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Hinweise zum Informatikunterricht in der Sekundarstufe II

  1. Die Programmiersprache Java
  2. Facharbeiten in Informatik
  3. Abiturprüfungen in Informatik


Die Programmiersprache Java

Die Fachkonferenz Informatik hat sich zur Einführung in das objektorientierte Programmieren für die Programmiersprache Java entschieden. Java ist für unterschiedliche Betriebssysteme kostenlos verfügbar. Für Java existieren außerdem mit Greenfoot, BlueJ und dem JavaEditor für die Schule geeignete Programmierumgeben, sowie eine Vielzahl weiterer Materialen, Beispielprogramme und Online-Bücher. Im Folgendem finden Sie eine kleine Auswahl von kommentierten Java-Links.
Java
Grundvoraussetzung für die folgenden Programme ist die Installation des JDK (Java Development Kit) von Oracle, dass zur Zeit in der Version Java SE 8u102 vorliegt (Stand 23.08.2016).
(Zur Download-Seite). Vor dem Download muss mann die Lizenzbestimmungen akzeptieren. Eine Registrierung bei Oracle ist dafür nicht notwendig! Für die Installation benötigt man Administrationsrechte auf dem Computer.
BlueJ
BlueJ ist eine Entwicklungsumgebung für Java, die speziell für Ausbildungszwecke erstellt wurde.
Zur Download-Seite
API
Informationen über die Klassen der Javaklassenbibliothek findet man in der offiziellen Dokumentation der Java-Schnittstelle, der sogenannten API specification (engl. application programming interface, dt. „Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung“). Eine deutsche Übersetzung einiger wichtiger Klassen findet man hier (schon etwas älter und unvollständig).



Java ist auch eine Insel
Online-Version eines sehr umfassenden Buchs über Java (zum Nachschlagen, aber eher für später).
Der Java-Editor
Download
Informationen zur Oberfläche und zur Installation


Facharbeiten in Informatik

Die hier aufgeführten Themen sind keine ausformulierten Themenstellungen, sondern sollen Anregungen bieten. Die gewünschte Aufgabenstellung muss rechtzeitig mit mir abgesprochen werden. Dazu ist ein Gesprächstermin vor den Weihnachtsferien erforderlich. Außerdem sollen mindestens zwei Gespräche während der Verfassung der Facharbeit stattfinden, in denen ich über den Fortschritt der Arbeit informiert werde. Neben einer Papierfassung muss eine elektronische Fassung abgegeben werden.

Praktische Informatik:

  • Bild- und Grafikdateiformate
  • Bilderkennung
  • Kryptographie
  • Kompressionsverfahren von Text-, Audio- und Videodateien
  • Fehlererkennende und fehlerkorrigierende Codes
  • Schadsoftware (Viren, Würmer, Trojaner)
  • Gegenüberstellung verschiedener Betriebssysteme
  • Sicherheit
  • Zeitscheiben
  • Internet (Adressierung, Protokolle und Datenübertragung)
  • IPv6
  • WLAN (Standards, Sicherheitsprobleme)

Technische Informatik:

  • Schaltwerke und endliche Automaten
  • Automation und Robotik (ggf. Projekt mit Fischertechnik)
  • Mikrocontroler (Arduino) und Einplatinenrechner (Raspberry Pi)

Theoretische Informatik:

  • Turingmaschine und Halteproblem
  • Expertensysteme

Informatik und Gesellschaft:

  • Mechanische Rechenmaschinen
  • Informatik-Geschichte
  • Informatik-Geschichte
  • Normverstöße im Internet und Computerkriminalität
  • Elektronische Bezahlsysteme

In den letzten Jahren vergebene Facharbeitsthemen:

2012
  • Künstliche Intelligenz und ihre gesellschaftliche Wahrnehmung am Beispiel von Watson
  • Conway's Game of Life (mit Umsetzung in Java)
2013
  • Vergleich der Sicherheitskonzepte von Windows und Linux
  • Verfahren zur Simulation von künstlicher Intelligenz in Computerspielen
2014
  • Die verlustbehaftete Audiodatenkompression am Beispiel der Kompressionsverfahren von mp3 und AAC
2016
  • Modellhafte Implementierung und Vergleich der Verschlüsselungsverfahren RSA und Elgamal
  • Bau und Steuerung einer Uhr mit dem Raspberry Pi2 und Java
  • Arbeitsweise und Gefahren des Darknets
2017
  • Klimadatenerfassung und Auswertung mit dem Arduino
  • Die Arbeitsweise des Ray Trace Algorithmus und seine modellhafte Implementierung in Java