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.