Methodische Handbücher für Informatiklehrer der 10. Klasse

In der 10. Klasse wird die Informatik vertieft und spezialisiert. Die Studierenden lernen komplexe Programmierkonzepte, Netzwerke, Datenbankverwaltung und Grundlagen der Informationssicherheit. Ziel des Programms ist die Vorbereitung auf reale Herausforderungen, die in der künftigen beruflichen Tätigkeit auftreten können.

10. Klasse (Viertel)

1. Quartal (September-Oktober):

• 8 Lektionen (2 Lektionen pro Woche).
• Themen :
  • Algorithmen und Datenstrukturen: Wiederholung und Vertiefung in die Sortierung (Schnellsortierung, Pyramidensortierung), Suche, Algorithmen auf Graphen (Tiefensuche, Breitensuche).
  • Programmierung: fortgeschrittene objektorientierte Programmierung (OOP) – Arbeiten mit Klassen, Vererbung, Kapselung, Polymorphismus.
  • Einführung in Netzwerktechnologien: Grundlagen der Netzwerkinteraktionen, Protokolle (HTTP, FTP), Grundlagen der Arbeit mit Netzwerken und dem Internet.

2. Quartal (November-Dezember):

• 7-8 Unterrichtsstunden (1-2 Unterrichtsstunden pro Woche).
• Themen :
  • Programmierung: Arbeiten mit Bibliotheken und Modulen, Erstellen komplexerer Softwareprodukte, Arbeiten mit Dateien und Datenbanken über Programmierschnittstellen (z. B. in Python oder Java).
  • Datenbanken: Datenbankdesign, Erstellung relationaler Datenbanken, komplexe SQL-Abfragen, Datennormalisierung, Arbeiten mit Transaktionen.
  • Webentwicklung: Erstellen interaktiver Webanwendungen mit HTML5, CSS3, JavaScript. Grundlagen der Arbeit mit serverseitigen Programmiersprachen (wie PHP, Python oder Node.js).

3. Quartal (Januar-März):

• 8 Lektionen (2 Lektionen pro Woche).
• Themen :
  • Client-Server-Technologien: Vertiefung der Prinzipien des Serverbetriebs, Grundlagen der REST-API, Interaktion mit Datenbanken über Webschnittstellen.
  • Programmierung: Erstellen vollwertiger Softwareanwendungen mithilfe von OOP, Interaktion mit dem Benutzer über Schnittstellen, Arbeiten mit Threads und Multitasking.
  • Informationssicherheit: Grundlagen der Kryptographie, Datenverschlüsselung, Schutz von Informationen im Netzwerk, Verwendung von Sicherheitsprotokollen (HTTPS, SSL).

4. Quartal (April-Mai):

• 7-8 Unterrichtsstunden (1-2 Unterrichtsstunden pro Woche).
• Themen :
  • Projektaktivitäten: Erstellen von Einzel- oder Gruppenprojekten, die Programmierung, Datenbankarbeit und Webentwicklung umfassen. Zum Beispiel die Entwicklung einer Webanwendung mit einer Datenbank oder eines Multimediaprojekts.
  • Arbeiten mit Big Data: Einführung in die Analyse großer Datenmengen, Umgang mit Werkzeugen zu deren Verarbeitung und Visualisierung (z. B. Tabellenkalkulationsprozessoren, Datenbanken, Programmiersprachen für die Arbeit mit Daten).
  • Erweiterte Cybersicherheit: Schutz personenbezogener Daten, Verhinderung von Angriffen (z. B. DDoS), Grundlagen der Zugriffskontrolle, Arbeiten mit Antiviren- und Sicherheitssystemen.

Ergebnis:

Für die 10. Klasse sind 30–32 Unterrichtsstunden vorgesehen , wobei der Schwerpunkt auf Programmierung (mit Schwerpunkt OOP), Datenbanken und Netzwerktechnologien liegt. Die Studierenden lernen den Umgang mit Client-Server-Anwendungen und vertiefen ihr Wissen im Bereich Informationssicherheit und Kryptographie. Die praktische Anwendung des Wissens wird durch Projektaktivitäten realisiert, bei denen die Studierenden vollwertige Anwendungen, Websites oder Datenbanken erstellen.