Informatik

Informatische Fragestellungen begegnen uns heutzutage überall. Die modernen Informations- und Kommunikationstechnologien durchdringen immer mehr Bereiche der Gesellschaft. Daher sehen wir am Nepomucenum die Beschäftigung mit ihren wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Facetten als einen wesentlichen Bestandteil einer zeitgemäßen allgemeinen Bildung an.

Dafür schaffen wir am Nepomucenum beste Voraussetzungen im Unterricht und mittels vieler zusätzlicher spannender Angebote. Im Sinne der Bildungsstandards der Gesellschaft für Informatik (siehe www.informatikstandards.de) ist es das Ziel des Informatikunterrichts an unserer Schule, dass die Schüler im Team oder auch allein informatische Probleme, mit denen sie in ihrem Leben konfrontiert werden, mit Selbstvertrauen, Begeisterung und Sachkenntnis angehen können.

Aktuelles

MINT: Kevin Küster Preisträger beim Hans-Riegel-Facharbeitswettbewerb

Kevin Küster ist dieses Jahr einer der Preisträger beim Hans-Riegel-Facharbeitswettbewerb im Regierungsbezirk Münster. Für seine Informatik-Facharbeit zum Thema "Man-In-The-Middle-Angriffe: Untersuchung verschiedener Angriffsszenarien" nahm er den mit 200 Euro dotierten 3. Preis in Empfang.

MINT: Nachmittage für Naturwissenschaften 2022

War das ein Trubel! Diese Woche fanden die mittlerweile zwölften "Nachmittage für Naturwissenschaften" am Nepomucenum statt, bei denen über 200 Schülerinnen und Schüler aus den Grundschulen der Umgebung in verschiedenen Workshops den Dingen auf den Grund gingen.

MINT: Workshop „Wir konstruieren einen 3D-Drucker“

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Selber einen 3D-Drucker bauen. Dieser Aufgabe stellen sich 5 Mädchen und 5 Jungen in einem dreitägigen Workshop. Jetzt werden eigene 3D-Modelle entworfen und gedruckt.

MINT: Hannah Middelberg und Kevin Küster bei der SMIMS 2022

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Eine Woche lang anspruchsvolles Arbeiten an interessanten Projekten aus Mathematik und Informatik mit Gelegenheit zum Knüpfen von Kontakten - das ist die Akademie SMIMS, die nach zwei Jahren coronabedingter Pause nun wieder in Münster stattfand. Mit Hannah Middelberg und Kevin Küster konnten dieses Mal gleich zwei Nepomucener einen der begehrten Teilnehmerplätze ergattern.

MINT: Erfolgreich beim Jugendwettbewerb Informatik

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126 Teilnehmerinnen und Teilnehmer, 2 Wettbewerbsrunden,  dabei 44 zweite Preise und 10 erste Preise. Das ist die hervorragende Bilanz der Schülerinnen und Schüler des Nepomucenums bei dem diesjährigen Jugendwettbewerb Informatik. Um diese Erfolge ausreichend zu würdigen, wurden die Preise und Urkunden im Rahmen der gemeinsamen Abschlussveranstaltung des Sport- und Kulturtages zum Schuljahresende vor der gesamten Schulgemeinde übergeben. Wir gratulieren.

MINT: Vier besondere Lernleistungen im Fach Informatik

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Zusätzlich und freiwillig noch ein fünftes Fach ins Abi nehmen? Jan Bessler, Dario Boric, Simon Krempin und Mattis Rinke haben diese Herausforderung angenommen und im Abitur eine zusätzliche Lernleistung erbracht. Dabei geht es darum, sich ein eigenes Projekt zu suchen und umzusetzen. Herausgekommen sind dabei ganz unterschiedliche aber jedes für sich spannende Projekte mit herausragenden Ergebnissen.

Wettbewerbe und Projekte

Ein fester Bestandteil des Angebotes im Fach Informatik am Nepomucenum sind Wettbewerbe. Die Schülerinnen und Schüler werden regelmäßig ermuntert, daran teilzunehmen, und sie werden bei Bedarf aktiv unterstützt. Außerdem kooperieren wir im Bereich der Informatik unter anderem mit den Unternehmen d.velop aus Gescher sowie Ernsting’s family aus Lette, mit deren Unterstützung wir weitere interessante Projekte durchführen können.

