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Unterrichsmaterial Gymnasium 9.-13. Schuljahr
33 Seiten (2,5 MB)

m Rahmen einer Projektarbeit lernen die Schülerinnen und Schüler Strategien zu entwerfen, wie sie selbst oder ein Computer aus einem Irrgarten entkommen können. Mithilfe einer Programmvorlage für Java werden sie angeleitet, einen Algorithmus zu entwerfen, diesen zu testen und sukzessiv zu verbessern. Der Fokus liegt dabei auf dem Trainieren von prozessualem Denken.

• Klassenstufe: 9/10 + Sek II
• Dauer: 6–8 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. implementieren einfache Befehle in Java zur Problemlösung „Entfliehen aus einem Irrgarten“,
  • 2. implementieren einfache Schleifen,
  • 3. analysieren und reflektieren den Java -Code mithilfe von systematischen Testungen und vorgegebenen Schemata,
  • 4. vergleichen verschiedene Strategien.
• Thematische Bereiche: Algorithmen im Alltag, Programmierung, Java, Entwicklungsumgebung, BlueJ

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Unterrichsmaterial Gymnasium 8.-13. Schuljahr
8 Seiten (0,7 MB)

Scrum ist ein Vorgehensmodell zur agilen Softwareentwicklung. Es wurde in der Softwaretechnik zur Produktivitätssteigerung entwickelt, wird aber mittlerweile in vielen anderen Bereichen eingesetzt. Da es zwischen Scrum-Prozess und vollständiger Handlung viele Parallelen gibt, finden sich im Unterricht vielfältige Möglichkeiten für den Einsatz von Scrum.

• Rollen im Vorgehensmodell Scrum
• Der Scrum-Prozess
• Weitere Grundlagen zu Scrum
• Einsatzmöglichkeiten von Scrum im Informatikunterricht

• Was ist Scrum*
  • Welche Rollen gibt es in Scrum?
  • Wie ist der Scrum-Prozess organisiert?
  • Welche Artefakte sind in Scrum wichtig? Seite
  • Was muss ich sonst noch zu Scrum wissen?

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Unterrichsmaterial Gymnasium 7.-8. Schuljahr

In dieser Unterrichtseinheit erlernen Ihre Schülerinnen und Schüler wichtige Fähigkeiten rund um Objektformatierungen in einem Präsentationsprogramm. Die Jugendlichen animieren verschiedene Situationen wie ein Aquarium oder einen Skifahrer, entwickeln eigene Präsentationen mit sich bewegenden Objekten und teilen diese Ergebnisse mit den anderen Lernenden. Darüber hinaus erstellen die Schülerinnen und Schüler einen eigenen Werbespot und führen ein Legekartenspiel durch. Dabei kommt auch das eigene Smartphone zum Einsatz, um eigene Bilder für das Spiel zu erstellen. Stellen Sie Ihrer Klasse einleuchtende Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Objektanimation und Präsentation zur Verfügung und lassen Sie sie den Umgang mit dem PC anhand innovativ gestalteter Arbeitsblätter trainieren.

• Klassenstufe: 5–10
• Dauer: 3–5 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. erstellen eigenständig anwendungsbezogene Objekte,
  • 2. wenden die wesentlichen Layoutoptionen eines Präsentationsprogramms sicher an,
  • 3. erstellen eigenständig Präsentationen von sich bewegenden Objekten mithilfe eines Präsentationsprogramms.

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Unterrichsmaterial Gymnasium 8.-10. Schuljahr

In dieser Unterrichtseinheit erlernen Ihre Schülerinnen und Schüler wichtige Fähigkeiten rund um Objektformatierungen in einem Präsentationsprogramm. Die Jugendlichen animieren verschiedene Situationen wie ein Aquarium oder einen Skifahrer, entwickeln eigene Präsentationen mit sich bewegenden Objekten und teilen diese Ergebnisse mit den anderen Lernenden. Darüber hinaus erstellen die Schülerinnen und Schüler einen eigenen Werbespot und führen ein Legekartenspiel durch. Dabei kommt auch das eigene Smartphone zum Einsatz, um eigene Bilder für das Spiel zu erstellen. Stellen Sie Ihrer Klasse einleuchtende Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Objektanimation und Präsentation zur Verfügung und lassen Sie sie den Umgang mit dem PC anhand innovativ gestalteter Arbeitsblätter trainieren.

• Klassenstufe: 5–10
• Dauer: 3–5 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. erstellen eigenständig anwendungsbezogene Objekte,
  • 2. wenden die wesentlichen Layoutoptionen eines Präsentationsprogramms sicher an,
  • 3. erstellen eigenständig Präsentationen von sich bewegenden Objekten mithilfe eines Präsentationsprogramms.

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Unterrichsmaterial Gymnasium 8.-10. Schuljahr

Das Internet spricht eine Sprache: HyperText Markup Language (kurz: HTML). In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler diese Sprache kennen. Die Bestandteile, die Befehle, die Syntax und der Aufbau dieser Markiersprache werden entdeckt und angewandt. Außerdem werden die Unterschiede zwischen einer Markiersprache und einer Programmiersprache klar. Das alles führt hin zur eigenen Erstellung einer Website mithilfe von HTML und CSS.

• Klassenstufe: 8/9
• Dauer: 8–9 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. erkennen die Bestandteile von HTML und CSS, definieren diese und wenden sie an,
  • 2. erläutern den Unterschied zwischen Programmiersprache und Markiersprache,
  • 3. verbessern fehlerhafte Websites,
  • 4. erstellen eigene Websites mithilfe von HTML und CSS.
• Thematische Bereiche: Internet, Markierungssprachen, HTML, CSS, Webdesign, eigene Gestaltung von Webinhalten

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Unterrichsmaterial Gymnasium 7.-10. Schuljahr

Diese Unterrichtseinheit vermittelt die Grundkonzepte der objektorientierten Programmierung. Mithilfe eines Rollenspiels nahe an der Lebenswelt der Jugendlichen sowie anhand von Alltagsbeispielen führen die Materialien Ihre Schülerinnen und Schüler möglichst einfach an Grundbegriffe wie Objekt, Klasse, Methode, Attribut, Vererbung etc. heran. So können Sie Ihnen das notwendige Rüstzeug für den Übergang in die Informatik der Sekundarstufe II an die Hand geben.

• Klassenstufe: 7–10
• Dauer: 8–10 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden … 1.
  • erstellen Definitionen der Grundbegriffe objektorientierter Programmierung,
  • 2. beschreiben die Grundkonzepte der objektorientierten Programmierung und übertragen sie von Alltagsbeispielen auf die Informatik,
  • 3. wenden diese Grundkonzepte in der Erstellung eigener Klassen an.

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Informatik Lernerfolgskontrolle/ Leistungsüberprüfung zum downloaden ...
Unterrichsmaterial Gymnasium 6.-8. Schuljahr
10 Seiten (1,9 MB)

Diese Unterrichtseinheit vermittelt die Grundkonzepte der objektorientierten Programmierung. Mithilfe eines Rollenspiels nahe an der Lebenswelt der Jugendlichen sowie anhand von Alltagsbeispielen führen die Materialien Ihre Schülerinnen und Schüler möglichst einfach an Grundbegriffe wie Objekt, Klasse, Methode, Attribut, Vererbung etc. heran. So können Sie Ihnen das notwendige Rüstzeug für den Übergang in die Informatik der Sekundarstufe II an die Hand geben.

• Klassenstufe: 7–10
• Dauer: 8–10 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden … 1.
  • erstellen Definitionen der Grundbegriffe objektorientierter Programmierung,
  • 2. beschreiben die Grundkonzepte der objektorientierten Programmierung und übertragen sie von Alltagsbeispielen auf die Informatik,
  • 3. wenden diese Grundkonzepte in der Erstellung eigener Klassen an.

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Informatik Lernerfolgskontrolle/ Leistungsüberprüfung zum downloaden ...
Unterrichsmaterial Gymnasium 6.-8. Schuljahr
18 Seiten (2,2 MB)

In dieser interaktiven PowerPoint-Lernerfolgskontrolle zu Informatiksystemen und objektorientierter Programmierung trainieren Ihre Schülerinnen und Schüler anhand eines Mulitple-Choice-Quiz Ihre Kenntnisse rund um Computersysteme, Hardware, Software, Computernetzwerke, Verfahren zur Datenverwaltung und -verarbeitung, Handlungsanweisungen, die Algorithmusdefinition, algorithmische Grundbausteine, die Begriffe Klasse-Objekt-Attribut-Methode sowie das Grundvorgehen bei der objektorientierten Programmierung.

