Informatik d indd

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Erweiterte Realität 
Das Vorstellungsvermögen der meisten Menschen wird durch 
optische Bilder geprägt. Dank Computersystemen und neuartigen 
Ausgabegeräten (zum Beispiel Videobrillen, 3-D-Effekte usw.) 
lassen sich zwei- und dreidimensionale Bilder beliebig gestalten, 
aber auch manipulieren und verfremden. Auf diese Weise wird 
zum Beispiel die Wirkung eines Augendefekts demonstrierbar, 
aber auch die optische Wirkung eines erst geplanten Gebäudes. 
Dabei entsteht für den Betrachter ein immersives Erlebnis,  
tiefer gehend als beim Betrachten eines Bildschirms. Dass  
solche Techniken Anwendung im Bereich Architektur finden 
werden, ist offen sichtlich. Dass auch die moderne Verbrechens-
bekämpfung solche Techniken einsetzen kann, zeigt das  
Forensik-Projekt «CSI The Hague». Aber auch ohne spezielle  
Brillen sind Mischungen von Internet und Wirklichkeit inte-
ressant. Moderne Mobiltelefone besitzen mit GPS, Kamera und 
Internetfähigkeit alles, um auf Abruf orts- und zeitaktuelle 
Antworten geben zu können. Damit werden Anwendungen in  
der Touristik, aber auch zum Lernen vor Ort möglich.
E­Science 
Informationstechnologien ermöglichen Wissenschaftlern schon 
heute, durch Kombination verschiedenster Einrichtungen – von 
Halbleitersensoren bis zu Supercomputern und Teilchen-
beschleunigern – riesige Mengen komplexer Daten zu erzeugen 
und zu sammeln. Die angewandten Techniken und Technologien 
sind so verschiedenartig, dass bereits zwischen datenintensiven 
Wissenschaften und rechnergestützten Wissenschaften 
unterschieden wird, zum Beispiel zwischen Bioinformatik und 
rechner gestützter Biologie. In der Literatur wird Ersteres auch  
als neues viertes Paradigma für wissenschaftliches Arbeiten 
bezeichnet
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 (als Ergänzung zu Theorie, Experiment und 
Simulationsmodell). Von zukünftigen Wissenschaftlern wird 
erwartet, dass sie kompetent mit «Laboratory Information 
Management Systems» umgehen können, das heisst mit 
Softwaresystemen, die einen durchgehenden Datenfluss von 
einem Instrument oder von Simulationsdaten bis zu digitalen 
Datenbibliotheken ermöglichen, woraus die hergeleiteten 
Erkenntnisse publiziert werden können.
Tab.8
  Beispiele der «Neuen Informatik» – Recherchieren, Analysieren und Lernen
Informatikdenken in anderen Disziplinen

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In den naturwissenschaftlichen Fächern Physik, Chemie und Biologie werden virtu­
elle Modelle schon seit vielen Jahren eingesetzt. Und der Geografielehrer kann 
heute kaum mehr Klimafragen behandeln, ohne auch die Modelle für Wetterprog­
nosen anzusprechen, ein schönes Beispiel für viele wichtige Aspekte virtueller 
Modelle. Die Wetterpropheten im Fernsehen weisen bei unsicheren Wetterlagen ge­
legentlich selber darauf hin, dass sie ihre Prognosen sogar auf verschiedene Wetter­
modelle abstützen. Daher kommen in einer aktiven Gymnasialklasse ganz selbst­
verständlich Fragen etwa nach der Prognosegenauigkeit und der geografischen 
Auflösung (Digitalisierungsfehler) von numerischen Modellen auf den Tisch.
Der Einsatz von virtuellen Modellen ist aber nicht auf die Naturwissenschaften 
beschränkt. Von grosser Bedeutung sind heute solche Modelle auch in Wirtschafts­
fächern, und zunehmend kommen weitere Anwendungen hinzu, bis hinein in die 
musischen Fächer. Gelegenheiten zur vertieften Diskussion virtueller Modelle gibt 
es somit in vielen Gymnasialfächern zuhauf. Das schulorganisatorische Problem 
lautet daher in der Praxis nicht wie der Titel dieses Kapitels, sondern eher so:
Wie kann angesichts der Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten von virtuellen 
Modellen, und dies in mehreren Schulfächern, sichergestellt werden, dass sich alle 
Maturandinnen und Maturanden mindestens einmal systematisch mit Simulations­
modellen, diesem dritten Standbein der wissenschaftlichen Forschung, auseinan­
dersetzen müssen?
4.9
  In welchen Schulfächern 
 