Der Informatik-Biber ist ein Wettbewerb für alle. Sein Ziel ist es, die Themenvielfalt der Informatik anschaulich und spannend vorzustellen und so Schülerinnen und Schüler für das Fach zu motivieren. Wir bieten allen Klassen bis zur Jahrgangsstufe 8 sowie allen Informatikkursen die Teilnahme an diesem Wettbewerb an. Natürlich können sich ansonsten noch interessierte Schülerinnen und Schüler einfach an eine Informatiklehrkraft wenden.

Der Jugendwettbewerb Informatik richtet sich an Schülerinnen und Schüler, die gerade mit dem Programmieren beginnen. In zwei Runden lösen sie in einer Online-Programmierumgebung kleine Programmieraufgaben unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade.

Am Nepomucenum nehmen alle Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe 8 im Rahmen ihres Informatikunterrichts am Jugendwettbewerb teil, und in den Jahrgangsstufen 9 und 10 alle diejenigen, die einen Informatikkurs gewählt haben. Gutes Abschneiden in den ersten beiden Runden qualifiziert für die Teilnahme an einer dritten Runde, in der bereits die Junior-Aufgaben aus dem Bundeswettbewerb Informatik bearbeitet werden.

Der sehr anspruchsvolle Bundeswettbewerb Informatik wird für leistungsstarke Schülerinnen und Schüler in der Oberstufe angeboten. Es sind hierbei in mehreren Runden Programmieraufgaben zu bearbeiten und deren Lösungen gut dokumentiert und getestet einzureichen. Eine erfolgreiche Teilnahme an der 2. Runde kann auch im Rahmen des Abiturs als Besondere Lernleistung eingebracht werden.

Das Nepomucenum nimmt regelmäßig am Roboterwettbewerb „Zukunft durch Innovation“ des Landes NRW teil. Die teilnehmenden Schülerinnen und Schüler kommen aus den AGs mit Informatikbezug oder aus den Informatikkursen im Differenzierungsbereich.

Aktuell sind die folgenden Projekte in Kooperation mit lokalen Unternehmen etabliert:

Softwareprojekt im Informatik-Leistungskurs mit d.velop:

Bereits seit 2018 führen die Informatik-LKs am Ende der Q1 ein mehrwöchiges Softwareprojekt in Kooperation mit d.velop durch. Dabei entwickeln die Schülerinnen und Schüler eine umfangreichere Software, die im Schulalltag eingesetzt werden soll. Beispielsweise wurden in den letzten Jahren ein Programm zur Erfassung der Ergebnisse beim Sportabzeichen, eine Verwaltungssoftware für die Schulbuchausleihe sowie ein Programm zur Erfassung von Selbsteinschätzungen vor dem Schülersprechtag in Angriff genommen.

Unterstützt wurden die Schülerinnen und Schüler dabei regelmäßig von Hendrik Mikus, einem der Projektleiter in der Softwareentwicklung bei d.velop. Hendrik Mikus ist Experte für die Softwareentwicklung nach der agilen Methode Scrum. Dementsprechend leitet er die Kurse in dieser Vorgehensweise an und unterstützt mit Rat und Tat. Zusätzlich gibt er eine Einführung in die Anforderungen des Datenschutzes bei heutigen Softwareprodukten.

Es ist Schülerinnen und Schülern bereits mehrmals gelungen, die Ergebnisse dieses Projektes in Besondere Lernleistungen im Abitur bzw. in ausgereifte Softwareprodukte zu überführen, die tatsächlich in der Schule eingesetzt werden.

Berufsinformation durch Ernsting’s family

Ernsting’s family und Informatik? Das ist doch ein Klamottenladen? Das ist richtig, aber ein mittelständisches Handelsunternehmen ist heute ohne Informatik undenkbar. Nicht nur der Webshop, sondern die gesamte Organisation der Warenströme wird über IT abgewickelt. Deswegen hat Ernsting’s family in Lette eine große IT-Abteilung. Deren Aufgaben sowie die IT-Systeme im Unternehmen stellen Stefan Lausemann und Daniel Böggering aus der IT-Abteilung regelmäßig in Vorträgen in verschiedenen Informatikkursen vor. Dabei informieren sie auch über Ausbildungsmöglichkeiten und Ausbildungsberufe im Bereich Informatik.

Netzwerkworkshop bei Ernsting’s family

Umgekehrt sind die Ausflüge der Informatik-LKs nach Lette zu Ernsting’s family ein besonderes Highlight. Dort haben Mitarbeiter ein Netzwerklabor aufgebaut, in dem die Schülerinnen und Schüler ihre theoretischen Kenntnisse über Netzwerke in der Praxis einsetzen und dabei vertiefen konnten. Natürlich werden auch bei einer Führung über das Firmengelände die eingesetzten IT-Systeme genauer begutachtet.