• Klassenstufe: 6-8
• Dauer: 1 Unterrichtsstunde
• Lernziele: Die Lernenden trainieren …
  • 1. Kenntnisse zu Computersystemen, Hardware, Software und Computernetzwerken,
  • 2. Verfahren zur Datenverwaltung und -verarbeitung,
  • 3. Kenntnisse zur Codierung und Datenkompression,
  • 4. die Begriffe Klasse-Objekt-Attribut-Methode, 5. das Grundvorgehen bei objektorientierter Programmierung.

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Unterrichsmaterial Gymnasium 7.-13. Schuljahr
17 Seiten (0,8 MB)

Gerade für Programmieranfängerinnen und -anfänger ist es oftmals nicht einfach motiviert und erfolgreich am Ball zu bleiben. Ein in der praktischen Unterrichtsumgebung bewährter Ansatz ist das sogenannte PRIMM-Lehrkonzept zur Strukturierung Ihres Programmierunterrichts. Dieser Ansatz setzt das Quellcode lesen vor das Quellcode schreiben. Kollaboratives Lernen wird in den Fokus gesetzt, damit die Lernenden über die Programme und Konzepte sprechen. Dabei wird auf eine Reduzierung der kognitiven Belastung der Programmieranfängerinnen und -anfänger geachtet, indem sich die Lernenden schrittweise und allmählich ein Programm zu eigen machen. Dieser Beitrag stellt Ihnen das PRIMM-Konzept mit kleinen Praxisbeispielen innerhalb der Programmierumgebung Python für die Umsetzung im Unterricht vor.

• Klassenstufe: 7–10 + Sek. II
• Thematische Bereiche: Algorithmen, Programmieren, Programmierunterricht, Umsetzung an Beispielen in Python

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Unterrichsmaterial Gymnasium 5.-10. Schuljahr
3 Seiten

Die webbasierte Anwendung App Inventor bietet einen erleichterten Einstieg in die Programmierung von Apps für das Smartphone. Die Lernenden arbeiten darin mit einer grafischen Programmiersprache, mit der man per Drag & Drop grafische Blöcke zu einer Smartphone-App erstellen kann.

Die Schülerinnen und Schüler können sie erste Programmierkenntnisse in einem motivierenden Umfeld einsetzen und direkt das Programmierergebnis an ihrem eigenen Smartphone austesten. Projek-tideen sind hier fast keine Grenzen gesetzt.

• Klassenstufe: 5–10
• Thematische Bereiche: App, App Inventor, Programmieren, Programmierunterricht
• Kompetenzbereiche: Implementieren, Analysieren und Reflektieren, Kooperieren und Kommunizieren

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Unterrichsmaterial Gymnasium 5.-7. Schuljahr
29 Seiten (1,6 MB)

Aaussagenlogik am Beispiel Fahrerassistenzsysteme

Diese Materialien vermitteln Ihren Lernenden das spannende Zusammenspiel von Informatik-Grundkenntnissen zu Boole‘schen Ausdrücken, technischen Herausforderungen aus dem Alltag von Ingenieurinnen und Ingenieuren und elektrischer Schaltungstechnik.

Am anschaulichen Beispiel von Fahrerassistenzsystemen sind die Lernenden direkt mit der praktischen Anwendung von Aussagenlogik konfrontiert und machen sich mit der Theorie zur Boole’schen Algebra, den Fachtermini sowie Praxiswissen zu elektrischen Schaltungen vertraut.

Lassen Sie die Lernenden sich mit herausfordernden Schaltungsaufbauten in abwechslungsreichen Sozialformen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen den Stoff selbst erarbeiten. Trainieren Sie mit dieser praxisorientierten Problemstellung Ihre Klasse optimal, für technische Herausforderungen mit theoretischen Methoden Lösungen zu entwickeln und als technische Systeme praktisch umzusetzen.

• Klassenstufe: 5–7
• Dauer: 4 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben Steuerungen für Fahrerassistenzsysteme,
  • 2. erläutern die Grundzüge der Boole’schen Logik,
  • 3. nennen und beschreiben technische Komponenten zum Aufbau elektrischer Schaltungen,
  • 4. erklären Aufbau und Funktion von technischen Lösungen,

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Unterrichsmaterial Gymnasium 5.-8. Schuljahr
7 Seiten (2,8 MB)

In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler die Grundlagen des maschinellen Lernens. Anhand einer motivierenden Geschichte rund um die Außerirdischen Kontakties lernen die Schülerinnen und Schüler die Grundprinzipien der Mustererkennung anhand von Bildern.

• Klassenstufe: 5–8
• Dauer: 1–2 Unterrichtsstunde
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben grundlegend, was maschinelles Lernen ist und wie Computer damit lernen,
  • 2. Erkennen Muster in Beispielbildern,
  • 3. definieren die Begriffe „Mustererkennung“ und „maschinelles Lernen“.
• ...

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Unterrichsmaterial Gymnasium 5.-8. Schuljahr
12 Seiten (6,2 MB)

Systeme, in denen maschinelles Lernen eine Rolle spielt, dringen in immer mehr Lebensbereiche vor. Oftmals ist es uns gar nicht bewusst, dass diese Systeme maschinelles Lernen nutzen. Ziel dieser Unterrichtseinheit für den Informatikunterricht der Sekundarstufe I ist es, die Lernenden dafür zu sensibilisieren, wie Systeme mit künstlicher Intelligenz arbeiten, und Grundvorstellungen auszubilden, wie maschinelles Lernen und Mustererkennung funktionieren.

Ein Einstieg über das Spiel Tic-Tac-Toe motiviert die Lernenden für die Thematik, selbstständige Begriffsrecherchen im Internet, kurze Erklärvideos sowie eine interaktive Selbstlerneinheit runden die schülerzentrierte Erarbeitung ab.

• Klassenstufe: 5–8
• Dauer: 5 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. nennen Alltagsbeispiele, in denen maschinelles Lernen eine Rolle spielt,
  • 2. bilden Grundvorstellungen aus, wie maschinelles Lernen funktioniert

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Unterrichsmaterial Gymnasium 5.-10. Schuljahr

Dieses interaktive PowerPoint-E-Book dient Ihnen als Lehrkraft zum Einstieg in das Programm Robot Karol. Es ist explizit für fachfremde Lehrkräfte gedacht, kann aber auch ebenso genutzt werden, wenn Sie zum ersten Mal mit dieser visuellen Programmierumgebung arbeiten sollten oder Ihr Wissen auffrischen möchten.

• 1. Aufbau von Robot Karol,
• 2. Programmierung in Robot Karol,
• 3. Einblicke in die Programmiersprache,
• ...

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-10. Schuljahr, 7 Seiten (0,4 MB)

Diese Hintergrundinformationen für Lehrkräfte bieten Ihnen einen Überblick über die verschiedenen Kontrollstrukturen für Wiederholungen in Java. Die for-, die while- und die do-while-Schleife werden näher beleuchtet und ihre Anwendungsfelder im Informatikunterricht thematisiert.

• 1. Kontrollstrukturen für Wiederholungen in Java,
• 2. for-Schleife,
• 3. while-Schleife,
• 4. do-while-Schleife,
• 5. Beispiele

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-10. Schuljahr, 8 Seiten (0,5 MB)

Die Themen Automatisierung und Künstliche Intelligenz werden in unserem Alltag und damit auch in dem alltäglichen Leben Ihrer Schülerinnen und Schüler immer wichtiger. Genau aus diesem Grund sind diese Themen auch Inhalt des Kernlehrplans im Fach Informatik. Um sich einen fundierten theoretischen Hintergrund zu der Thematik anlesen zu können, gibt Ihnen dieses Lehrerhandout mit Hintergrundinformationen zu Automatisierung, Künstlicher Intelligenz und Neuronalen Netzen einen Überblick über die wesentlichen Fakten. Passende Unterrichtsmaterialien finden Sie ebenfalls in Ihrem Portalmodul Informatik & Medienbildung.

• 1. Automatisierung
• 2. Automaten
• 3. Künstliche Intelligenz

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
9.-10. Schuljahr

Mit Suchen und ordnen verbringen Mensch und Rechner viel Zeit. Diese beiden Aufgaben sind Hauptanwendungen von Computern. Mit dieser Unterrichtseinheit können sich Ihre Schülerinnen und Schüler diese fundamentalen Ideen der Informatik selbstständig erarbeiten und anwenden. Interaktive Anwendungen wie Kahoot! und LearningSnacks runden die Einheit ab.