ist Informatikdenken nötig?
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Informatikdenken in anderen Disziplinen

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Angesichts der ganz unterschiedlichen Vorbildung und Interessenlage unserer 
heutigen Gymnasiallehrkräfte muss für jeden einzelnen Klassenverband eines Gym­
nasiums in seinem obligatorischen Fächerplan ein Fach und ein Schuljahr gefunden 
werden, wo diese systematische Auseinandersetzung mit numerischen Modellen 
eingeplant werden kann, sonst verpasst diese Klasse einen zunehmend wichtigen 
Maturstoff. Im Rahmen einer solchen Planung wird der Stoff in der Klasse X durch 
den Geografielehrer und in der Klasse Y durch die Biologielehrerin vermittelt. Alle 
anderen Fachlehrkräfte, die mit numerischen Modellen arbeiten, können sich dabei 
auf ihre fachspezifischen Aspekte konzentrieren.
Informatikdenken in anderen Disziplinen

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In den vorangegangenen Kapiteln wurden ganz verschiedene Themenkreise aus 
Informatik und Informatikanwendung angesprochen, die heute für eine höhere 
Allgemeinbildung unabdingbar geworden sind. Es wurde aber auch mehrfach darauf 
hingewiesen, dass heute Schülerinnen und Schüler schon Informatikanwenderwis­
sen beim Eintritt ins Gymnasium mitbringen. Dieses Wissen ist aber individuell 
sehr unterschiedlich und häufig nur produktorientiert (Geräte, Programme). Com­
puter in allen Formen (namentlich auch die immer leistungsfähigeren und vernetz­
ten Handys) sind für die heutigen Jugendlichen primär praktische Informations­, 
Kommunikations­ und Spielgeräte und damit – auch gefühlsmässig – alles andere 
als Wissenschaftsobjekte.
Ein Grundlagenfach Informatik muss diese Gefühlslage der Jugendlichen be­
rücksichtigen, im Idealfall sogar nutzen. Und es muss von der grossen Heterogeni­
tät und dem meist fehlenden Tiefgang des mitgebrachten kurzlebigen Produktwis­
sens ausgehen. Daher ist es sinnvoll, den Inhalt des Grundlagenfachs Informatik 
deutlich komplementär zu den bereits vorhandenen Informatikerfahrungen zu ge­
stalten. Der Unterricht muss daraus Grundsätzliches herausarbeiten und langlebiges 
Konzeptwissen vermitteln. Dazu sollte dieser Unterricht übrigens nicht in einem 
Computerzimmer erteilt werden, wie dies für Informatikanwenderkurse üblich ist. 
Hingegen bleibt es vorerst wichtig, für die selbstständige Lösung von Aufgaben ein 
Computerzimmer nutzen zu können.
Stofflich lassen sich für das Grundlagenfach zwei Blöcke skizzieren (in Kapitel 6 
werden diese Gedanken noch vertieft):
A  Reflexion und Systematisierung des Erfahrungshintergrunds, 
  den die Schülerinnen und Schüler bereits ins Gymnasium mitbringen
 
Dazu gehören:
n
  Grundlegende Algorithmen und Effizienzbetrachtungen
n
  Elemente der Programmierung, konstruktives Problemlösen
4.10
  Folgerungen für ein 
 
Grundlagenfach Informatik
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Informatikdenken in anderen Disziplinen

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