Die Wissenschaft Informatik beschäftigt sich, wie das Kunstwort aus Information und Automatik schon vermuten lässt, mit der automatischen Informationsverarbeitung. In der Schule geht es im Informatikunterricht vor allem darum, den Schülerinnen und Schüler die grundlegenden Konzepte, die hinter den Informatiksystemen stecken, zu vermitteln. Grundlegende Konzepte der Informatik sind beispielsweise Variablen und Datentypen, Objektorientierung, Trennung von Layout und Inhalt.
Eine Besonderheit des Faches Informatik ist die Tatsache, dass das projektartige Arbeiten im Vordergrund steht. Teamarbeit ist ebenso selbstverständlich wie unverzichtbar. Insbesondere die Problemlösefähigkeit sowie das Strukturieren und Ordnen werden im besonderen Maße gefördert.
In der Sekundarstufe I wird das Fach Informatik in den Jahrgangsstufen 5 und 6 unterrichtet. Zusätzlich haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit das Fach als Differenzierungskurs in den Jahrgangsstufen 9 und 10 zu belegen. In der Sekundarstufe II wird das Fach als Grundkurs bis zum Abitur angeboten.
Am Abtei-Gymnasium Brauweiler gibt es zwei Computerräume mit jeweils 28 Schüler-Arbeitsplätzen und einem Lehrer-Rechner. Beide Räume verfügen zusätzlich zu einem interaktiven Whiteboard mit Beamer.
Außerdem gibt es einen weiteren Computerraum, der als Selbstlernzentrum vorgesehen ist, zur Zeit aber aufgrund nicht ausreichender Aufsichtskapazitäten so nicht eingesetzt wird. In diesem Raum befinden sich 15 Schülerarbeitsplätze und ein Lehrer-Rechner. Durch die geringere Anzahl an Computern und die Anordnung der Tische eignet sich dieser Raum vor allem für kooperative Lern- und Arbeitsformen.
Erstmals im Schuljahr 2010/2011 haben wir eine Teilnahme am Informatik-Biber-Wettbwerb für alle Schülerinnen und Schüler des AGB organisiert. Informationen über den Informatik-Biber sind auf der Homepage nachzulesen.
Der Informatik-Biber
- ist ein Informatik-Wettbewerb für Kinder und Jugendliche der Klassenstufen 5 bis 13.
- findet einmal jährlich im November statt.
- weckt das Interesse an Informatik durch spannende Aufgaben, die keine Vorkenntnisse erfordern.
- zeigt jungen Menschen, wie vielseitig und alltagsrelevant Informatik ist.
- regt zur weiteren Beschäftigung mit Informatik an.
- setzt sich für mehr Informatikunterricht in der Schule ein.
- erfreut sich zunehmender Beliebtheit: Zuletzt haben über 82.000 Schülerinnen und Schüler aus 645 Schulen im gesamten Bundesgebiet teilgenommen.
- ist Bestandteil der Initiative "Bundesweit Informatiknachwuchs fördern" (BWINF) rund um den Bundeswettbewerb Informatik.
Ziele des Informatik-Biber-Wettbewerbs
Interesse an Informatik wecken
Ziel des Wettbewerbs ist es, das Interesse an Informatik durch eine erste attraktive Begegnung mit den Konzepten dieses Faches zu wecken. Jugendliche werden angeregt, aktiver und bewusster mit Informationstechnik umzugehen. Sie erfahren, wie die Informatik alle Bereiche des Alltags durchdringt und wie vielseitig ihre Anwendungsmöglichkeiten sind. Damit will der Informatik-Biber dazu beitragen, die Attraktivität des Fachs Informatik sowie seinen Anteil im Schulunterricht zu steigern. Für die kommenden Jahre wünschen sich die Organisatoren eine weitere Steigerung der Teilnehmerzahl. Die Chancen stehen gut, denn noch machen nicht alle Bundesländer gleichermaßen mit.
