Informatik

Gymnasium am Wirteltor, Düren

Informatik: Ein Fach stellt sich vor


Computer bestimmen zunehmend unser berufliches und alltägliches Leben. Heutzutage sind sie schon gar nicht mehr aus unserem Leben wegzudenken – egal, ob es um das Einkaufen im Internet, die Kommunikation über Plattformen wie schüler.cc oder schülerVZ, den Fingerabdruck beim Reisen oder die Navigation im Auto geht. Hinter unserem modernen Leben und den vielfältigen Möglichkeiten auf Informationen zuzugreifen und sie zu verarbeiten steckt die Informatik. Dementsprechend gewinnt die Informatik als Schulfach ebenfalls zunehmend an Bedeutung.
Im Vordergrund des Schulfachs Informatik steht dabei nicht die Bedienung eines Computers. Der PC dient als fundamentales Werkzeug und seine Bedienung wird automatisch sukzessive bei der Auseinandersetzung mit informatischen Themen von den Schülerinnen erlernt und erweitert. Die Informatik beschäftigt sich dabei u.a. mit folgenden Problemen:

Sortieren und Suchen:


  • Wie muss ich vorgehen, wenn ich einen Text effizient auf ein bestimmtes Wort hin durchsuchen will?
  • Wie kann ich verhindern, dass ich im Dschungel im Kreis gehe und wie kann ich somit aus dem Dschungel herausfinden? (Zyklensuche in Graphen)
  • Wie schaffen es Suchmaschinen im World Wide Web (WWW) aus Millionen von Webseiten die für uns wichtigen Informationen zurückzuliefern? Was ist wichtig im WWW?

Rechnen, Verschlüsseln und Codieren


  • Wie ver- und entschlüsselt man Nachrichten im Internet? Wie kann ich sicher Online-Shopping oder Online-Banking machen (Public-Key-Kryptographie)?
  • Wie schafft man es, dass eine bestimmte Anzahl von Personen den Code für einen Safe aufteilen und nur den Safe öffnen können, wenn sie alle zusammen sind (Teilen von Geheimnissen)?
  • Fehlererkennende Codes: Was ist eigentlich eine EAN und welche Informationen stecken in einer ISBN Nummer?
  • Wie kann ich die Echtheit meiner Identität beweisen ohne meine Identität preiszugeben (sodass niemand Unfug mit meinen Daten treiben kann)? (Zero-Knowledge-Proof)

Planen, strategisches Handeln und Computersimulation


  • Wie bringe ich meinen Computer zum Schachspielen? (Alphabeta-Algorithmus für Spielbäume)
  • Wie kann der Computer das Haus vom Nikolaus zeichnen ohne den Stift abzusetzen (Eulertour)?
  • Zeigt mir mein Navigationssystem tatsächlich den kürzesten/schnellsten Weg zum Ziel? (Dijkstra Algorithmus)?
  • Was ist das Rucksackproblem und warum kann es kein Computer der Welt (effizient) lösen? (richtig schwere Probleme)