MINT-EC Informatik

Das Fach Informatik kann sowohl in der Erprobungs-, der Mittel- als auch in der Oberstufe gewählt werden, so dass eine Belegung in der 6. Klasse und eine kontinuierliche Belegung ab Klasse 8 (Wahlpflichtbereich II) bis hin zum Abitur möglich ist.

Da sich das Fach durch eine inhaltliche Neuausrichtung und materieller Neuanschaffungen seit einigen Jahren steigender Beliebtheit erfreut, können wir neben den Grundkursen in der Qualifikationsphase noch einen Leistungskurs, einen Projektkurs und besondere Lernleistungen in Informatik anbieten. Nähere Details zum Projektkurs, der besonderen Lernleistung im Fach Informatik und dem Leistungskurs finden Sie weiter unten.

Für den regulären Informatikunterricht stehen uns derzeit zwei Computerräume mit insgesamt 46 Arbeitsplätzen zur Verfügung. Zusätzlich können wir auf 32 Schullaptops zurückgreifen. Für die Schülerinnen und Schüler der Leistungskurse konnten wir dank der Unterstützung unseres Fördervereins weitere 12 Laptops anschaffen, die nicht im städtischen System eingebunden sind und uns somit deutlich mehr Flexibilität ermöglichen. Damit unsere Schülerinnen und Schüler Informatik nicht nur am Bildschirm (zum Beispiel bei der App- oder Spieleprogrammierung erleben) stehen ihnen 16 Lego-Mindstorms EV3 – Roboter zur Verfügung, die es im Unterricht der Jahrgangsstufe 9 zum Thema Robotik anzusteuern gilt. Dank einiger Wettbewerbssiege und einer Kooperation mit der GFOS mbH können wir regelmäßg neues und innovatives Unterrichtsmaterial anschaffen. So konnten wir in den letzten Jahren unsere Anzahl an Robotern aufstocken und diese zusätzlich um SmartCars auf Arduino-Basis und insgesamt vier programmierbare Flugdrohnen ergänzen. Mit den Drohnen können fortgeschrittene Schülerinnen und Schüler in eigenen Projekten, oder aber als Binnendifferenzierung im regulären Unterricht (Thema Programmierung/Robotik) arbeiten. Die Roboter finden auch bei der Programmierung mit Java in der Oberstufe Verwendung. Die derzeitigen Kursgrößen (in Sekundarstufe I und II) erlauben es, dass jedes Roboterteam aus maximal zwei Schülerinnen und Schüler besteht.

Alle von uns eingesetzten Programme für Schülerinnen und Schüler sind kostenlos erhältlich und meist für alle gängigen Plattformen (Windows, Mac, Linux) verfügbar.

Für detaillierte Angaben zum Mittel- und Oberstufenunterricht klicken Sie bitte auf die entsprechenden Schaltflächen.

Informationstechnische Grundbildung (ITG) in der Erprobungsstufe

Von 2019 bis 2022 gab es das Fach "Informationstechnische Grundbildung", kurz ITG, im Fächerkanon unserer Schule. Ausgestaltet von der Fachschaft Informatik wurde das Fach ITG in der sechsten Klasse mit zwei Stunden wöchentlich unterrichtet und befähigte unsere Schülerinnen und Schüler zum professionellen Umgang mit Informatiksystemen generell und Office-Anwendungen wie z.B. Word, Excel, PowerPoint im Speziellen.

Zu unserer Freude ist seit 2022 das Fach Informatik in der Jahrgangsstufe 6 als eigenständiges Fach etabliert, was allerdings zur Folge hat, dass ITG als "Fach" weichen musste. Die in ITG vermittelten Kompetenzen werden weiterhin innerhalb der übrigen Fächer erworben. In absehbarer Zeit werden wir jedoch auch ein zusätzliches gebündeltes ITG-Angebot in Form eines freiwilligen ITG-Online-Kurses anbieten.