Berührungsängste abbauen
Die Aufgaben des Informatik-Bibers sind unterhaltsam und überraschend und weisen häufig einen konkreten Bezug zum Alltag auf. Dennoch ist ihr Gehalt anspruchsvoll und klar informatisch. Auf diese Weise werden Berührungsängste mit dem noch jungen Fach Informatik abgebaut und neue Erkenntnisse zu seinen Inhalten gewonnen.
Der Informatik-Biber wird in vier Altersstufen durchgeführt: Klassen 5 und 6, 7 und 8, 9 und 10 und Stufen 11 bis 13. Von den insgesamt 18 Aufgaben in jeder Altersgruppe sind 6 einfach, 6 mittelschwer und 6 schwer. Die kurzen Fragen, meist im Multiple-Choice-Format, lassen sich ohne Informatik-Vorkenntnisse beantworten. Vielmehr ist strukturiertes und logisches Denken gefordert.
Ganz besonders werden mit den Aufgaben auch Mädchen angesprochen. Denn gerade im Alter von 10-12 Jahren ist es wichtig, Mädchen an die sogenannten MINT-Fächer (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) heranzuführen. Der hohe Anteil von Schülerinnen im letzten Jahr von über 40% ist daher großer Anlass zur Freude. In der jüngsten Altersgruppe stellten die Mädchen dabei nicht nur die Hälfte der Teilnehmer, sondern praktisch auch die Hälfte der Sieger.
Zur weiteren Beschäftigung mit Informatik anregen
Die Aufgaben des Informatik-Bibers lassen sich optimal nutzen, um in kurzer Zeit einen Überblick über verschiedene Fragestellungen der Informatik zu geben. Sie sind jedoch bewusst für eine weiterführende Beschäftigung mit Informatik über den Wettbewerb hinaus angelegt - ob in Arbeitsgemeinschaften, in der Familie, in Vertretungsstunden oder auch im Unterricht selbst.
Der Jugendwettbewerb Informatik ist ein Informatikwettbewerb für Schüler:innen mit wenig oder gar keiner Programmiererfahrung.
In der ersten und in der zweiten Runde können auf der Wettbewerbsplattform online Aufgaben bearbeitet werden. In der dritten Runde müssen schwierigere Aufgaben zuhause bearbeitet werden.
Der Wettbewerb umfasst sechs Aufgaben, jeweils in drei Schwierigkeitsgraden (Versionen). Für die leichte Version gibt es zwei Punkte, für die die mittlere drei Punkte und für die schwere vier Punkte. Die Schülerinnen und Schüler erhalten nur die Punkte der gelösten Aufgabe mit höchstem Schwierigkeitsgrad. Erreichte Punkte werden in den Aufgaben durch gelbe Sterne markiert.
Nach dem Start hat jeder Teilnehmende bis zu 60 Minuten Zeit, um die Wettbewerbsaufgaben zu lösen.
Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen 5 bis 13, sowie Berufsschüler:innen können am Jugendwettbewerb Informatik teilnehmen. Prinzipiell ist eine Teilnahme auch für jüngere Schülerinnen und Schüler erlaubt.
Das Abtei-Gymnasium nimmt seit dem Jahr 2018 mit den Informatikkursen am Jugendwettbewerb Informatik teil.
Ziel des Wettbewerbs ist es, Interesse an der Informatik zu wecken und zu intensiver Beschäftigung mit ihren Inhalten und Methoden sowie den Perspektiven ihrer Anwendung anzuregen.
Ablauf des Wettbewerbs
Der Wettbewerb beginnt im September, dauert etwa ein Jahr und besteht aus drei Runden. In der ersten und zweiten Runde sind fünf bzw. drei Aufgaben zu Hause zu bearbeiten. Dabei können die Aufgaben der ersten Runde ohne größere Informatikkenntnisse gelöst werden; die Aufgaben der zweiten Runde sind deutlich schwieriger.