• Klassenstufe: 9/10
• Dauer: 4–6 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. modellieren und implementieren, indem sie selbstständig Such- und Sortierstrategien erarbeiten,
  • 2. kommunizieren und kooperieren, indem sie sich gegenseitig verschiedene Sortierverfahren erläutern.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-7. Schuljahr, 29 Seiten (21,7 MB)

Erste Einblicke in die Programmierung bietet die Programmierungumgebung Robot Karol. Die zugehörige Programmiersprache ist eine Mini-Language, die durch ihre prägnanten und übersichtlichen Befehle den Schülerinnen und Schülern den Einstieg in das Programmieren erleichtert. Diese Unterrichtseinheit schult und fördert algorithmisches Denken, vermittelt die Grundzüge des Programmierens und führt die jungen Lernenden spielerisch an Programmierumgebungen heran.

• Klassenstufe: 5–7
• Dauer: 2–3 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. erklären, dass eine Anwendung am PC programmiert werden muss,
  • 2. nutzen die Programmieroberfläche von Robot Karol,
  • 3. steuern Robot Karol im Direktmodus,

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-7. Schuljahr, 15 Seiten (18,1 MB)

In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit zur visuellen Programmierumgebung Robot Karol erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler selbstständig ausgehend von Handlungsvorschriften im Alltag und der Beschreibung alltäglicher Handlungen an einen Außerirdischen die algorithmischen Grundkonzepte Anweisung, Sequenz, Be-dingung, Wiederholung (Schleife) und Fallunterscheidung (Verzweigung). Diese erkennen sie in lebensnahen Beispielen und wenden diese an.

• Klassenstufe: 5–7
• Dauer: 2–3 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben den Aufbau und die Bereiche (Ansicht, Editor, Übersicht, Informationen) der Programmierumgebung Robot Karol,
  • 2. bewegen sich zum ersten Mal selbstständig in Robot Karol.
• Kompetenzbereiche: Implementieren, Probleme lösen und Handeln, Analysieren und Reflektieren
• Thematische Bereiche: visuelle Programmierumgebung, Algorithmen, Robot Karol

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-7. Schuljahr, 4 Seiten (0,3 MB)

Robot Karol ist eine Programmierumgebung, die durch ihre visuelle Programmiersprache für Lernende im Anfangsunterricht der Algorithmik geeignet ist. Programmiert wird der in einer “Bildschirmwelt” lebende Roboter Karol. Dabei ist eine grafische Darstellung als 2D- und 3D-Welt möglich. Laufen die Programme ab, erkennen die Lernenden direkt an Karols Reaktion, was sie programmiert haben.

Die Programmierumgebung bietet einen Editor in der Sprache Karol mit Syntaxerhe-bung und Schlüsselwortergänzungen, Eingabeunterstützung, Programmcodedarstellung als Struktogramm und Codeübersicht, Syntaxüberprüfung mit Fehlerhinweisen sowie Programmablauf (schnell, verzögert, mit Einzelschritten). Die Sprache Karol umfasst neben Anweisungen, auch Be-dingungen und Kontrollstrukturen.

• Klassenstufe: 5-7
• Thematische Bereiche: Algorithmen, Programmieren. Programmiersprache Karol, Anweisungen, Bedingungen, Kontrollstrukturen

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-7. Schuljahr, 23 Seiten (1,7 MB)

Anhand von lebensweltnahen Beispielen lernen die Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtseinheit den Aufbau und die Funktionsweise von Informatiksystemen kennen. Sie erarbeiten dabei auch das Prinzip der Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe. Die Lernenden erfahren den Einfluss von Informatiksystemen auf verschiedene Bereiche des täglichen Lebens und bekommen Hinweise zur Ergonomie und gesundheitsbewussten Nutzung digitaler Technologien.

• Klassenstufe: 5–7
• Dauer: 5–6 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. nennen Beispiele für Informatiksysteme,
  • 2. benennen Grundkomponenten von Informatiksystemen und beschreiben ihre Funktion,
  • 3. beschreiben das EVA-Prinzip,
  • 4. vergleichen Möglichkeiten der Datenverwaltung

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5./6. Schuljahr

Diese Materialien stellen Ihnen acht Projekte mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad zur Programmierung in Scratch vor. Sie können einzeln oder als Stationenarbeit genutzt werden und sind für Lernende mit grundlegenden Vorkenntnissen in Scratch geeignet. Die Projekte reichen von der Anwendung der Malstiftbefehle über das Zeichnen geometrischer Figuren, das Auswählen und Bearbeiten von Hintergrundbildern, das Erstellen von Kostümen und Steuern von Figuren bis zur Anwendung von Variablen, Schleifen und Verzweigungen.

• Klassenstufe: 5–6
• Dauer: 1–6 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben die Funktion der Malstiftbefehle und wenden sie beim Zeichnen geometrischer Figuren an,
  • 2. verwenden Schleifen und Variablen,
  • 3. wählen und bearbeiten Hintergrundbilder, ** 4. erstellen Kostüme,
  • 5. übertragen Vorrangregeln aus dem Mathematikunterricht auf die Blockstruktur,
  • 6. erstellen Bühnenbildskripte,
  • 7. steuern Figuren über die Bühne.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-7. Schuljahr, Unterrichtseinheit

Scratch ist eine visuelle Programmierumgebung, mit der Schülerinnen und Schüler interaktive Spiele erstellen und im Internet veröffentlichen können. In dieser Unterrichtseinheit erfolgt die Einführung in Scratch. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Elemente der Programmieroberfläche kennen und wenden diese in ersten kleinen Skripten an. Sie machen sich mit der Klassen- und Remixfunk-tion sowie mit den Community-Regeln vertraut und arbeiten mit den Zeichentools.

• Klassenstufe: 5–7
• Dauer: 2–4 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. lernen die Elemente der Scratch-Programmieroberfläche kennen und wenden diese an,
  • 2. erstellen erste kleine Skripte in Scratch,
  • 3. arbeiten mit der Klassen- und Remix-funktion

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
9.-10. Schuljahr

Diese Lehrerinformationen dienen der Einführung in Scratch als einfach handhabbare und damit kindgemäße visuelle Programmierumgebung mit hochgradig intuitiver Bedienung. Lernen Sie die Programmiersprache Scratch und deren Einsatzmöglichkeiten im Informatikunterricht im Rahmen der Bildungsplaneinheit Algorithmen kennen.

• 1. Programmierumgebung Scratch kennenlernen,
• 2. Anlegen von Variablen, Listen, Verzweigungen und Anweisungen,

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-7. Schuljahr, 35 Seiten (4,2 MB)

Diese Unterrichtseinheit bedient sich eines aktuellen Beispiels aus dem Bereich Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE). Die Lernenden programmieren in Scratch 3.0 ihr eigenes Spiel, in welchem sie dem Klimawandel begegnen. Aufbauend auf Scratch-Basiselementen wie Schleifen, bedingten Anweisungen, Variablen, Ereignisbehandlung, Boolescher Logik oder Zufallszahlen wird Schritt für Schritt ein Spiel entwickelt, in dem die Lernenden stets vor neue Herausforderungen gestellt werden und dessen Umsetzung zu einem zunehmend komplexeren Szenario führt, bis letztendlich ein spannendes Spiel entstanden ist.

• Klassenstufe: 5–7
• Dauer: 4–15 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. erstellen Projekte in Scratch,
  • 2. denken in logischen Strukturen und Abläufen,

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-8. Schuljahr, Unterrichtseinheit. 8 Seiten (4,6 MB)

In dieser PowerPoint-Selbstlerneinheit lernen Ihre Schüler und Schülerinnen die Verschlüsselung als wichtiges Instrument für den Schutz im Internet kennen. Am Beispiel der Caesar-Chiffre machen sie erste Erfahrungen mit Verschlüsselungen. Zur Vertiefung und zum besseren Verständnis lösen die Jugendlichen zum Thema passende Übungsaufgaben und können anschließend eigene Ideen der Verschlüsselung verfolgen. Abschließend erfahren sie, wie man die Verschlüsselung thematisch von der Codierung abgrenzt.

• Klassenstufe: 6-8
• Dauer: 2 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden…
  • 1. erklären, was man unter dem Begriff „Verschlüsselung“ versteht,
  • 2. erklären, warum Nachrichten verschlüsselt werden müssen

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-7. Schuljahr, 29 Seiten (3,5 MB)

Anhand von lebensweltnahen Beispielen lernen die Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtseinheit die Definition des Begriffs Automatisierung und die Grundlagen der Funktionsweise von Automaten ihres Alltagslebens ebenso kennen wie die Voraussetzungen und Kennzeichen für Künstliche Intelligenz. Sie arbeiten dabei auch grafisch mit Zustandsübergangsdiagrammen und Entscheidungsbäumen. Die Lernenden erstellen zudem selbst Handlungsvorschriften zu Alltagsbeispielen und lernen das Grundprinzip und die Funktionsweise eines neuronalen Netzwerkes kennen.

