Informatik

Nicht mit einem „Problem-Biber“, sondern mit Fragestellungen aus der Informatik befasst sich der alljährliche Informatik-Biber-Wettbewerb. Beispielsweise ging es heuer darum, die richtigen Zutaten zu einem besonders schmackhaften Burger zu kombinieren, eine möglichst kleine und somit umweltfreundliche Schokoladen-Verpackung zu finden oder für einen Filmabend denjenigen Film auszuwählen, bei dem die anwesenden Gäste die wenigsten Kompromisse eingehen müssen. Die aus vielen Ländern stammenden Aufgaben sind für verschiedene Altersstufen stets so gestellt, dass sie ohne jegliche Vorkenntnisse in Informatik lösbar sind. Dabei ist logisches Denken und Kreativität gefragt. Weltweit beteiligen sich jährlich über 1 Mio. Schülerinnen und Schüler am Wettbewerb, am Gymnasium Freyung waren es heuer 144. Dass es dieses Mal besonders schwierig war, alle 15 online gestellten Aufgaben innerhalb von 40 Minuten richtig zu lösen, zeigt sich daran, dass es „nur“ zwei zweite und drei erste Plätze gab. Neben Urkunden konnte Andreas Schewiola, der Fachbeauftragte für Informatik, den Preisträgern kleine Sachpreise wie Kugelschreiber, Federmäppchen und USB-Sticks überreichen. (Andreas Schewiola, 2023)

Wie muss ein Garten beschaffen sein, damit eine Schildkröte ihn komplett abnagen kann, ohne einen Quadratmeter zweimal zu betreten? Welche Fortbewegungsmittel müssen nacheinander gewählt werden, um ein abgelegenes Ziel in möglichst kurzer Zeit zu erreichen? Welche Äste muss ein kranker Baum opfern, um möglichst schonend gerettet zu werden? Beim alljährlichen Informatik-Biber-Wettbewerb setzen sich Schülerinnen und Schüler in vielen Ländern spielerisch mit Fragestellungen auseinander, die mit typischen Strategien der Informatik gelöst werden können. Insgesamt 15 digitale Nüsse müssen online in 40 Minuten geknackt werden. Spezielle Vorkenntnisse sind dafür nicht nötig, alle Aufgaben sind allein durch logisches und kreatives Denken lösbar. Weltweit machten über 1 Mio. Schülerinnen und Schüler mit, 279 davon am Gymnasium Freyung - so viele wie nie zuvor. „Die Aufgaben sind jedes Jahr sehr ansprechend gestaltet und zeigen immer wieder, wie vielfältig die Informatik in den Alltag hinein wirkt“, so Andreas Schewiola, der Fachbeauftragte an der Schule. Er freut sich über das gute Abschneiden vieler Teilnehmerinnen und Teilnehmer, die dreizehn zweite und acht erste Plätze erreichten. Für beide Platzierungen gab es Urkunden und kleine Sachpreise in Form von Rucksäcken und Kugelschreibern. (Andreas Schewiola, 2022)

Aufgrund der Schulschließung hat es ein halbes Jahr gedauert, bis die Urkunden und Preise für den Informatik-Biber-Wettbewerb 2020 verteilt werden konnten. 254 Schülerinnen und Schüler des Gymnasiums Freyung haben im letzten November die kniffligen Aufgaben aus 21 Ländern online bearbeitet. Dabei mussten beispielsweise optimale Wege durch ein Museum oder ideale Standplätze für Supermärkte zur Versorgung der Bevölkerung gefunden werden. Trotz der teilweise sehr anspruchsvollen Aufgaben konnten sechs Schüler der Jahrgangsstufen 5 bis 10 einen 1. oder 2. Platz erreichen, für die der Fachbeauftragte Andreas Schewiola kleine Sachpreise überreichen konnte. (Andreas Schewiola, 2021)

In den letzten Jahren hat Informatik in vielen Bereichen der Gesellschaft enorm an Bedeutung gewonnen. Kein Wunder, dass Informatik auch als eigenes Fach in die Stundentafeln des Gymnasiums Einzug gefunden hat.

