Bildungsziele
61
3.1 Die Bildungsziele des Gymnasiums
63
3.2 Informatik gehört zur Bildung
66
3.3 Elemente einer Informatikbildung
70
3.4 Die Beiträge zu den Bildungszielen
75
Thesen
77
Claude Elwood Shannon 78
4
Informatikdenken in anderen Disziplinen
79
4.1 Unsere Welt hat sich verändert
81
4.2 Informatikverständnis – wichtig auch für Nichtinformatiker
83
4.3 Verschiedene Rollen der Informatik
85
4.4 Adaptive virtuelle Informationsarbeitsplätze
87
4.5 Theorie – Experiment – Modell
90
4.6 Modellbildung: Prozesse und Daten
95
4.7 Grenzen virtueller Modelle
97
4.8 Informatik im PostPCZeitalter
99
4.9 In welchen Schulfächern ist Informatikdenken nötig?
102
4.10 Folgerungen für ein
Grundlagenfach Informatik
104
Thesen
106
Grace Hopper 108
5
Informatik und Mathematik
109
5.1 Eine privilegierte Partnerschaft
111
5.2 Zur Genesis der beiden Disziplinen
115
5.3 Gegenseitige Abhängigkeit
117
5.4 IstZustand am Gymnasium
119
5.5. Modellansätze
122
5.6 Epilog: Wie es auch hätte kommen können
124
Thesen
126
John von Neumann 127
informatik@gymnasium
9
6
Konzepte und Inhalte eines Fachs Informatik
129
6.1 Bildungsziele
131
6.2 Kompetenzen
133
6.3 Fundamentale Konzepte
136
6.4 Querschnittskonzepte
145
6.5 Aufbau eines Fachs Informatik
151
Thesen
155
Ambros Speiser und Heinz Rutishauser 156
7
Informatik, ICT und Medienbildung
159
7.1 Eine
problematische Entwicklung
161
7.2 Der integrierte Ansatz
168
7.3 Stand der Lehrpersonenausbildung
174
7.4 Begrifflichkeiten
181
7.5 Informatische Bildung über alle Schulstufen
188
Thesen
191
Niklaus Wirth 192
Anhang
Anmerkungen
194
Grundlegende Dokumente
196
Bildnachweis
197
Herausgeber und Autoren
198
informatik@gymnasium
11
Im täglichen Leben unserer Informations und Kommunikationsgesellschaft
spielen
Informatiksysteme eine wachsende Rolle und verändern zunehmend die Arbeits
und Lebensweise der Menschen. Die Bedeutung der Informatik für unsere Gesell
schaft ist offenkundig. Das Bildungssystem muss sich daher neuen Bedürfnissen
der Gesellschaft anpassen. Bezüglich Informatik sind zwei Ausbildungsthemen klar
zu unterscheiden:
n
zum einen der angemessene und wirkungsvolle Umgang mit Informatikanwen
dungen,
n
zum anderen der Zugang zur Wissenschaft Informatik als Allgemeinbildung.
Wenn von der grossen Bedeutung der Informatik gesprochen wird, meinen die
meisten Menschen die direkt nutzbare Informations und Kommunikationstechno
logie (ICT), das heisst die physischen Geräte und die darauf verfügbaren Anwen
dungsprogramme. Nur wenige verknüpfen damit auch die Wissenschaft der Infor
matik, die den theoretischen und konzeptuellen Hintergrund dazu bildet.
Das Projekt der Hasler Stiftung «Informatik in der Bildung» zielt auf die Ein
führung der Informatik als obligatorisches gymnasiales Grundlagenfach. Das vor
liegende Buch legt die Argumente für die Notwendigkeit eines solchen Faches
umfassend dar. Es erläutert die aktuelle Situation der Informatik in der Schweizer
Bildungswelt, zeigt deren Problematik sachlich auf
und liefert ausführliche und
systematische Begründungen und Vorschläge für die nötigen Verbesserungen.
Das einführende Kapitel 1 ist gleichzeitig Einführung und Zusammenfassung:
Es beleuchtet die Natur der Informatik und die Argumente für ein Fach Informatik
aus der Sicht der Bildungsziele des Gymnasiums, aber auch die heute zentrale Be
deutung der Informatik für andere Wissenschaftsgebiete sowie die besondere Be
ziehung zur Mathematik. Schliesslich wird eine knappe Skizze eines Maturfachs
Informatik vorgelegt. Der eilige Leser erhält anhand dieses Kapitels einen Überblick
über die Thematik.
Einleitung
informatik@gymnasium