• Klassenstufe: 5–7
• Dauer: 3–4 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. definieren den Begriff Automatisierung,
  • 2. erläutern die Funktionsweise eines Automaten,
  • 3. stellen Abläufe in Automaten mithilfe von Zustandsübergangsdiagrammen grafisch dar,
  • 4. definieren Künstliche Intelligenz,
  • 5. nennen Anwendungsbeispiele der KI,
  • 6. stellen das Grundprinzip eines Entscheidungsbaumes als ein Prinzip des maschinellen Lernens dar

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-6. Schuljahr

In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler den Binärcode als Codierung von Zahlen und Buchstaben in der Informatik. Sie erlernen die Regeln zu und üben die Umwandlung von Binär- in Dezimalzahlen und umgekehrt. Zum Ende der Einheit erstellen sie eine Textbotschaft im Binärcode, die von einem Lernpartner oder einer Lernpartnerin entschlüsselt werden soll.

• Klassenstufe: 5/6
• Dauer: 2–3 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben, wie ein Computer im Binärcode codiert Kommunikationsformen,
  • 2. decodieren Zahlen vom Binär- ins Dezimalsystem und vice versa,
  • 3. codieren und decodieren eine Textbotschaft als Binärcode.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-6. Schuljahr

In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit zu Daten und Codierung erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler selbstständig ausgehend von verschiedenen sprachlichen Kommunikationsmitteln den Zusammenhang zwischen Zeichen, Daten und Information und lernen dessen grafische Darstellung der Informationspyramide kennen. Anhand von Codierungen im Alltag, wie ISBN, EAN-Code, Smileys oder Kennzeichnungen auf Eiern, wird die Überleitung zur Definition von Codierung sowie zu einfachen alltäglichen Codierungen und Decodierungen geschaffen. Mithilfe interaktiver LearningApps erfolgt am Ende der Einheit eine Lernzielkontrolle.

• Klassenstufe: 5/6
• Dauer: 2–3 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben Kommunikationsformen,
  • 2. erläutern den Datenbegriff anhand von Alltagsbeispielen,
  • 3. erläutern den Zusammenhang von Zeichen, Daten, Information und Wissen,
  • 4. stellen eine Information formelsprachlich dar,
  • 5. decodieren Daten an einem ausgewählten Beispiel
  • 6. nennen Beispiele für Codierung von Daten.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-6. Schuljahr

In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler selbstständig die Definitionen der Begriffe Bit und Byte. Sie beschreiben den Zusammenhang zwischen der Bitanzahl einer Bitfolge und der sich ergebenden Anzahl möglicher Zustände mithilfe von ZweierPotenzen und lernen das Byte als Speichereinheit kennen und vergleichen die Speichergröße verschiedener Programme ihres Smartphones sowie Dateien ihres PCs.

• Klassenstufe: 5/6
• Dauer: 1–2 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. definieren die Begriffe Bit und Byte,
  • 2. rechnen Speichereinheiten ineinander um,
  • 3. verwenden das Byte als Speichereinheit,
  • 4. identifizieren Speichergrößen verschiedener Programme und Dateien und geben diese an.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-6. Schuljahr

In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler selbstständig ausgehend von Handlungsvorschriften im Alltag und der Beschreibung alltäglicher Handlungen an einen Außerirdischen die algorithmischen Grundkonzepte Anweisung, Sequenz, Bedingung, Wiederholung (Schleife) und Fallunterscheidung (Verzweigung). Diese erkennen sie in lebensnahen Beispielen und wenden diese an.

• Klassenstufe: 5/6
• Dauer: 2-3 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden
  • 1. beschreiben den Zusammenhang zwischen Alltagshandlungen und Programmierung,
  • 2. beschreiben Handlungsabläufe,
  • 3. erstellen Handlungsvorschriften zu Abläufen im Alltag,
  • 4. unterscheiden verschiedene Arten von Anweisungen,
  • 5. definieren den Begriff Algorithmus und algorithmische Grundstrukturen.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-6. Schuljahr

In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler anhand eines Erklärvideos das EVA-Prinzip. Ihr neu erworbenes Wissen festigen sie anhand eines inter-aktiven Quiz sowie einer Zuordnungsaufgabe wesentlicher Hardwarekomponenten eines Rechners zu Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe.

• Klassenstufe: 5/6
• Dauer: 2–3 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. nennen die wesentlichen Hardwarekomponenten eines Rechners,
  • 2. beschreiben das EVA-Prinzip,
  • 3. ordnen Hardwarekomponenten Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe zu.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-6. Schuljahr

Das eher trockene Thema „Daten“ ist durch Bezüge zur Lebenswelt Ihrer Schülerinnen und Schüler in dieser Einheit anschaulich aufbereitet, sodass die Lernenden gleich Spaß an den Aufgaben haben. Gestalten Sie einen kompetenzorientierten und auf Verständnis basierenden Unterricht. Ihre Lernenden sollen von Anfang an mit Excel arbeiten z. B., um Kreisdiagramme zu erstellen und diese auch übersichtlich zu gestalten.

• Klassenstufe: 5/6
• Dauer: 4 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. führen eine Umfrage selbstständig durch,
  • 2. werten die Daten einer Umfrage aus und erstellen mit Excel Diagramme,
  • 3. bewerten die Eignung von Diagrammdarstellungen.

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Unterrichsmaterial Gymnasium, 5.-10. Schuljahr

Die JIM-Studie 2020 dient als Grundlage für die Veranschaulichung der aktuellen Internetnutzung Jugendlicher. Die Hintergründe zu den Unterschieden in der Nutzung des Web 1.0 zu Web 2.0 vom Konsumenten zum Produzenten sollen verdeutlichen, wie wichtig medienbildnerische Lerninhalte im Hinblick auf die Sicherung der eigenen Daten werden. Ein Überblick über die wichtigsten und meist genutzten Messenger-, Video- und Musikdienste ergänzt diese Lehrerinformation.

• 1. Zahlen und Fakten,
• 2. Soziale Netzwerke,
• 3. Messengerdienste,

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-6. Schuljahr

Soziale Netzwerke sind faszinierend. Sie vernetzen weltweit und erlauben eine blitzschnelle Kommunikation. Doch bist das noch du selbst in deinem Facebook-Profil? Und warum vertraut das virtuelle Ich fremden Menschen Daten an, die es nicht einmal den besten Freunden verraten würde? Wer versteckt sich hinter einem Kettenbrief und wie gelingt es, ihn zu ignorieren? Diese Einheit verdeutlicht den Lernenden, wie wichtig es ist, im Internet sensibel mit seinen Daten umzugehen.

• Klassenstufe: 5/6
• Dauer: 8 Unterrichtsstunden
• Lernziele:
• Die Lernenden …
  • 1. reflektieren die eigene Internetnutzung kritisch,
  • 2. analysieren die Funktionsweise von Suchmaschinen und Algorithmen,
  • 3. vertreten eine eigene Position zu Datenerhebung.
• Thematische Bereiche: Digitalisierung, Bildbotschaften, mediale Selbstdarstellung, Text- und Bildanalyse

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-8. Schuljahr

Was sind Algorithmen? Was sind ihre Grundlagen? Wie werden sie vermittelt? Anhand von lebensweltnahen Beispielen lernen die Schülerinnen und Schüler die Grundlagen zum Thema Algorithmen als präzise formulierte Handlungsvorschriften kennen. Sie erstellen selbst Handlungsvorschriften zu Alltagsbeispielen und gehen ihre ersten Schritte beim Formulieren von Abläufen mittels Pseudocode.