Folgende Inhalte werden hierbei thematisiert:

Jahrgangsstufe 6 (im Rahmen des Faches Natur und Technik, einstündig)

Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich mit einem Zeichenprogramm, einem Präsentationsprogramm und einem Schreibprogramm. In einem Projekt zusammen mit dem Fach Biologie erstellen sie eine größere Präsentation.

Jahrgangsstufe 7 (im Rahmen des Faches Natur und Technik, einstündig)

Das Internet - wie funktioniert es? Was sind Router, Clients und Server? Welche Gefahren lauern? Wie kann ich eine Website erstellen? Als krönenden Abschluss des Themenbereiches können die Schülerinnen und Schüler im Rahmen eines Projektes eine größere Website erstellen.

Im zweiten Schulhalbjahr geht es um Algorithmen - der Grundlage dafür, Apps zu programmieren. Gerne wird dafür Karol verwendet: Karol ist ein Roboter, der Welten bauen kann. Man muss ihm nur die richtigen Befehle geben. Das Abschlussprojekt kann wahlweise auch in diesem Themenbereich durchgeführt werden. Hierfür steht ein Klassensatz von Calliope-Minicomputern zur Verfügung, der in Zusammenarbeit mit dem Fach Physik interessante Möglichkeiten bietet.

Während im wirtschaftswissenschaftlichen Zweig das Fach Wirtschaftsinformatik mit Blick auf vorwiegend betriebswirtschaftliche Anwendungen unterrichtet wird, geht es im naturwissenschaftlich-technologischen Gymnasium im Fach Informatik mit folgenden Themen weiter:

Jahrgangsstufe 9 und 10 (jeweils zweistündig)

Die Schülerinnen und Schüler befassen sich mit einem Tabellenkalkulationssystem. Wie müssen Formeln eingegeben werden, um das Gewünschte (z.B. die Zeugnis­note) automatisch berechnet zu bekommen?

Ein weiteres Schwerpunktthema sind Datenbanken: Wo werden Datenbanken verwendet? Wie werden die riesige Mengen an Daten so gespeichert, dass

- Informationen möglichst schnell wiedergefunden werden können

- mehrere Benutzer gleichzeitig auf die Daten zugreifen können

- die Daten ausreichend gesichert sind und jederzeit aktualisiert werden können

- die Daten vor unberechtigtem Zugriff geschützt sind.

Als Abschlussprojekt kann in Gruppenarbeit selbst eine größere Datenbank entworfen und erstellt werden oder als Administrator von instahub (vgl. Abbildung) die Funktionsweise der Datenbank eines sozialen Netzwerkes erforscht werden.

Der dritte Themenbereich befasst sich mit objektorientierter Modellierung und Programmierung. Die Schülerinnen und Schüler befassen sich mit einer modernen Programmiersprache, wie z.B. Java. Sie erlernen durch Ergänzung ansprechender vorgefertigter Projekte die Grundlagen der Programmierung und schreiben nach und nach komplexere Programme.

Als Abschlussprojekt kann in diesem Bereich ein kleines Spiel oder eine App entwickelt werden.

In der Jahrgangsstufe 11  befassen sich die Schülerinnen und Schüler des naturwissenschaftlich-technologischen Zweiges mit

- Graphen (z.B. Wie findet ein Routenplaner den optimalen Weg?)

- Codierung und Verschlüsselung

- Kommunikation in Netzwerken und Internet

- Künstliche Intelligenz

Die Schülerinnen und Schüler des sprachlichen Zweiges beschäftigen sich in der 11. Jahrgangsstufe im Fach Spätbeginnende Informatik mit den selben Themen, statt den Graphen wird jedoch die Algorithmik thematisiert.

Bei Interesse kann Informatik in allen Zweigen auch in den Jahrgangsstufen 12 und 13 belegt werden, für die Schülerinnen und Schüler des naturwissenschaftlich-technologischen Zweiges auch auf erhöhtem Anforderungsniveau.

Die Details zu allen Lehrplänen im Fach Informatik gibt es hier.

Stefanie Krieg

Sebastian Ranzinger

Josef Wimmer

Andreas Schewiola (Fachschaftsleiter)