Für eine ausführliche Beschreibung des Faches klicken Sie bitte !

Informatik in der Erprobungsstufe

Seit 2022 wird Informatik als eigenständiges Fach doppelstündig in der Jahrgangsstufe 6 unterrichtet.

Die Schülerinnen und Schüler erhalten umfassende Einblicke in die Fachwissenschaft Informatik und erwerben zentrale digitale und informatische Kenntnisse und Kompetenzen in einem Bereich, der ihre Lebens- und Arbeitswelt zunehmend prägt.

Durch unseren Bildungspartner GFOS mbH und unsere Teilnahme am Pilotprojekt it2School der Wissensfabrik (mit unserem Bildungspartner Amazon) sind wir  im besonderen Maße dazu in der Lage, den Unterricht altersgemäß, schüleraktivierend und handlungsorientiert zu gestalten.

Zum Beispiel stehen uns 70 Calliope Mini 2 zur Verfügung, so dass jede Schülerin und jeder Schüler einen eigenen Mini-Computer zur Verfügung hat, um spannende Programmierprojekte (z.B. einen fahrenden Roboter, eine leuchtende Tasche, einen Sprachassistenten usw.) umzusetzen.

Informatik in der Mittelstufe

Die erneute Neuausrichtung des Differenzierungsunterrichts ab 2019 macht unsere SchülerInnen fit für die Anforderungen in einer Mediengesellschaft. Ausgehend von dem tiefgreifenden Verständnis eines Office-Pakets (erlernt in Jahrgangsstufe 6 im Fach ITG) setzen sich die SchülerInnen in der Mittelstufe mit sozialen Netzwerken auseinander. Die Möglichkeiten und Gefahren werden zur Sprache gebracht. In einer Projektarbeit werden die Grundlagen von Datenschutz, Datensicherheit bis hin zu Auswirkungen von Cybermobbing erörtert.

Der kritische Umgang mit Medien wird zusätzlich noch mit Hilfe der computergestützten Bildbearbeitung thematisiert: In verschiedenen Projekten erlernen die Schülerinnen und Schüler Möglichkeiten der Bildbearbeitung und Bildmanipulation und erfahren praktisch und an ausgewählten Beispielen, was heutzutage alles möglich ist: zu unterscheiden was das reale Foto und was die manipulierte Kopie ist wird für den Laien immer schwieriger - wenn nicht sogar unmöglich. Daraus ergeben sich Konsequenzen für den Umgang mit modernen Medien, die im Rahmen des Informatikunterrichts thematisiert werden.

Ein weiterer wichtiger Block in der Mittelstufe bildet der erste Kontakt mit Modellierungs- und Programmierprojekten, orientiert an konkreten Anwendungsfällen der Informatik. So entwickeln die Schülerinnen und Schüler bereits in der neunten Klasse mit Hilfe der Software Scratch eigene Spiele.

Modellierung und Programmierung als Kern der Informatik, werden aber auch dank der Lego Mindstorms EV3 Roboter besonders „spielerisch“ und motivierend vermittelt. So werden alle Mühen bei der Auseinandersetzung mit Algorithmen oder Ablaufplänen belohnt, wenn die Roboter am Ende tatsächlich das tun, was unsere Schülerinnen und Schüler ihnen „sagen“.

Informatik in der Oberstufe

Die Themen in der Oberstufe sind zwar durch das Zentralabitur festgelegt, jedoch gibt es genügend Möglichkeiten der inhaltlichen Ausgestaltung. So können neben der theoretischen Informatik, Teile der Anforderungen durch Spieleprogrammierung, Anwendungsprogrammierung oder Anwendungen für Smartphones (so genannte Apps) umgesetzt werden.

Durch das stetig wachsende Schülerinteresse ist es uns mittlerweile möglich, neben den Grundkursen auch einen Leistungskurs und einen Projektkurs in Informatik anzubieten. Zudem haben bereits mehrfach Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit genutzt in Informatik eine "besondere Lernleistung" im Rahmen des Abiturs zu erbringen.

