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zur Klasse 12

Informatik gA Klasse 11

Es sollen in chronologischer Reihenfolge auf dieser Seite die in der Klasse 11 bearbeiteten Themen aufgelistet werden. Ebenso die Lehrplanziele, zu denen in diesem Abschnitt ein (wichtiger) Beitrag geleistet wird.

 

1. HTML-Projekt

Lehrplanforderung: der Schüler kann
selbstständig ein Projektthema finden
im Rahmen von Projektarbeiten Bezüge zu anderen Fächern herstellen
im Team arbeiten und gemeinsam mit dem Team den Verlauf der Projektarbeit selbstständig organisieren
den jeweiligen Verlauf einer Projektarbeit sowie die Ergebnisse dokumentieren und präsentieren
Fallbeispiele zum Datenschutz, zur Datensicherheit und Urheberrecht diskutieren

Die Klasse 11 beginnt bei uns traditionell mit einem HTML-Projekt. Es werden für dieses Projekt die Anforderungen sehr genau formuliert, ebenso präzise werden die Bewertungskriterien angegeben. Als Hilfe sind ein Themenkatalog und Beispielprojekte vorhanden. Die Themen sollen aber selbst gewählt werden.
                                                                                                                                                                                    weiter >>

 

2. Bearbeiten von Problemen mit Perl

In diesem Schuljahr 2014/15 wird an unserer Schule in Informatik mit grundlegendem Anforderungsniveau (Grundfach) als Programmiersprache Perl verwendet. Dabei ist diese Sprache (wie vorher Java) nur das Hilfsmittel, um die Lehrplanziele insbesondere in der Klasse 11 umzusetzen. - Für die Bereitstellung von Beispielprogrammen für die Punkte 2.3 (Verzweigungen), 2.4 (Schleifen) und 2.7 (Funktionen) möchte ich Frank Matzmor (ehemaliger Schüler unseres Abiturjahrgangs 2014) herzlich danken. Ebenso bedanke ich mich beim Herausgeber des foo-Magazins Renée Bäcker. Die hier bereitgestellten Beiträge des Perl-Magazins stehen ebenfalls unter der Lizenz CC-BY-SA zur Verfügung.

Für die Nutzung von Perl sprechen folgende Gründe:

  • es gibt diese Sprache für praktisch jede Plattform einschließlich Windows
  • Perl ist Freeware, damit kann es problemlos zu Hause eingesetzt werden.
  • diese Sprache steht auf *jedem* Linux, Solaris bzw. Unix sofort zur Verfügung
  • es gibt zu Perl sehr viel Literatur (auch viele Angebote!)
  • es gibt genügend Information im Internet (Web, News, Listen)
  • es gibt zu dieser Sprache die größte Bibliothek (CPAN) = "Killerapplikation"
  • Perl ist die Sprache, die für reguläre Ausdrücke den Standard setzt.
     
Lehrplanforderung: der Schüler kann
den Algorithmusbegriff erläutern
die Sprachelemente Folge von Anweisungen, Auswahl und Wiederholung zur verbalen und grafischen Strukturierung von Algorithmen anwenden
ein Werkzeug der Informatik zum Problemlösen benutzen
Fehlermeldungen interpretieren und produktiv nutzen
imperativ und prozedural programmieren
das Variablenkonzept erläutern

Im Verlauf dieses Stoffgebietes wird anhand von Algorithmen (Intervallhalbierungsverfahren, euklidischer Algorithmus, Sieb des Eratosthenes) ein Algorithmusbegriff und grundlegende Eigenschaften von Algorithmen erläutert.
 

2.1 Installation und Kennenlernen von Perl

 
2.2 Ein- und Ausgabe-Anweisungen, Variablen und Operatoren

 

2.3 Verzweigungen

 

2.4 Schleifen

 

2.5 Strings

 

2.6 Listen

  • Collatzfolgen (Prüfungsaufgabe 2.1 und 2.2 vom GF Informatik 2007 aus Thüringen)

 

2.7 Subroutinen (Prozeduren und Funktionen)

 

2.8 reguläre Ausdrücke (Mustervergleiche)

 

3. Rekursion und Iteration

Als Einstieg in die Rekursion wird das bekannteste Beispiel für Rekursion "Türme von Hanoi" verwendet. Auf der Webseite für Kinder www.blinde-kuh.de haben wir in den letzten Jahren diese Variante genutzt. Wir bedanken uns bei dem Programmierer Stefan R. Müller, der uns dieses Programm unter der Lizenz CC-BY-SA zur Verfügung gestellt hat. - In der Liste zu unserem Schulserver wurde die Frage gestellt, wie von vorhandenen Accounts den Desktop neu erstellen kann und dabei neben dem Kopieren der Verzeichnisse und Dateien auch die Eigentümer und Rechte korrekt setzen kann. Zu unserer großen Verwunderung fand sich im CPAN kein brauchbares Tool, um diese Aufgabe erledigen zu können. Von den Dresdnern Perl-Mongers stellte uns dankenswerter Weise Martin Probst dazu eine rekursive Funktion zur Verfügung. Dieses praktische Beispiel soll hier den Schülern nicht vorenthalten werden, siehe 3.1 - letzter Punkt.

Lehrplanforderung: der Schüler kann
iterative und rekursive Algorithmen analysieren und vergleichen
iterative Algorithmen entwerfen und implementieren
die Problemlösungsmethoden Backtracking anwenden

In der Informatik wird von Iteration gesprochen, wenn ein Zugriff schrittweise (beziehungsweise wiederholt) auf Datenstrukturen erfolgt, beispielsweise bei einer FOR-Schleife.

Bei der Rekursion bezogen auf die Programmierung ruft sich eine Prozedur, Funktion oder Methode in einem Computerprogramm selbst wieder auf. (Auch der gegenseitige Aufruf stellt eine Rekursion dar.) Wichtig bei der rekursiven Programmierung ist eine Abbruchbedingung in dieser Funktion.

 

3.1 Erläuterung der Rekursion an bekannten Beispielen

 

3.2 kleine Aufgaben zur Rekursion

 

3.3 Anwendung der Iteration bei ausgewählten Verfahren

Anmerkung: Als zweites Beispiel für die Iteration wird die monoalphabetische Substitution behandelt. Da das Thema "Verschlüsselung" in der Klasse 12 behandelt wird, ist dieses Beispiel für die Iteration in die Klasse 12 verschoben.

 

4. Sortieren und Suchen

Es werden hier Bubble-, Selection- und Insertion-Sort als iterative Sortierverfahren erläutert und von den Schülern auch implementiert. Bei den rekursiven Sortierverfahren werden Merge- und Quicksort erläutert. Auch hier wird sich mit dem Quelltext auseinander gesetzt, aber das dient nur dazu, das Verständnis zu verbessern. Insbesondere geht es darum, die Zeitkomplexität zu erkennen und die Tragweite zu verstehen. Bei Quicksort soll das Problem des Pivot-Elements erkannt werden. Dazu wird auch auf Clever-Quicksort eingegangen.

Lehrplanforderung: der Schüler kann
die Arbeitsweise von iterativen und rekursiven Such- und Sortieralgorithmen erläutern
iterative Such- und Sortieralgorithmen entwerfen und implementieren
einen rekursiven Suchalgorithmus entwerfen und implementieren

 

4.1 iterative Sortierverfahren

 

4.2 rekursive Sortierverfahren

 

4.3 lineare Suche

 

4.4 binäre Suche

 

4.5 Suche in Texten

 

 

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Creative Commons Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Deutschland © ERG Saalfeld   -   Hans-Dietrich Kirmse       letzte Aktualisierung 5.05.2019