• Klassenstufe: 5–8
• Dauer: 3–4 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. definieren den Begriff Algorithmus,
  • 2. formulieren zu Abläufen aus dem Alltag eindeutige Handlungsvorschriften,
  • 3. optimieren erstellte Handlungsvorschriften,
  • 4. überführen Handlungsvorschriften in ein Flussdiagramm oder Struktogramm,
  • 5. führen Handlungsvorschriften (im Geiste) schrittweise aus,

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-10. Schuljahr

In dieser PowerPoint-Präsentation wird ein Überblick über die Thematik „Datenbanken“ gegeben. Nach einer kurzen Vorstellung der Definition und des Ziels von Datenbanken werden Information Retrieval Datenbanken und Relationale Datenbanken vorgestellt. Im Folgenden wird näher auf die Grundlagen, Grundbegriffe (Feldname, Zelle, Datensatz, Primärschlüsse, Feld, Attribut) und Grundregeln (Redundnanzfreiheit, Beziehungen zwischen Tabellen) relationaler Datenbanken eingegangen.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
9.-11. Schuljahr

datenbanken spielen in unserer aller Lebenswelt eine immer größere Rolle, wenn auch im Bewusstsein der Schülerinnen und Schüler häufig unbewusst. Mithilfe von instahub.org lernen sie den Umgang mit relationalen Datenbanken, modellieren Sachverhalte und nutzen die Datenbanksprache SQL für Suchanfragen und die Arbeit mit Tabellen. Mit den Themen Datensicherheit und Big Data wird im Anschluss ein Ausblick in verknüpfte Themenfelder gegeben. Die Unterrichtsreihe ist zur selbstständigen Erarbeitung konzipiert.

• Klassenstufe: 9–11
• Dauer: 15 Unterrichtsstunden (Minimalplan: 12)
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben den Aufbau und die Funktion eines Datenbanksystems,
  • 2. überführen einen Sachverhalt in ein ER-Modell,
  • 3. nutzen SQL,

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Unterrichsmaterial Gymnasium
9.- 10. Schuljahr , 30 Seiten (1,4 MB)

Bits und Bytes – die Basis von Informationen im Internet. Hier erfahren Ihre Schülerinnen und Schüler kennen, was sich dahinter verbirgt und lernen die grundlegenden Konzepte der Datenübertragung im Internet kennen. Fehlerkorrigierende Codes und eine kurze Einführung in die Kryptologie runden das Material ab.

• Klassenstufe: 9/10
• Dauer: 10–15 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. definieren Bit und Byte,
  • 2. ermitteln und bewerten die Geschwindigkeit der Datenübertragungen,
  • 3. erläutern ASCII und Unicode,
  • 4. erläutern einfache Prüfsummenverfahren für binäre und numerische Daten,
  • 5. beschreiben grundlegende Prinzipien der Datenübertragung im Internet,
  • 6. schätzen die Konsequenzen der Übermittlung von Daten und Metadaten ein und leiten Schlussfolgerungen ab.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
10.-13. Schuljahr

Datenbanken sind heutzutage allgegenwärtig. Egal, ob wir ein öffentliches Verkehrsmittel benutzen oder etwas in einem Online-Shop bestellen. Stets läuft im Hintergrund ein Abgleich in Datenbanken, ob und wenn ja, wie viele Produkte, Sitzplätze etc. noch verfügbar sind. In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten Ihre Schülerinnen und Schüler die Hintergründe und den Aufbau dieses mächtigen Inst-ruments in der Informations- und Kommunikationstechnologie.

• Klassenstufe/Lernjahr: Sek. II
• Dauer: 8–9 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. verstehen, analysieren und erklären Datenbankstrukturen,
  • 2. erstellen und bearbeiten Datenbanken,
  • 3. analysieren und modellieren Beziehungen in Datenbankkonstrukten und setzen sie praktisch um.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
7.-8. Schuljahr

Iie Unterrichtseinheit vermittelt den Lernenden Kenntnisse rund um den Daten- und Dateibegriff. Ein Erklärvideo zu den Begriffen Daten, Information und Wissen dient als anschaulicher Einstieg. Weitgehend selbstständig, unterstützt durch Videos und differenzierende Hilfen, erarbeiten sie sich den Datenverarbeitungsprozess, die Codierung mittels ASCII- und ANSI-Code, die Speicherung, Kompression und Verwaltung von Dateien wie auch gängige Dateiformate und endungen sowie zugehörige Anwendungsprogamme. Visuell unterstützt lernen sie die verschiedenen Netzwerktopologien von Computernetzwerken verstehen und in einem praktischen Beispiel anzuwenden. Zahlreiche Aufgaben können alternativ auch als interaktive LearningAppsÜbungen, z. T. auch auf niedrigerem Niveau, durchgeführt werden.

• Klassenstufe: 7/8
• Dauer: 6–8 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. unterscheiden zwischen Daten, Information und Wissen,
  • 2. erarbeiten sich den und arbeiten mit dem ASCII-und ANSI-Code,
  • 3. beschreiben Codierung, Datenkompression und Datenkommunikation zwischen Informatiksystemen,

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
7.-8. Schuljahr

In dieser interaktiven PowerPoint-Lernerfolgskontrolle trainieren die Lernenden in einem Mulitple-Choice-Quiz ihre Kenntnisse zur Unterscheidung von Daten, Information und Wissen, der Codierung mit dem ASCII- und ANSI-Code, Verfahren zur Datenkompression und Datenkommunikation zwischen Informatiksystemen sowie allgemeine Merkmale von Computernetzwerken und Netzwerktopologien.

• Klassenstufe: 7/8
• Dauer: 1 Unterrichtsstunde
• Lernziele: Die Lernenden trainieren …
  • 1. die Unterscheidung von Daten, Information und Wissen,
  • 2. die Codierung nach dem ASCII- und ANSI-Code,
  • 3. Verfahren der Datenkompression und Datenkommunikation zwischen Informatiksystemen,

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
8.-9. Schuljahr

In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit erarbeiten sich die Lernenden anhand von Texten, Erklärvideos und interaktiven Übungen, wie digitale Daten gesammelt und von Unternehmen genutzt werden. Sie beleuchten Big Data und hinterfragen die weltweiten Datenübertragungen, die eigene Datennutzung sowie den Datenschutz vor dem Hintergrund personalisierter Werbung, Instagram, TicToc, Facebook & Co.

• Klassenstufe: 8/9
• Dauer: 2–3 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. schätzen Datenmengen und ihre Entwicklung ein,
  • 2. erklären die Sammlung digitaler Daten,
  • 3. reflektieren ihre Datennutzung,
  • 4. erläutern nicht monetären Kosten von Apps für User,
  • 5. erläutern Big Data, personalisierte Werbung und Cookies.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
8.-10. Schuljahr, 25 Seiten (12,7 MB)

In diesem Projekt mit dem Arduino programmieren Ihre Schülerinnen und Schüler nach einer kurzen Wiederholung zu Wetter und Wetterelementen sowie den Grundbefehlen des Arduinos selbstständig einzelne Sensoren zur Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck, ein Display und eine Echtzeituhr für eine Wettermessung.

• Klassenstufe: 8–10
• Dauer: 8 Unterrichtsstunden (Minimalplan: 7)
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. programmieren einzelne Sensoren mithilfe des Arduino-Boards,
  • 2. erstellen Schaltpläne,
  • 3. führen ein Projekt selbstständig durch.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-10. Schuljahr, 6 Seiten (0,8 MB)

BlueJ stellt für einfachere und Visual Studio Code für komplexere Anwendungen exemplarisch anwendbare, frei verfügbare Integrierte Entwicklungsumgebungen für den Informatikunterricht dar.

Diese beiden Anwendungen sowie Sinn und Nutzen von Integrierten Entwicklungsumgebungen im Fach Informatik allgemein können Sie diesen Hintergrundinformationen entnehmen.

• 1. Integrierte Entwicklungsumgebungen,
• 2. BlueJ

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6.-8. Schuljahr

In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler am Beispiel des Themas „Umweltbewusstes Verhalten im Alltag und als Konsument“, Quellen aus dem Internet gezielt auszuwählen, zu bewerten und angemessen einzusetzen. Die Lernenden verschaffen sich zunächst einen Überblick, spezifizieren in Kleingruppen die Fragestellung, mit der sie sich intensiver befassen möchten, und verfassen schließlich eine Präsentation, in der sie der Klasse ihre Ergebnisse vorstellen.

• Klassenstufe: Klasse 6–8
• Dauer: 8 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. führen eine gezielte Onlineschlagwortsuche durch,
  • 2. wählen Suchtreffer gezielt aus,

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5./6. Schuljahr

Smartphones sind für Schülerinnen und Schüler allgegenwärtig und dienen oft auch als attraktive Spielzeuge und Statussymbole. Doch um ein Smartphone kompetent und sicher nutzen zu können, müssen Kinder auch ihre Grenzen und mögliche Gefahren kennen. Gemeinsam mit dem Schüler Tim werden die Kinder im vorliegenden Material zu Smartphone-Profis: Sie lernen die Möglichkeiten und Chancen kennen, setzen sich aber auch mit den Gefahren auseinander, reflektieren ihr eigenes Nutzungsverhalten und eignen sich so Kompetenzen im Umgang mit mobilen Medien an.

