Daten und ihre Verarbeitung
In diesem Kapitel lernen die Schüler*innen, wie Daten erfasst, gespeichert und verarbeitet werden. Schwerpunkte sind:
- Digitale Daten: Darstellung von Zahlen, Texten und Bildern im Computer.
- Datenstrukturen: Grundlagen von Arrays, Listen und Tabellen.
- Datenfluss: Wie Daten durch ein System transportiert werden.
Daten verschlüsseln
Das sichere Übertragen und Speichern von Daten wird durch Verschlüsselung gewährleistet. Die Schüler*innen lernen:
- Symmetrische Verschlüsselung: Ein Schlüssel für Ver- und Entschlüsselung.
- Asymmetrische Verschlüsselung: Einsatz von öffentlichen und privaten Schlüsseln.
- Praxis: Umsetzung einfacher Verschlüsselungsverfahren.
Informatik und Gesellschaft
Die Auswirkungen der Informatik auf die Gesellschaft werden diskutiert:
- Soziale Netzwerke: Chancen und Risiken im Umgang mit sozialen Medien.
- Datenschutz: Schutz der Privatsphäre in der digitalen Welt.
- Ethische Aspekte: Verantwortung im Umgang mit Technik.
Algorithmen und Problemlöser
Die Schüler*innen entwickeln Problemlösungsstrategien durch die Erstellung von Algorithmen:
- Algorithmische Prinzipien: Sequenzen, Schleifen und Bedingungen.
- Problemlösen: Einsatz von Algorithmen in alltäglichen Aufgaben.
- Vom Algorithmus zum Code: Umsetzung in einer Programmiersprache.
Mikrocontroller programmieren (Calliope / Arduino)
Einführung in die Steuerung von Mikrocontrollern anhand des Calliope mini und dem Arduino UNO:
- Hardware verstehen: Aufbau und Funktion des Calliope.
- Sensoren und Aktoren: Nutzung von LEDs, Tasten und Sensoren.
- Programmieren: Eigene Programme mit visuellen und textbasierten Tools entwickeln.
Maschinelles Lernen
Grundlagen des maschinellen Lernens werden vermittelt:
- Was ist KI? Unterschied zwischen maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz.
- Trainingsdaten: Bedeutung und Erstellen von Datensätzen.
- Beispiele: Einfaches Klassifizieren von Daten mit bestehenden Tools.
Programmieren mit JavaScript
Die Schüler*innen erlernen das Programmieren von interaktiven Webseiten mit JavaScript:
- Grundlagen: Variablen, Funktionen und Schleifen in JavaScript.
- Taralino-Bibliothek: Einführung und Nutzung für eigene Projekte.
- Projekte: Erstellen einfacher Spiele oder Animationen.
Daten und Datenbanken
Grundlagen von Datenbanken werden vermittelt, darunter:
- Strukturierung von Daten: Tabellen und Beziehungen.
- SQL: Grundlagen der Abfragesprache SQL.
- Praxis: Erstellen und Abfragen eigener Datenbanken.