Unterrichtsangebot

Am Nepomucenum werden in jeder Jahrgangsstufe Unterrichtsangebote im Fach Informatik gemacht. Uns ist wichtig, dass alle Schülerinnen und Schüler eine grundlegende Bildung in Informatik haben. Aus diesem Grund werden die Informatikangebote und der Informatikunterricht in den Jahrgangsstufen 5 bis 8 im Klassenverband mit allen Schülerinnen und Schülern durchgeführt. Ab der Klasse 9 kann das Fach Informatik dann im Wahlpflichtbereich belegt werden.

Klasse 5

Elektronische Medien sind ein selbstverständlicher Bestandteil unseres Unterrichts am Nepomucenum. Wir möchten allen Schülerinnen und Schülern die gleichen Voraussetzungen geben. Deshalb führen wir mit allen Klassen 5 einen dreitägigen Workshop mit den folgenden Inhalten durch:

  • Das Schulnetzwerk und seine Benutzung
  • Speichern, Öffnen und Kopieren von Dateien im Dateisystem
  • Erstellen und Formatieren von Textdokumenten
  • Durchführung einer Internetrecherche
  • Erstellen und Halten eines Vortrag mit einer elektronischen Präsentationssoftware

Im Anschluss an den Workshop können die Schülerinnen und Schüler den „Nepo-Computerführerschein“ erwerben. Dazu müssen die gelernten Techniken im Fachunterricht angewendet und auf diese Weise vertieft werden.

Klasse 6

In der Klasse 6 haben alle Schülerinnen und Schüler das erste Mal das Unterrichtsfach Informatik. Die Themen sind:

  • Wie funktioniert ein Computer?
  • Codierung von Daten und Verschlüsselung
  • Programmieren: Was ist ein Algorithmus?
  • Automatisierung und künstliche Intelligenz

Jedes Kind erhält einen eigenen kleinen Computer, den Calliope. Mit diesem wird das Programmieren gelernt und sehr viel praktisch gearbeitet.

  • Klasse 5: dreitägiger Computerworkshop mit Computerführerschein
  • Klasse 6: Informatik als reguläres Unterrichtsfach

Der Informatikunterricht am Nepomucneum in der Mittelstufe ist sehr praxisorientiert. Alles Gelernte wird immer direkt am Computer umgesetzt. Aus diesem Grund findet der Unterricht in den Computerräumen statt.  Viele Inhalte werden mit Unterstützung der Lehrkräfte selbstständig erarbeitet und in Projektarbeiten vertieft.

Klasse 7

In der Klasse 7 nehmen alle Schülerinnen und Schüler an einem Tastschreibkurs teil. In 10 Stunden werden im Klassenverband die Grundlagen des Zehn-Finger-Tastschreibsystems vermittelt und eingeübt.

Klasse 8

In der Klasse 8 gibt es zum zweiten Mal für alle Schülerinnen und Schüler des Nepomucenums das reguläre Unterrichtsfach Informatik. Hier werden die Grundlagen aus der Klasse 6 vertieft und erweitert. Die Themen sind:

  • Wie funktioniert ein Computer?
  • Wie arbeite ich mit Dateien?
  • Was heißt Digitalisierung und warum verändert sie unsere Welt so stark?
  • Wie schreibe ich ein Computerprogramm?
  • Wie funktionieren Netzwerke und das Internet?

Dabei wird wiederum praktisch am Computer praktisch.

Klassen 9 und 10: Wahlpflichtkurs

In den Klassen 9 und 10 bieten wir Informatik im Wahlpflichtbereich an. Wer das Fach belegt, hat dann 4 Wochenstunden Informatik. Für den Unterricht erhält jeder Schüler einen eigenen Minicomputer vom Typ Raspberry Pi, mit dem im Unterricht gearbeitet wird.

Inhalte im Wahlpflichtkurs:

  • Betriebssysteme: Die Schüler/-innen sind auf ihrem Raspberry Pi Administratoren und lernen ihn eigenständig zu verwalten.
  • Arbeiten mit einer Tabellenkalkulation: Ein Exkurs führt in der Grundlagen der Kryptographie (die Wissenschaft der verschlüsselten Botschaften) ein.
  • Programmierung mit Python: Jetzt wird „richtig“, d.h. textbasiert programmiert.
  • Erstellen einer Internetseite mit HTML: In einer Projektarbeit erstellen die Schülerinnen und Schüler eine eigene Internetseite zu einem interessanten Thema.
  • Künstliche Intelligenz: Im Fokus stehen dabei die Fragen: Wie kann ein Computer „selbstständig“ lernen? Und wird er dadurch „menschlicher“?
  • App-Entwicklung: Mit der Programmierumgebung AppInventor werden eigene kleine Anwendungen für das Smartphone entwickelt. Hierbei werden auch graphische Schnittstellen für die User des Programms entwickelt.
  • Klasse 7: Tastschreibkurs zum Erlernen des Zehn-Finger-Systems
  • Klasse 8: Informatik als reguläres Unterrichtsfach
  • Klassen 9 und 10: Informatik als mögliches Wahlfach im Differenzierungsbereich

