Die Informatik am LvD

Das Schulfach Informatik am LvD-Gymnasium

Bereits in den Schulstufen 5/6 (Erprobungsstufe) werden die Schülerinnen und Schüler am LvD in halbierter Klassenstärke in die Grundlagen moderner Programmierung und einer kritisch reflektierter Mediennutzung eingeführt. 

In den Schulstufen 7/8 können in der Informatik AG in Projektform Themengebiete vertieft und neue Themengebiete erforscht werden.  

Diese Grundlagen werden in den Differenzierungskursen der SI und den Grund- und Leistungskursen der SII vertieft und erweitert und sind zudem hilfreiche Basis für alle Fächer der Schule. 

Für die Arbeit in der Schule und zu Hause steht den Schülerinnen und Schülern neben den zwei modernen Computerräumen mit WLAN, Beamern und interaktiven Tafeln die DSGVO-konforme und zugriffsgeschützte schulinterne Cloud mit vielfältigen Diensten wie unserem eigenen LernManagementSystem Moodle zur Verfügung.
Der Umgang mit der Schulcloud und dem Moodlesystem wird ab der Klasse 5 konsequent zur Gestaltung des Informatikunterrichts und zur Speicherung der eigenen Daten eingesetzt und geübt.

Dadurch ist ein Zugriff auf die Unterrichtsinhalte für die Schülerinnen und Schüler jederzeit und individuell möglich.

Willst du die Astronauten auf der ISS begrüßen? Die Geschwindigkeit der ISS messen? Und dabei eine künstlicher Intelligenz trainieren?

Seit 2018 nimmt das LvD jährlich mit Schülerteams erfolgreich am ESA-Projekt AstroPi teil.

Die ESA hat zwei RaspberryPi Einplatinencomputer zur internationalen Raumstation ISS geschickt, im Dezember folgen weitere noch leistungsstärkere; die Pis haben jeweils ein SenseHat-Modul für verschiedene Messungen, eine Kamera, die entweder zur Erde oder zum Weltall ausgerichtet ist und eine TPU für KI-Experimente.

Jedes Jahr gibt es eine neue Challenge, in der ihr die Sensoren, KI und Kameras der RaspberryPis programmieren könnt, um die gestellte Aufgabe möglichst gut zu lösen. Ausgewählte Programme werden dann auch real auf der ISS ausgeführt.

Jedes Team erhält im Anschluss ein personifiziertes Zertifikat der ESA mit Angabe des Namens, dem Zeitraum der Programmausführung und der Position der ISS zum Zeitpunkt des Programmstarts.

1. Mission Zero ( Nachricht und Bilder an die Astronauten schicken + Zertifikat )
2. Mission SpaceLab ( vorgegebene Aufgabe mit KI-Einsatz lösen + Zertifikat) 

Experimente am Rande des Universums

Seit 2018 schickt das LvD (ca. alle zwei Jahre) einen Wetterballon mit elektronischen Messgeräten und Kameras Richtung Weltall.
 

Die Aufgaben und Möglichkeiten in dieser AG sind vielfältig: 

• eigene Experimente für den Flug müssen ausgedacht und programmiert werden
• Kameras müssen für atemberaubende Fotos oder Filme ausgerichtet und programmiert werden
• es müssen Möglichkeiten gefunden werden, wie man die Nutzlast nach dem Rücksturz zur Erde wieder findet
• die Bodenstation am Schulhof muss geleitet werden, um die per Funk übertragenen Daten während des Fluges zum Miterleben im Internet zu veröffentlichen
• . . .

Weitere Filme und Fotos → http://tropoupload.lvd.de  

Knobeln steht im Vordergrund

Jedes Jahr nimmt das LvD im Informatikunterricht am Biberwettbewerb erfolgreich teil. 
Dort können Schülerinnen und Schüler ihr logisches Denken unter Beweis stellen lernen dabei spielerisch Grundprinzipien der Informatik.

Seit letztem Jahr nimmt das LvD auch am nachfolgenden Jugendwettbewerb Informatik teil, bei dem die Schülerinnen und Schüler Aufgaben in einer visuellen Programmierumgebung lösen können. 

Das Pflichtfach Informatik 5/6 löste 2022 den schon seit Jahren am LvD als PflichtAG durchgeführten Informatikunterricht bei weiterhin halbierter Klassenstärke ab.

Der Einsatz visueller und textbasierter Programmierumgebungen schafft zunächst ein solides Grundverständnis für das algorithmische Problemlösen. 

Die Nutzung maschinell lernender Systeme auf der Basis neuronaler Netze schafft im Vergleich dazu eine Vorstellung moderner Systeme mit künstlicher Intelligenz. 
Dies ermöglicht den Schülerinnen und Schülern ein komplexes Verständnis der Möglichkeiten herkömmlicher wie auch zukunftsorientierter Programmierkonzepte. 

Unterstützend ermöglicht die Betrachtung der Codierung, der Verschlüsselung und des Datenschutzes den Schülerinnen und Schülern den Aufbau einer kritisch reflektierten Haltung bei der Nutzung von Produkten des Internets. 

Dadurch werden sie in die Lage versetzt, digitale Endgeräte für ihre täglichen Arbeiten zielgerichtet, sinnvoll und zukunftsrelevant einzusetzen. (www.lvd.de → Unterricht → Fächer → Informatik).

Über die  Informatik-AG  in den Jahrgangsstufen 7/8 wird die 'Lücke' von der 6 zur Differenzierung geschlossen.

Der Unterricht findet als Arbeitsgemeinschaft im Umfang einer Wochenstunde statt. Die fachliche Ausgestaltung erfolgt auf der Basis eines didaktischen Konzepts, das im Rahmen eines Modellvorhabens vom LvD mit den anderen teilnehmenden Schulen erarbeitet wurde und lässt natürlich auch viel Freiraum für eigene Projektideen. 

In der Differenzierung erleben sich die Schülerinnen und Schüler als Betroffene (Persönlichkeitsschutz, ... ), Entwickler (Modellierer und Programmierer, ... ) sowie als Beurteiler und Anwender von Softwaresystemen. Dabei werden klassisch programmierte Softwaresysteme ebenso betrachtet wie künstlich intelligente Systeme. 

Dadurch verbessern sie in entsprechenden Projekten ihre Kompetenzen aus der 5, 6 und entwickeln ein differenziertes Bild von den umfangreichen Aspekten der Informatik. 

Die Festlegungen der Themengebiete und Leistungsanforderungen finden Sie auf der Homepage im schulinternen Lehrplan für die SI (www.lvd.de → Unterricht → Fächer → Informatik)

In der Oberstufe stehen das Knobeln und Modellieren komplexer Problemlösungen sowie die Grundprinzipien von Computern und deren Programmierung mit und ohne künstliche Intelligenz unter Beachtung der Auswirkungen auf den Menschen im Vordergrund. 

Die konkreten Inhalte hängen vom Kernlehrplan und den Zentralabiturvorgaben ab; neben der objektorientierten Modellierung bilden Datenbanken, Rechnernetze und formale Sprachen den Schwerpunkt der Oberstufenkurse. 

Dies entspricht den berufsweltlichen und universitären Anforderungen gleichermaßen.

 Die Festlegungen der Themengebiete und Leistungsanforderungen finden Sie auf der Homepage im schulinternen Lehrplan für die SII-GOst (www.lvd.de → Unterricht → Fächer → Informatik)