In der ersten Runde ist Gruppenarbeit zugelassen und erwünscht. An der zweiten Runde dürfen jene teilnehmen, die allein oder zusammen mit anderen wenigstens drei Aufgaben weitgehend richtig gelöst haben. In der zweiten Runde ist dann selbstständige Einzelarbeit gefordert. Die Bewertung erfolgt durch eine relative Platzierung der Arbeiten.
Die ca. dreißig bundesweit Besten werden zur dritten Runde, einem Kolloquium, eingeladen. Darin führt jeder ein Gespräch mit je einem Informatiker aus Schule und Hochschule und analysiert und bearbeitet im Team zwei Informatik-Probleme.
Teilnahmebedingungen
Teilnehmen können Jugendliche, die am Tag des Einsendeschlusses der ersten Runde nicht älter als 21 Jahre sind. Sie dürfen jedoch zum Beginn des Wettbewerbs (das ist der 1. September des jeweiligen Jahres) noch nicht ihre Ausbildung abgeschlossen oder eine Berufstätigkeit aufgenommen haben. Ebenfalls ausgeschlossen sind Personen, die im Jahr des Wettbewerbbeginns oder früher ihr Studium an einer Hochschule oder Fachhochschule aufnehmen bzw. aufgenommen haben, falls sie nicht gleichzeitig noch die Schule beuschen.
Jugendliche, die nicht deutsche Staatsangehörige sind, müssen für die Dauer des Wettbewerbs (für die erste Runde ist das 1. September bis Einsendeschluss) ihren Wohnsitz in Deutschland haben oder eine staatlich anerkannte deutsche Schule im Ausland besuchen.
Junioraufgaben dürfen von bis zu 16-jährigen (Stichtag ist auch hier der Einsendeschluss) bzw. von Gruppen mit mindestens einem solchen Mitglied bearbeitet werden.
Alle Teilnehmer können unabhängig von einer Anmeldung die Aufgaben bearbeiten. Weitere Informationen in Bezug auf die Anmeldung gibt es bei den Lehrerinnen und Lehrern der Informatik-Fachschaft.
Schülerinnen und Schüler des Abtei-Gymnasiums können unter anderem im Rahmen der Informatik-AG unter Anleitung einer Informatiklehrkraft an diesem Wettbewerb teilnehmen.
Seit einigen Jahren betreibt der Fachbereich Informatik am Abtei-Gymnasium eine eigene Robotik-AG für interessierte Schülerinnen und Schüler. Unter dem spielerisch klingenden Namen „Lego-AG“ sind sie dazu eingeladen, Konzepten der Informatik praktisch näher zu kommen. Sie werden dabei mit Problemen konfrontiert, die Alltagssituationen nachemfunden sind.
Sie müssen dazu einen mit Sensoren ausgestatteten Roboter entwerfen, bauen und sein Verhalten programmieren. Wenn dann der Start-Knopf gedrückt wird, muss er die Aufgabe selbständig erledigen. Dabei nutzen und schulen sie nicht nur ihre Fähigkeiten beim Entwickeln von Algorithmen. Räumliches Vorstellungsvermögen, Kreativität und technischer Einfallsreichtum sind ebenso gefragt wie Geschicklichkeit beim Zusammenbau der Legoteile.Die Schülerinnen und Schüler können ihren programmierten Algorithmus sofort testen und sehen so, ob der Roboter die Aufgabe zuverlässig erledigt. Meist sind noch viele Nachbesserungen an Programm und Roboter nötig, bis das Projekt erfolgreich abgeschlossen ist.
Die Lego-AG richtet sich an technikbegeisterte Schülerinnen und Schüler, die sich über zusätzliche Herausforderungen freuen. Als weiteren Ansporn nimmt die Lego-AG jedes Jahr an mehreren regionalen Robotik-Wettbewerben teil. Neben Bau und Programmierung eines Roboters ist hier die umfassende Beschäftigung mit einem gesellschaftlich relevanten Thema gefragt. Mit wissenschaftlichen Techniken wird erforscht, inwiefern die Robotik in Bereichen wie „Naturkatastrophen“, „Hilfen für Senioren“ oder „Lebensmitteltransport“ eine Rolle spielen kann.
