Informatik d indd

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Konzepte und Inhalte eines Fachs Informatik
Probleme der Informationsverarbeitung, der Informationsdarstellung und der 
Informationsübertragung sind. Für deren Lösung sind entsprechende Methoden 
(Algorithmen) und Darstellungsformen von Daten zu entwickeln.
n
  Schulung des konstruktiven algorithmischen Denkens als Grundlage der Auto­
matisierung. Dazu gehört die Beurteilung der Tauglichkeit der Methoden an­
hand des Rechen­ und Speicheraufwands.
n
  Anleitung zur digitalen Darstellung von Sachverhalten der realen Welt mit Zah­
len, Text, Bildern, Musik und Multimedia und Kenntnis der mit der Digitalisie­
rung verbundenen Probleme.
n
  Verständnis für grundlegende Konzepte der Programmierung anhand beispiel­
hafter Programmiersprachen als Kommunikationsmittel zur Steuerung der 
Technik. Dies bildet die Voraussetzung zu einem Verständnis der hoch techni­
sierten Welt. 
n
  Schulung der modularen Vorgehensweise beim Entwurf von komplexen Syste­
men. Dieses Vorgehen ist für technische Disziplinen grundlegend.
n
  Kenntnis der Grundkonzepte des Testens von technischen Systemen und der 
Überprüfung, ob ein System die festgelegten Anforderungen erfüllt. Es geht 
darum, den gesamten iterativen Prozess der Entwicklung von Systemen vom 
Entwurf bis zur Umsetzung kennenzulernen und die Kultur des Prüfens und der 
Fehlerkorrektur zu verstehen.
n
  Verbindung des exakten analytischen Denkens der Mathematik mit dem algo­
rithmischen Denken und dem durch Erfahrung geprägten konstruktiven Vor­
gehen der Ingenieurwissenschaften. Damit kann auch die Motivation für die 
Mathematik erhöht werden.

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Konzepte und Inhalte eines Fachs Informatik
Zur Erreichung der Bildungsziele sind bestimmte Kompetenzen zu erwerben, die 
nach Grundkenntnissen, Grundfertigkeiten und Grundhaltungen gegliedert werden.
Grundkenntnisse
Die Maturandinnen und Maturanden kennen
n
  Grundbegriffe und Grundkonzepte der Informatik wie Algorithmus, Programm 
und Programmierung, Programmiersprache, Berechnungskomplexität, Verifika­
tion, Sicherheit; sie wissen, dass die Suche nach Lösungen nicht immer auto­
matisierbar ist;
n
  grundlegende Programmierkonzepte, die sie zur Steuerung des Computers in 
einer konkreten Programmiersprache einsetzen können;
n
  Methoden zur digitalen Darstellung realer Sachverhalte in Form von Daten so­
wie zur Datenspeicherung und ­rückgewinnung;
n
  grundlegende Methoden zum Entwurf von effizienten Algorithmen für die Lö­
sung von verschiedenen Problemen und das Konzept zum Vergleich der Algo­
rithmen bezüglich ihrer Effizienz;
n
  die Bedeutung des Datenschutzes und der Informationssicherheit in der ver­
netzten Welt sowie die Grundkonzepte der Kryptologie; sie wissen, wie Kommu­
nikation über öffentliche Internetverbindungen sicher realisiert werden kann;
n
  einige Pioniere der Informatik als Wissenschaft und deren Motivationen zur 
Entwicklung grundlegender Informatikkonzepte.
6.2
 Kompetenzen

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Grundfertigkeiten
Die Maturandinnen und Maturanden können
n
  einfache Probleme der Informationsverarbeitung in verschiedenen Bereichen 
erkennen, genau darstellen, analysieren und algorithmisch lösen;
n
  Algorithmen in einer Programmiersprache implementieren und anschliessend 
auf Korrektheit überprüfen;
n
  grundlegende Datentypen zur Implementierung von Algorithmen nach sorgfäl­
tigem Vergleich bezüglich Effizienz auswählen und auswerten;
n
  Datensammlungen so einrichten, dass sie deren Inhalte wirkungsvoll und kor­
rekt auswerten können;
n
  elementare Methoden der Verschlüsselung verstehen, implementieren, analysie­
ren und ihren Sicherheitsgrad bewerten;
n
  in einer Gruppenarbeit die Planung, die Analyse, die Implementierung und das 
Erproben eines einfachen Informatikprojekts durchführen sowie das Vorgehen 
transparent und genau dokumentieren.
Grundhaltungen
Die Maturandinnen und Maturanden sind sich bewusst, dass
n
  die algorithmische Denkweise die Grundlage für die erfolgreiche Automatisie­
rung von Prozessen aller Art ist;
n
  nicht alle Aufgaben der Informationsverarbeitung mithilfe von Algorithmen 
lösbar sind (d.h., dass nicht alle automatisierbar sind);
n
  die gezielte Informationsgewinnung aus grossen Datenbeständen inhaltlich 
und technisch sehr anspruchsvoll ist;
n
  Datenschutz und sichere Kommunikation beachtet werden müssen;
n
  systematisches und modulares Vorgehen für den Entwurf von komplexen Syste­
men grundlegend ist;
n
  komplexe Systeme immer fehleranfällig sind und zur Fehlersuche geeignete Me­
thoden eingesetzt werden müssen;
n
  eine sorgfältige Dokumentation der eigenen Arbeit für die Verifikation sowie 
für die zukünftige Erweiterung, Änderung und Verbesserung der eigenen Pro­
dukte wesentlich ist;
n
  die Mathematik wichtige Werkzeuge für das Entwerfen und Entwickeln von 
zuverlässiger und effizienter Software liefert;
Konzepte und Inhalte eines Fachs Informatik

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n
  Daten und Aktionen in der vernetzten Welt (Internet) Spuren hinterlassen, die 
nie mehr sicher entfernt und durch Fremde für unkontrollierbare Zwecke ver­
wendet werden können.
Die Maturandinnen und Maturanden sind bereit,
n
  eine einfache Programmiersprache aktiv anzuwenden, mit der sie die Arbeit des 
Computers steuern und gewisse Prozesse automatisieren können;
n
  sich mit den Schwierigkeiten und Anforderungen angewandter Probleme ausei­
nanderzusetzen und die ausgearbeiteten Lösungen schrittweise zu verbessern;
n
  sich mit Auswirkungen der Informatik im Alltag zu befassen;
n
  die Ergebnisse der eigenen Arbeit kritisch zu beurteilen und die Möglichkeiten 
der Weiterentwicklung und Verbesserung zu beurteilen.
Konzepte und Inhalte eines Fachs Informatik

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