Durch dieses vielfältige Angebot können unsere Schülerinnen und Schüler in der Qualifikationsphase der Oberstufe einen außergewöhnlich deutlichen Schwerpunkt im Bereich der Informatik (5h LK (Q1/Q2) + 2h Projektkurs (Q1) + besondere Lernleistung (Q2)) und im MINT-Bereich generell legen, wie es kaum an einer anderen Schule in Essen möglich ist.

Projektkurs Informatik

Der Projektkurs in Informatik behandelt das Thema "Physical Computing" mit Mikroprozessoren wie zum Beispiel dem Raspberry-Pi.

Die Schülerinnen und Schüler lernen zunächst die Grundlagen der verwendeten Programmiersprache (derzeit Python) in gemeinsamen, kleineren Projekten kennen. Zu diesen Projekten gehört die Ansteuerung einer Straßenkreuzung (reales Modell mit Leuchtdioden), die aus einer Straße und einem Fußgängerüberweg besteht. Wenn ein Fußgänger den Anforderungskontakt betätigt, soll der Straßenverkehr gestoppt und die Ampel für die Fußgänger für einige Zeit "grün" geschaltet werden. Nach Ablauf der Zeit sehen die Fußgänger wieder "rot", die Autofahrer dafür "grün" und der Straßenverkehr kann wieder fließen.

Das zweite gemeinsame Projekt zum Erlernen weiterer, tiefergehender Grundlagen, ist die Realisierung eines NFC-Terminals. Nähern sich die Schüler mit digitalen Schülerausweisen (Chipkarten) dem Terminal, soll dieses (ohne Kontakt) den jeweiligen Namen und den aktuellen, individuellen Vertretungsplan anzeigen. Die NFC-Technik erhält immer mehr Einzug in das Leben unserer Schülerinnen und Schüler (z.B. kontaktloses Bezahlen). Durch die Entwicklung eines eigenen NFC-Terminals bekommen sie ein tiefer gehendes Verständnis für diese Technik.

Anschließend müssen die Schülerinnen und Schüler ein eigenes Projekt vollständig planen und letztlich auch realisieren. Bisherige Projektarbeiten unserer SchülerInnen umfassen zum Beispiel eine eigene Drohne, eine Retro-Spielekonsole, einen eigenen 3D-Drucker, ferngesteuerte Autos, ein Gewitterwarner mit Anschluss an ein Hobby-Klimanetzwerk, einen Luftqualitätsmesser oder eine musikgesteuerte Wasserfontäne - alles computergestützt gesteuert mit einem Raspberry Pi.

Dank der Unterstützung des Fördervereins unserer Schule und der GFOS konnten wir Material im Wert von mittlerweile knapp 3000€ anschaffen, um unseren Schülerinnen und Schülern bestmögliche Arbeitsbedingungen (für die Grundaustattung) zu schaffen. Neben 15 Raspberry-Pis der neuesten (3.+ 4.) Generation, konnten wir zusätzlich 10 Pi-Top-Ceed  (experimenteller Desktop inkl. HD Bildschirm für den Raspberry-Pi) und zahllose Sensoren und Aktoren anschaffen.

Damit lernen unsere Schüler auf moderne und "spürbare" Weise, was Code-Zeilen bewirken können, da sich nicht einfach nur etwas auf dem Monitor "abspielt", sondern mit echten Objekten (Leuchtdioden, Temperatursensoren, Motoren, usw.) interagiert wird. Dank der guten Ausstattung im Fach informatik haben die Schülerinnen und Schüler zusätzlich die Möglichkeit, für ihre eigenen Projekte innerhalb dieses Projektkurses, auf unsere vier 3D-Drucker (Ultimaker 3) zurückzugreifen, um sich selbst Teile zu drucken, die sie für ihr Projekt benötigen.