Wir bieten in der Oberstufe am Nepomucenum Grundkurse und Leistungskurse in Informatik an. Als neu einsetzendes Fach ab der EF ist unser Informatikunterricht so gestaltet, dass auch solche Schülerinnen und Schüler erfolgreich das Fach Informatik belegen können, die in den Klassen 9 und 10 Informatik nicht gewählt hatten. Wichtig ist das Interesse am Fach, Spaß an der Arbeit am Computer und die Bereitschaft, sich auch zu Hause mit der Programmierung auseinanderzusetzen.

Im Informatikunterricht wird praxisorientiert in Projekten gearbeitet. Darin werden jeweils ein oder mehrere Fachthemen der Informatik erarbeitet. Die Präsentation der Ergebnisse und das Erstellen von Stundenprotokollen sind ein fester Bestandteil unseres Unterrichts.

Die Themen in der Oberstufe im kurzen Überblick:

Einführungsphase

In der Einführungphase wird die Objektorientierte Programmierung erlernt. Dies ist Grundlage für die weitere Arbeit in der Qualifikationsphase. Als Programmiersprache wird Java eingesetzt.

Qualifikationsphase

In der Qualifikationsphase stehen die Verwaltung und Verarbeitung großer Datenmengen im Vordergrund. Dieses Thema heißt in der Fachsprache der Informatik „Algorithmen und Datenstrukturen“. Insbesondere werden die Datenstrukturen Schlange, Stapel, lineare Liste und der Binärbaum besprochen. Wichtige Algorithmen sind die Such- und Sortieralgorithmen, die auf diesen Datenstrukturen arbeiten.

Daneben werden weitere Themengebiete der Informatik behandelt. Je nach Zeitrahmen und Interessen des Kurses kann dabei der Schwerpunkt anders gesetzt und evtl. sogar ein Thema ganz ausgelassen werden, um ein anderes tiefer zu behandeln.

  • Theoretische Informatik: Die theoretische Informatik beschäftigt sich mit dem Problem, wie ein Computer eine Programmiersprache (z.B. Java) „verstehen“ kann.
  • Datenbanken: Es werden Datenbanken modelliert und Daten mit Hilfe der Anfragesprache SQL abgefragt.
  • Netzwerke: Hier werden Programme erstellt, bei denen ein Client und ein Server über ein Computernetzwerk Daten austauschen. Dieses Thema kann mit dem Bereich der Datenbanken verknüpft werden.

Detailliertere Informationen zu den Inhalten der Jahrgangsstufen können in den Curricula eingesehen werden:

  • EF: Informatik als „neu einsetzendes“ Fach (kann auch gewählt werden, wenn man es in den Klassen 9 und 10 nicht belegt hat)
  • Q1 und Q2: Grund- und Leistungskurse in Informatik

Leistungsbewertung

Rahmenbedingungen

Anzahl der Klassenarbeiten / Klausuren in den verschiedenen Jahrgangsstufen:

Jahrgangsstufe Klassenarbeiten / Klausuren pro Halbjahr Dauer (Minuten)
9

2

45-60

10

2

60-90

EP

1 (bei schriftlicher Anwahl)

90

Q1 (LK)

2 (bei schriftlicher Anwahl)

90 (135)

Q2 (LK)

2 (bei schriftlicher Anwahl)

135 (225)

Die Klausuren in der Oberstufe werden in keinem Fall am PC durchgeführt. Sie werden wie in allen anderen Fächern handschriftlich auf Klausurbögen geschrieben.

In den Differenzierungskursen (Jg. 9 und Jg. 10) werden die Klassenarbeiten in der Regel ohne die Verwendung eines PC handschriftlich in einem Klassenarbeitsheft geschrieben. In wenigen Ausnahmen kann eine Klassenarbeit ganz oder in Teilen am PC geschrieben werden.