Vor allem aber macht die Mischung aus Basteln, Tüfteln und Optimieren Spaß aufs Lernen, wie er im normalen Unterricht nur selten entstehen kann. Die Schülerinnen und Schüler wachsen so mit der Zeit zu einem Team zusammen, das mehr erreichen kann als die Summe der einzelnen Mitglieder.
In Jahr 2013 wird am AGB erstmals ein Projektkurs mit Referenzfach Informatik angeboten. Auslöser war der Umstand, dass projektartiges Arbeiten im regulären Informatikunterricht aufgrund von Vorgaben des Lehrplans, Klausuren und der Notenpflicht nur bedingt möglich ist. Ein Projektkurs bietet interessierten Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, über ein ganzes Schuljahr hinweg an einem Projekt zu arbeiten. Einzige Vorgabe: Sie müssen mit dem Einplatinen-Computer „Raspberry Pi“ ein Computersystem bauen und programmieren, das Arbeitsabläufe in der Schule optimiert oder erleichtert.
In Kleingruppen überlegen sie sich einen Einsatzbereich und skizzieren ein Ziel für ihre einjährige Arbeit. Im Laufe des Schuljahres müssen sie dann ein Linux-Betriebssystem installieren, die Programmierung mit Python lernen, Hardware auswählen und zusammenbauen und schließlich das fertige System testen und den zukünftigen Benutzern vorstellen. Die Lehrkraft beobachtet diesen Prozess und greift ggf. unterstützend ein.
Im Schuljahr 2013/2014 haben sich die Schülergruppen sehr interessante Anwendungen für ihren Raspberry-Pi überlegt. Neben dem Bau des Systems müssen sich die Gruppen dabei auch mit Fragen des Datenschutzes auseinandersetzen:
- Mitteilungssystem für Quartalsnoten: Die Lehrer geben die Quartalsnoten an einem Rechner in eine Tabelle ein. Die Schülerinnen und Schüler können sich dann an einer kleinen Station in der Pausenhalle mit ihrem Schülerausweis einloggen und ihre Quartalsnoten einsehen. Die Lehrer müssen dann nicht mehr auf Kosten wertvoller Unterrichtszeit die Noten jedem Schüler einzeln bekanntgeben.
- WLAN-Station zur Nutzung von Handydisplays für den Unterricht: Der Leher kann die mobile Station mit in den Unterricht nehmen und die Schülerinnen und Schüler wählen sich mit ihren Smartphones in das WLAN ein. Sie starten eine speziell entwickelte App über die der Lehrer dann auf den Displays Text oder Bilder anzeigen kann. Das System ersetzt den Overhead-Projektor und erspart den teuren Druck von farbigen Folien.
- Anzeige der Anwesenheit von Lehrerinnen und Lehrern im Lehrerzimmer: Um Schülern die Kontaktaufnahme mit Lehrern zu erleichtern, soll ein Bildschirm anzeigen, welche Lehrkräfte sich gerade im Lehrerzimmer befinden. Dazu registriert ein System aus einer RFID-Antenne und personalisierten Chips als Schlüsselanhänger, welche Lehrer das Lehrerzimmer betreten und verlassen. So kann das vergebliche Warten vor der Lehrerzimmertür verhindert werden. Eine optionale Smartphone-App benachrichtigt den Schüler, sobald ein bestimmter Lehrer als anwesend eingeloggt ist.
Durch das praktische Arbeiten und die Freiheit bei der Ausgestaltung des selbstgesteckten Projektziels entwickeln die Kursteilnehmer eine große Motivation für die Beschäftigung mit Informatik und Elektrotechnik. Der Lehrer fungiert dabei lediglich als Berater und kümmert sich um die Rahmenbedingungen.