• Klassenstufe: 5
• Dauer: 2–3 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. erkennen Kostenfallen in der Smartphonenutzung,
  • 2. prüfen die Vertrauenswürdigkeit einer App,
  • 3. nennen persönliche Daten und erklären, warum diese geschützt werden müssen,
  • 4. beschreiben ein Verfahren zur Erstellung eines sicheren Passwortes und wenden es an,
  • 5. nutzen das Smartphone kreativ bei der Erstellung eines eigenen Stopptrickfilms.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule
5.-13. Schuljahr, 3 Seiten (0,6 MB)

ei der Methode Pair Programming wird zu zweit an einem Computer gearbeitet. Teammitglied 1, der Driver, erstellt den Quelltext und erläutert Teammitglied 2, dem Navigator, seine/ihre Vorgehensweise und Überlegungen. Der Navigator hört aktiv zu und stellt Rückfragen. Nach einer festgelegten Zeitspanne tauschen die Teammitglieder ihre Rollen.

• Klassenstufe: 5–10 + Sek. II
• Thematische Bereiche: Algorithmen, Programmieren, Programmierunterricht
• Kompetenzbereiche: Implementieren, Kooperieren und Kommunizieren
• Methodischer Ansatz: Pair Programming
• Sozialform: Partnerarbeit

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6.-7. Schuljahr

Diese Materialien vermitteln Ihren Lernenden einen Blick hinter die Kulissen von Computer und Nutzeroberfläche und vermitteln ein grundlegendes Verständnis für Hard- und Softwarekomponenten, deren Funktion sowie informatische Abläufe und Fachtermini. Lassen Sie die Lernenden sowohl in spannenden „Trockenversuchen“ und praxisnahen Herausforderungen als auch in abwechslungsreichen Sozialformen wie Buzz-Groups, Expertenteams oder Think-Pair-Share den Stoff selbst erarbeiten. Mit engem Bezug zur aktuellen Technik und zu Umweltaspekten trainieren Sie mit praxisorientierten Problemstellungen Ihre Klasse optimal, die Funktionsabläufe, die Verarbeitungsprozesse und Computersysteme als komplexes Werkzeug zu begreifen und für sich selbst nutzbringend einzusetzen.

• Klassenstufe: 6/7
• Dauer: 6–8 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben Computer als System aus Hard- und Software,
  • 2. erläutern Umweltaspekte digitaler Technologien,
  • 3. nennen und beschreiben Hard- und Softwarekomponenten inkl. Funktionen,
  • 4. erklären Aufgaben des Betriebssystems,
  • 5. erläutern den Datenverarbeitungsprozess am EVA-Prinzip.

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5./6. Schuljahr

Diese Materialien vermitteln einen Einblick in die Vorgänge im Prozessor und versetzen Ihre Lernenden in die Lage, elementare Rechenoperationen in der arithmetisch-logischen Einheit selbst mit elektrischen Schaltungen und LED-Lämpchen darzustellen. Die Schülerinnen und Schüler erleben das spannende Zusammenspiel von Grundwissen, theoretischer Problemlösung mittels Boole’scher Aussagenlogik und technischer Umsetzung. Am Beispiel der 1-Bit-Addition erweitern sie ihre Kenntnisse zu den Vorgängen im Prozessor, setzen sich mit Binärzahlen auseinander und erarbeiten sich die technische Problemlösung mit elektrischen Grundschaltungen. Lassen Sie die Lernenden die Theorie inklusive Fachtermini und den technischen Aufbau in abwechslungsreichen Sozialformen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen erarbeiten.

• Klassenstufe: 5/6
• Dauer: 4 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben die Vorgänge im Prozessor,
  • 2. erläutern das Binärsystem und die Addition von Binärzahlen,
  • 3. nennen und beschreiben Boole’sche Aussagen und die Umsetzung mit elektrischen Schaltungen,
  • 4. erklären Aufbau und Funktion von technischen Lösungen.

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule

Nahezu jede Schülerin und jeder Schüler nutzt digitale Medien sowie verschiedene Apps und ist ständig online, ohne über fundiertes Hintergrundwissen zu verfügen. In dieser Unterrichtseinheit sollen mithilfe von Concept Cartoons einige Aspekte aus der digitalen Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler, wie Cookies, Captchas, das Darknet, Instagram, WhatsApp und Bitcoins, herausgegriffen, untersucht sowie kritisch beleuchtet werden. Übergeodnetes Ziel sind vor allem die Reflexion und die kritische Stellungnahme zu Phänomenen, die oft ungefragt akzeptiert werden.

• Klassenstufe: 7–9
• Dauer: 7–8 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. reflektieren Cookies und deren Nutzen,
  • 2. beschreiben, was ein Captcha und das Darknet ist und ordnen deren Nutzen und Gefahren ein,
  • 3. erwerben Hintergrundwissen über Fotofilter, WhatsApp-Kommunikation und Bitcoins,
  • 4. präsentieren ihr erarbeitetes Thema.
• Kompetenzen: Argumentieren, Kommunizieren und Kooperieren, Darstellen und Interpretieren
• Thematische Bereiche: Captcha, Cookies, Fotofilter, Instant-Messaging, Deep Web, Kryptowährung

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Unterrichsmaterial Gymnasium/ Realschule
30 Seiten (2,5 MB)

Das Internet ist groß und unübersichtlich. Mithilfe von Suchmaschinen ist es möglich, jede gewünschte Information schnell zu finden. In dieser Unterrichtseinheit erarbeitet sich Ihre Klasse den Aufbau und die Funktionsweise von Suchmaschinen als spezielles Datenbanksystem und übt sich selbst in der zielgerichteten und kritischen Suchmaschinenrecherche. Sie lernen dabei wichtige Begriffe wie Indexer, Geodaten, Metadaten kennen und hinterfragen die Macht von Suchmaschinen.

• Klassenstufe: 5–10
• Dauer: 6–8 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben Aufbau und Funktionsweise einer Suchmaschine als spezielles Datenbanksystem,
  • 2. nennen verschiedene Suchmaschinen,
  • 3. führen eine gezielte Suchmaschinenrecherche,
  • 4. beschreiben und bewerten den Einfluss von Faktoren auf das Ergebnis einer Suchanfrage,

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Unterrichsmaterial Gymnasium/Realschule

Das Internet ist ein fester Bestandteil in unserem Leben geworden und doch scheint die Entwicklung so rasant, dass wir kaum mithalten können. Mit dieser Einheit steigen Ihre Schülerinnen und Schüler nicht nur in die Geschichte des Internets ein und beschäftigen sich auch mit den Grundlagen der Datenübertragung, sondern sie erfahren auch, welche Technologien, Chancen sowie Risiken der Datensicherheit beim Surfen im Internet dem globalen Netz zugrunde liegen. Themen wie das Urheberrecht im Netz sowie Schadprogramme für Cyberangriffe und Internet-Tracking kommen dabei zur Sprache.

• Klassenstufe: 7/8
• Dauer: 6–7 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. ordnen die Entwicklung des Internets historisch ein,
  • 2. erläutern die Funktionsweise der Datenübertragung im Internet,
  • 3. benennen Bereiche der Computersicherheit und wenden diese an,
  • 4. beurteilen und bewerten rechtliche Aspekte des Internets.
• Thematische Bereiche: Geschichte des Internets, Funktionsweise des Internets, Computersicherheit, WannaCry, Internet-Tracking, Urheberrecht im Netz
• Kompetenzbereiche: Darstellen und Interpretieren, Kommunizieren und Kooperieren, Schützen und sicher Agieren, Probleme lösen und Handeln, Analysieren und Reflektieren
  
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Unterrichsmaterial, 3 Seiten (0,2 MB)
7.-13. Schuljahr

Informatik, Mensch und Gesellschaft – Unterrichtseinheit

Die Fähigkeit, Inhalte kurz und prägnant zusammenzufassen und außerdem kurzweilig zu präsentieren, ist in jedem Fach und – über die Schule hinaus – erst recht im späteren Berufsleben gefragt. Eine interessante Möglichkeit, diese zu trainieren und gleichzeitig digitale Kompetenzen zu schulen, bieten Pecha Kuchas: eine spezielle Form von PowerPoint-Präsentationen. Das Besondere daran: Genau 20 Folien, die fast ausschließlich aus Bildimpulsen bestehen, werden für jeweils genau 20 Sekunden eingeblendet und danach wird automatisch weitergeblättert. Das macht Spaß beim Entwickeln und auch beim Zuhören.