In den Differenzierungskursen kann in Absprache mit dem Kurs eine schriftliche Arbeit pro Halbjahr durch eine Projektarbeit ersetzt werden, eine pro Jahr ist verpflichtend. Dabei müssen die Leistungen individuell zuzuordnen sein, Gruppenarbeiten sind also nicht möglich. Die Bewertungskriterien und Bewertungsschema werden den Schülern zu Beginn der Arbeitsphase mitgeteilt.

Bewertung

Den Schülern soll bei der Bearbeitung einer Klassenarbeit / Klausur das Bewertungsschema transparent gemacht werden. Dazu werden in allen Jahrgangsstufen bei den Aufgabenstellungen die erreichbaren Punkte pro Teilaufgabe auf dem Aufgabenzettel angegeben.

Bewertet werden bei den Aufgaben die

  • fachliche Richtigkeit der Antwort,
  • die Vollständigkeit der Antwort und
  • die korrekte Benutzung der im Unterricht eingeführten Fachbegriffe.

Bei jeder schriftlichen Arbeit werden stets angemessen mitbewertet die

  • Sauberkeit und übersichtliche Darstellung der Lösungen sowie
  • der schriftliche Ausdruck und
  • die Rechtschreibung.

Die schriftlichen Leistungen gehen mit ca. 50% in die Bildung einer Zeugnisnote ein.

Allgemein

Der Bereich der sonstigen Mitarbeit umfasst alle Beiträge zum Unterricht, die nicht im Rahmen von Klassenarbeiten / Klausuren erbracht werden. In die Bewertung gehen dabei ein:

  • Die Beteiligung am Unterricht: Dabei gehen insbesondere die Wiedergabe von Kenntnissen, Darstellung von Problemsituationen, Beiträge zur Entwicklung von Problemlösungen, Vorstellung von Arbeitsergebnissen aus Gruppen- oder Partnerarbeit und die Klarheit der Darstellungen in die Bewertung ein. SchülerInnen mit Vorkenntnissen sind aufgefordert, sich so zu äußern, dass ihnen alle folgen können.
  • Präsentation und Erläuterung der erstellten Produkte / Programme / Programmteile. (Darauf kann man sich gut vorbereiten!)
  • Die selbstständige und intensive Auseinandersetzung mit schriftlichen Informationen und Aufgabenstellungen.
  • Die zuverlässige Organisation der Arbeitsmaterialien, Dateien und Software. (Beispielsweise muss eine Gruppe sinnvoll weiterarbeiten können, auch wenn ein Gruppenmitglied in der Stunde nicht anwesend ist).
  • Das Verhalten in Arbeitsphasen am PC. Dazu zählt auch die Hilfsbereitschaft für Andere und die Geduld im Umgang mit den Mitschülern.
  • Das Erstellen und Vortragen von Referaten.
  • Insbesondere in der Oberstufe sollen regelmäßig Protokolle zu den Unterrichtsstunden verfasst und anhand einer elektronischen Präsentation vorgetragen werden. Diese gehen dann angemessen in die Bildung der Gesamtnote ein.
Arbeiten am PC

Eine Sonderstellung im Fach Informatik nimmt die regelmäßige Arbeit am PC und der damit verbundene Umgang mit den für den Unterricht notwendigen technischen System ein. Auch dieser Bereich geht deutlich in die Bildung der Gesamtnote für die sonstige Mitarbeit ein. Bei der Bewertung gilt:

  • Es muss eine ausreichende Einarbeitungszeit berücksichtigt werden. In dieser Zeit sind Fehler und Nachfragen unvermeidlich. Auf Dauer sollen die Schüler die Softwareumgebung / Programmierumgebung aber beherrschen und angemessen auf Problemsituationen und Fehlermeldungen reagieren.
  • Oft sind die Vorkenntnisse der Schüler sehr unterschiedlich. Deswegen soll nicht nur der Lernstand sondern auch der Lernfortschritt des einzelnen Schülers bewertet werden.
  • Häufig steht nicht jedem Schüler ein eigener PC-Arbeitsplatz zur Verfügung, so dass zu zweit oder dritt gearbeitet werden muss. Jeder der Partner muss in der Regel Rückfragen des Lehrers zu den erstellten Dokumenten / Programmen beantworten können.

Fachschaft Informatik

Marco Aufenanger (AUF)

Marco Aufenanger (AUF)

Jens Brumma (BRU)

Jens Brumma (BRU)

Stefan Kreutzfeld (KRF)

Stefan Kreutzfeld (KRF)

Katrin Terlaak (TER)

Katrin Terlaak (TER)

Dr. Michael Weiermann (WEI)

Dr. Michael Weiermann (WEI)

Achim Willenbring (WIL)

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Fachschaftsvorsitz
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