Das Internet ist das größte Kommunikations- und Informationsnetz, das die Menschheit je geschaffen hat – und es ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Ob Nachricht, Videostream oder Onlinespiel: Dahinter steckt immer dasselbe Prinzip. In diesem Themenfeld schaust du hinter die Kulissen: Wie sind Rechner in Netzen verbunden? Welche Bausteine stecken dahinter? Und nach welchen Regeln – den Protokollen – „unterhalten“ sich Computer eigentlich?
Lernziele
- den Aufbau und die Bestandteile von Rechnernetzen beschreiben und die Funktion der wichtigsten Komponenten (u. a. Switch und Router) erklären,
- die Grundlagen des Internets darstellen: IP-Adresse, Domain Name System (DNS) und TCP/IP-Referenzmodell,
- die Client-Server-Architektur mit Client, Server, Dienst und Protokoll erläutern und grundlegende Sicherheitsaspekte einordnen.
Jede Webseite, die du heute geöffnet hast – der Vertretungsplan, ein Video-Portal, dein Lieblingsshop – ist im Kern ein HTML-Dokument. In diesem Themenfeld lernst du die Sprache des Webs von Grund auf: Du schreibst eigene HTML5-Seiten, verstehst ihren inneren Aufbau als Baum, gestaltest sie mit CSS3 und baust Formulare, die Daten an einen Server schicken. Am Ende kannst du nicht nur Webseiten lesen wie ein Profi – du kannst sie selbst bauen.
Lernziele
- den Aufbau eines HTML5-Dokuments beschreiben: Grundgerüst, grundlegende HTML-Elemente, öffnende und schließende Tags, Attribute und Attributwerte sowie Hyperlinks,
- die Struktur von HTML-Dokumenten erläutern: Dokumentbaum, Schachtelung und strukturierende Elemente,
- Webseiten mit CSS3 gestalten: Selektoren, grundlegende CSS-Attribute und Grid-Layout,
- Formulare erstellen und den Versand der Eingabedaten (GET/POST) erklären.
Bisher hast du Programme benutzt – jetzt schreibst du sie selbst. Programmieren ist die Primärerfahrung der Informatik: Du beschreibst einem Computer in einer präzisen Sprache, was er tun soll, und er tut es – gnadenlos wörtlich. In diesem Themenfeld lernst du mit Python die Grundlagen, die in praktisch jeder Programmiersprache gleich sind: Datentypen und Variablen, Kontrollstrukturen und Algorithmen, Funktionen – und am Ende baust du Programme mit echten Fenstern, Buttons und Textfeldern. Die Sprache ist dabei Mittel zum Zweck: Es geht nicht um Python-Trickkisten, sondern um das Denken in Algorithmen, das dich durch die gesamte Oberstufe trägt.
Lernziele
- einfache und strukturierte Datentypen unterscheiden und einsetzen: Ganze Zahl, Gleitkommazahl, Wahrheitswert, Zeichen, Zeichenkette und Feld (Liste),
- mit Variablen, Operationen, logischen Ausdrücken und Typkonvertierungen sicher umgehen,
- einfache Algorithmen modellieren und implementieren: Anweisung, Kontrollstrukturen und Struktogramm,
- Funktionen (Methoden) mit und ohne Rückgabewert sowie mit Parametern entwerfen und nutzen,
- grafische Benutzeroberflächen mit Fenster, Label, Textfeld und Button bauen und ereignisgesteuert programmieren.
Jetzt wird alles zusammengeführt: Im Informatikprojekt baust du mit deinem Team ein echtes Produkt – eine Website, eine App, ein Quiz, einen Vokabeltrainer – und nutzt dafür, was du in den Themenfeldern E.1 bis E.3 gelernt hast. Neben der Technik lernst du das, was Softwareentwicklung in Wirklichkeit ausmacht: planen, Aufgaben verteilen, Absprachen einhalten, Teilergebnisse zusammenführen – und dabei Datenschutz und Urheberrecht im Blick behalten. Kurz: Du arbeitest so, wie Profis arbeiten.
Lernziele
- eine Projektaufgabe aus den Themenfeldern E.1–E.3 (auch übergreifend) auswählen, eingrenzen und mit Anforderungen, Meilensteinen und Zeitplan planen,
- im Team arbeitsteilig entwickeln: Rollen und Prozesse festlegen, Absprachen und Termine einhalten und die Teilergebnisse zu einem Produkt zusammenführen,
- dabei Datenschutz und Urheberrecht beachten – von personenbezogenen Daten bis zu Lizenzen für Bilder, Musik und Code.
Jedes Mal, wenn du eine Nachricht verschickst, eine Webseite mit dem Schloss-Symbol öffnest oder Geld überweist, arbeitet im Hintergrund Kryptologie – die Wissenschaft vom Verschlüsseln und vom Knacken von Geheimnissen. In diesem Themenfeld verschlüsselst du wie Caesar, brichst Codes wie die Codeknacker von Bletchley Park, tauschst Schlüssel wie Diffie und Hellman und verstehst mit RSA und der digitalen Signatur die Verfahren, die das moderne Internet zusammenhalten. Und weil du programmieren kannst (E.3), implementierst du dein erstes Verschlüsselungsverfahren selbst.
Lernziele
- einfache symmetrische Verschlüsselungsverfahren (u. a. Substitution und Transposition) anwenden, unter dem Aspekt Sicherheit bewerten und ein Verfahren modellieren und implementieren,
- das Problem des Schlüsseltauschs erklären und den Schlüsseltausch nach Diffie-Hellman durchführen,
- die Grundlagen von RSA und der digitalen Signatur erläutern.