• Klassenstufe: 7–10 und Sek. II
• Thematische Bereiche: Planen, Gestalten und Präsentieren von Medienprodukten, Überprüfen, Bewerten und Beachten des Persönlichkeits-, Urheber-und Nutzungsrechts
• Kompetenzbereiche: Kommunizieren und Kooperieren, Produzieren und Präsentieren
• Methodischer Ansatz: Pecha Kucha-Präsentation

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Unterrichsmaterial, 3 Seiten (0,2 MB)
11.-13. Schuljahr

Informatik, Mensch und Gesellschaft – Unterrichtseinheit

Mit dem Modul Abstrakte Automaten des didaktischen Onlinewerkzeugs FLACI lassen sich im Onli-netool autoedit abstrakte Automaten (deterministische (DEA) und nichtdeterministische endliche Automaten (NEA), Kellerautomaten (DKA, NKA) und deterministische Turingmaschinen (DTM)) einfach und intuitiv erstellen und simulieren. Mittels Übungsgraph erfolgt eine grafische Konstruktion der Automaten und über eine editierbare Übungstabelle können endliche Automaten zusätzlich erstellt und bearbeitet werden. Über beliebige Eingabewörter kann die Arbeitsweise der Automaten simuliert und animiert nachvollzogen werden.

• Klassenstufe: 11–13
• Thematische Bereiche: abstrakte Automaten, deterministische endliche Automaten (DEA), nichtdeterministische endliche Automaten (NEA), Kellerautomaten (DKA, NKA), deterministische Turingmaschinen (DTM), FLACI
• Kompetenzbereiche: Modellieren, Implementieren, Probleme lösen und Handeln

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Unterrichsmaterial, 30 Seiten (5,0 MB)

Informatik, Mensch und Gesellschaft – Unterrichtseinheit

In vielen technischen Geräten sind heutzutage Mikrocontroller verbaut. Ihre Schülerinnen und Schüler arbeiten in dieser Unterrichtseinheit nach einer kurzen Einführung zum Thema Mikrocontroller mit dem Arduino. Ziel ist es, dass die Lernenden selbstständig einzelne Bauteile programmieren können und letztendlich bei einer Autofahrerampel eine Tag-und-Nacht-Situation simulieren können, während bei der Fußgängerampel per Taster die Farbe Grün, begleitet von einem Ton, angefordert werden kann.

• Klassenstufe: 8–10
• Dauer: 10 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. beschreiben Aufbau und Funktionsweise von Mikrocontrollern,
  • 2. programmieren einzelne Bauteile und führen Sie in einem Projekt zusammen.
• Thematische Bereiche: Mikrocontroller, Arduino, Ampelschaltung, EVA-Prinzip, Programm, Softwareumgebung

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Unterrichsmaterial

Informatik, Mensch und Gesellschaft – Unterrichtseinheit

Der Schutz personenbezogener Daten ist in unserer Gesellschaft ein hohes Gut, das in vielen Fällen als sehr hinderlich empfunden wird. Mit dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler handlungsorientiert die Grundlagen des Datenschutzes sowie Möglichkeiten und Nutzen der Erhebung und Auswertung ihrer persönlichen Daten. Sie werden so zu einem kritischen Umgang mit der Weitergabe personenbezogener Daten im Internet angeleitet.

• Klassenstufe: 8–10 + Sek. II
• Dauer: 10–14 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden argumentieren und kommunizieren, indem sie ...
  
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Jugendliche nutzen das Internet als reinste Selbstverständlichkeit. Wie aber funktioniert eigentlich eine Online-Recherche? Sind die Ergebnisse, die Suchmaschinen ausgeben, wirklich objektiv? Und wie schaffe ich es, nicht zu viele Informationen über mich preiszugeben? Was kann ich in sozialen Netzwerken über mich erzählen? Und warum sollten wir dort veröffentlichte Bilder immer mit Skepsis betrachten? Diese Unterrichtseinheit schult die Urteils- und Handlungskompetenz der Lernenden im Umgang mit digitalen Medien und fördert die Medienkompetenz.

• Klassenstufe: Klasse 8–10
• Dauer: 8 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. reflektieren die eigene Internetnutzung kritisch,
  • 2. analysieren die Funktionsweise von Suchmaschinen und Algorithmen,
  • 3. vertreten eine eigene Position zu Datenerhebung.
• Thematische Bereiche: Digitale Selbstbilder, Funktionsweise von Suchmaschinen, Auswertung digitaler Daten, personalisierte Werbung, Datenschutz

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Unterrichsmaterial 5.-7. Klasse
22 Seiten (133,7 MB)

Verschlüsselung war, ist und bleibt wichtig. Während wir schon seit Langem unsere Wertsachen mit Schloss und Schlüssel verschließen, ist uns heutzutage die Sicherheit unserer digitalen Daten wichtig.

In dieser als Stationenarbeit durchführbaren Unterrichtseinheit lernen Ihre Schülerinnen und Schüler historische Verschlüsselungen, wie die Gartenzaun-Verschlüsselung, das Freimaurer-Alphabet und die Caesar-Chiffre, kennen und erlangen so Grundlagen, wie digitale Schlüssel funktionieren könnten. Kleine Videos mit eingeblendeten interaktiven Fragen sowie ein interaktiver Test als digitale Lernzielkontrolle runden den motivierenden Unterricht ab.

• Klassenstufe: 5–7
• Dauer: 5–6 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. definieren die Grundlagen der Verschlüsse- lung,
  • 2. erstellen Kriterien für ein sicheres Passwort,
  • 3. erläutern analoge Verschlüsselungsverfahren für Nachrichten und wenden diese an,
  • 4. erarbeiten und erklären historische Kryptographie-Maschinen und deren Verschlüsselung am Beispiel „Enigma“.
• Thematische Bereiche: symmetrische Verschlüsselung(-smethoden), Kryptographie, Gartenzaun-Verschlüsselung, Freimaurer-Alphabet, Caesar-Scheibe
• Kompetenzbereiche: Darstellen und Interpretieren, Kommunizieren und Kooperieren, Schützen und sicher Agieren, Probleme lösen und Handeln, Analysieren und Reflektieren

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Informatik Unterrichsmaterial 5.-13. Klasse

Concept Cartoons dienen im naturwissenschaftlichen Unterricht dazu Präkonzepte und Misskon-zepte oder „hausgemachte“ Fehlvorstellungen zu fachlichen Zusammenhängen zu erkunden und kritisch zu hinterfragen. Aufgrund der Nähe der Aussagen zur Schülerwelt wirken Concept Cartoons sehr motivierend auf die Schülerschaft. Diese Lehrerinformation gibt Ihnen nähere Informationen zur Erstellung von Concept Cartoons sowie Ihrer Einbindung in den Unterricht zu Beginn oder am Ende einer Unterrichtseinheit.

• Klassenstufe: 5–13
• Thematische Bereiche: Concept Cartoons, Präkonzepte, Misskonzepte
• Kompetenzbereiche: Kommunizieren und Kooperieren, Produzieren und Präsentieren
• Methodischer Ansatz: Concept Cartoons

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Informatik Unterrichsmaterial 10.-13. Klasse
15 Seiten (62,7 MB)

Digitale Bildbearbeitung ist aus der modernen Gesellschaft nicht mehr wegzudenken. Kaum ein Bild, welches sich in Zeitungen, Magazinen, auf Webseiten oder in Blogs wiederfindet, gelangt unbearbeitet dort hin.

Digitale Bildbearbeitung in Theorie und Praxis

Abseits der scheinbar unendlichen Möglichkeiten gilt es, sich vorab mit den technischen und theoretischen Grundlagen der Bildbearbeitung vertraut zu machen. Erst dann beginnt die praktische Arbeit, z. B. mit dem momentan marktführenden Programm Adobe Photoshop oder mit einer kostenfreien Software mit ähnlichem Funktionsumfang, wie z. B. dem Programm GIMP.

Trotz aller kreativer Möglichkeiten gilt es ebenso, sich der manipulativen Möglichkeiten (Fake News) von nachbearbeiteten Bildern bewusst zu werden.

• Klassenstufe: 10–13
• Dauer: 6–7 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. erklären Grafikformate und wenden sie ausgabeorientiert an,
  • 2. unterscheiden Farbmodi und wenden sie an,
  • 3. digitalisieren und erstellen Bilder,
  • 4. korrigieren und optimieren Bilder mit einem Bildbearbeitungsprogramm,
  • 5. verstehen das Ebenenkonzept und arbeiten mit Ebenen,

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Informatik Unterrichsmaterial 7.-13. Klasse
16 Seiten (0,8 MB)

Die JIM-Studie 2020 dient als Grundlage für die Veranschaulichung der aktuellen Zahlung zur Internetnutzung Jugendlicher. Die Hintergründe zu den Unterschieden in der Nutzung des Web 1.0 zu Web 2.0 vom Konsumenten zum Produzenten sollen verdeutlichen wie wichtig medienbildnerische Lerninhalte im Hinblick auf die Sicherung der eigenen Daten werden. Wir Lehrkräfte müssen den Jugendlichen verdeutlichen welch immense Tragweite der sorglose, exzentrische Umgang mit privaten Daten im Internet haben kann. Dabei geht es nicht nur um jedes einzelne Individuum, sondern um eine gesamte sich verändernde Gesellschaft und Welt. Einflüsse auf Politik, Meinungsbildung, Wissenserweiterung etc. sind nicht zu unterschätzen, wenn man nicht in einer isolierten „Filterblase“ der Internetgiganten gefangen sein möchte.

• 1. JIM-Studie 2020 mit aktuellen Zahlen zur Internetnutzung Jugendlicher,
• 2. Web 1.0 vs. Web 2.0,
• 3. Daten als Währung im Internet,

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Informatik Unterrichsmaterial 7.-13. Klasse
12 Seiten (0,8 MB)

ybermobbing ist ein allgegenwärtiges Thema und doch ist uns Lehrkräften sowie auch den Eltern und Jugendlichen oftmals das Ausmaß in seiner Gesamtheit nicht bewusst, geschweige denn haben wir sinnvolle, schnell umsetzbare Maßnahmen an der Hand. Diese Hintergrundinformationen für Lehrkräfte bieten Ihnen einen Überblick über die wichtigsten Hintergründe rund um das Thema Mobbing im Internet und geben Ihnen ein konkretes Konzept an die Hand, mit dem Sie das Thema nachhaltig in den Unterricht tragen und bei den Schülerinnen und Schülern wirksam machen können.

• 1. Definition von Cybermobbing,
• 2. Funktionen des Mobbings für Täter und Zuschauer,
• 3. Folgen für Cybermobbingopfer,+
• 4. Fallbeispiele,
• 5. Phänomen Sexting

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Unterrichsmaterial Gymnasium
5.-8. Schuljahr, 12 Seiten (1,2 MB)

Cybermobbing ist ein Thema, über das dann in den Medien detailliert berichtet wird, wenn ein Vorfall spektakulär genug ist. Es ist aber kein Einzelfallphänomen, sondern findet in einer nach außen hin weniger spektakulär wirkenden Form ständig statt – das ist vielen nicht bewusst. Diese Unterrichtseinheit hat zum Ziel, darüber aufzuklären, was bei Cybermobbing passieren kann und welche Ansätze zur Prävention und Intervention herangezogen werden können.

• Klassenstufe: 5–8
• Dauer: 2–3 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. definieren Cybermobbing,
  • 2. versetzen sich anhand eines Rollenspiels in die Situation eines Cybermobbingopfers und -täters

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Informatik Unterrichsmaterial 9.-10. Klasse
22 Seiten (1,9 MB)

In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler mithilfe einprägsamer Erklärvideos und aktueller Texte Kriterien, um nicht in die Fake-News-Falle zu tappen. Zahlreiche hilfreiche Homepages zum spielerischen Erkennen sowie zum eigenen Erstellen fiktiver Fake News werden vorgestellt. Die Lernenden hinterfragen, wo Falschmeldunden herkommen, wer davon profitiert, warum sie sich verbreiten und erstellen zum Abschluss der Einheit selbst Fake News. Kleine interaktive LearningApps-Übungen sind immer wieder in die Materialien eingestreut.

• Klassenstufe: Klasse 9/10
• Dauer: 9 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. setzen sich mit der Entstehung, Verbreitung und Wirkung von Fake News auseinander,
  • 2. erläutern ihren Zweck,
  • 3. erkennen Fake News,
  • 4. beschreiben Gefahren von Falschmeldungen und Hackerangriffen sowie Pro und Contra eines Fake-News-Verbots,
  • 5. erarbeiten Handlungsstrategien gehen Fake News.

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Informatik Unterrichsmaterial 13. Schuljahr

ieses interaktive PowerPoint-E-Book dient Ihnen als Lehrkraft zum Einstieg in die Verwendung und Erstellung von Makros in einem Tabellenkalkulationsprogramm wie Excel. Es ist explizit für fachfremde Lehrkräfte konzipiert, kann aber ebenso Einsatz finden, wenn Sie zum ersten Mal mit Makros arbeiten oder Ihr Wissen dazu auffrischen möchten. Außerdem werden Ihnen Tipps zu Anwendungen von Makros in Ihrem Informatikunterricht mit an die Hand gegeben.

• Inhalt:
  • 1. Definition von Makros,
  • 2. Finden von Makros,
  • 3. Aufrufen von Makros,
  • 4. Aufnehmen von Makros,

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Informatik Unterrichsmaterial 10.-13. Klasse
27 Seiten (1,5 MB)

Scrum ist ein Vorgehensmodell aus dem agilen Projektmanagement bzw. der agilen Softwareentwicklung. Es wurde in der Softwaretechnik zur Produktivitätssteigerung entwickelt, wird aber mittlerweile auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt. Mit dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler handlungsorientiert und spielerisch die Grundlagen des Scrum-Frameworks und die Unterschiede zu linearen (nicht iterativen) Vorgehensmodellen aus dem traditionellen Projektmanagement, wie dem Wasserfallmodell.

• Klassenstufe: 10 + Sek. II
• Dauer: 8–16 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden kommunizieren und kooperieren, indem sie ein Softwareprojekt mit dem Scrum-Framework planen (und umsetzen). Kompetenzen: Kooperieren und kommunizieren, Implementieren, Analysieren und Reflektieren
• Themenbereiche: Scrum, Wasserfallmodell, agiles Projektmanagement, lineare Vorgehensmodelle, agile Vorgehensmodelle, agile Softwareentwicklung

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Informatik Unterrichsmaterial 10.-11. Klasse
32 Seiten (1,3 MB)

Zählergesteuerte Schleifen sind eine grundlegende Kontrollstruktur in jeder imperativen Programmiersprache. Lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler ausgehend von einer realitätsnahen Handlungssituation einen typischen Softwareentwicklungsprozess durchlaufen und so ein vertieftes Verständnis für die Funktionsweise und Verwendung von Schleifen entwickeln.

• Klassenstufe: 10/11
• Dauer: 5–8 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. implementieren, indem sie eine bestehende Software mithilfe der for-Schleife um eine neue Funktionalität erweitern,
  • 2. kommunizieren und kooperieren, indem sie sich gegenseitig konstruktives Feedback zu ihren Lösungsansätzen geben.

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Informatik Unterrichsmaterial 11.-13. Klasse
21 Seiten (1,0 MB)

Die objektorientierte Programmierung ist zentraler Bestandteil des Informatikunterrichts. Mit dieser Unterrichtseinheit wendet ihre Klasse die Prinzipien moderner Softwareentwicklung anhand einer motivierenden Projektaufgabe in einem realitätsnahen Kontext an und vertieft so ihr Wissen.

Sie planen das Videospiel Pong, indem sie die Anforderungen an die zu erstellende Software und die zur Verfügung stehenden Basisklassen analysieren, ein UML-Klassendiagramm erstellen und die notwendigen Implementierungsschritte planen und priorisieren. Anschließend programmieren Sie das Videospiel in Partnerarbeit in Java.

Für die Durchführung der Implementierung stehen vier Hilfekarten zur Verfügung, auf denen die Schritte detailliert erläutert werden. Zum Üben der Kommunikations- und Reflexionskompetenz geben Sie sich gegenseitig konstruktives Feedback.

• Klassenstufe: Sek. II
• Dauer: 8–10 Unterrichtsstunden
• Lernziele: Die Lernenden …
  • 1. modellieren und implementieren durch Planen und Programmieren in Java für das Videospiel Pong,
  • 2. kommunizieren und kooperieren durch das Geben von konstruktivem Feedback zu Projektarbeiten
• Kompetenzbereiche: Modellieren und Implementieren, Kommunizieren und Kooperieren
• Thematische Bereiche: Algorithmen, objektorientierte Programmierung mit Java, Vererbung, Klassen und Objekte, UML, Softwareengineering