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Informatik-AG (Klasse 10)

In der Informatik-AG lernen wir anhand verschiedener Hilfsmittel, was Programmieren eines Computers bedeutet. Tiefere Einblicke bekommen wir im Informatikkurs in Klasse 11 und 12. In der AG probieren wir mit anschaulichen Beispielen aus, wie man denken muss, d.h. von welcher Seite man Probleme anpacken muss, damit sie für den Computer logisch zu bearbeiten sind. Ein Programm ist im Grunde wie ein Rezept: man braucht erstens Zutaten und zweitens eine Anleitung, was mit ihnen in welcher Reihenfolge anzustellen ist. Wer gerne an kniffligen Aufgaben herumknobelt, ist hier genau richtig.

 

Ein paar Beispiele: Mit Kara programmieren wir einen (ferngesteuerten) Käfer, der in bestimmten Landschaften gewisse Aufgaben erledigen muss. Dazu kombinieren wir symbolische Befehle, die mit der Maus an die richtige Stelle geklickt werden. So z.B. sieht ein Steuerprogramm für Kara aus (Bild links). Das hört sich vielleicht etwas kindlich an, ist aber vom Schwierigkeitsgrad her durchaus nicht einfach. Das Knobeln an der richtigen Lösung ist nicht bloß Spielerei, sondern effektiv eine Vorstufe des "echten" Programmierens. Die Kunst besteht darin, eine komplizierte Aufgabe in viele (logische!) kleine Schritte zu zerlegen; eine Kernkompetenz, die nicht nur in der Informatik gefragt ist ...

 

Einen Ausflug in die Computergrafik stellt die Welt der Fraktale dar. Das sind Figuren mit einer erstaunlichen Farb- und Formenvielfalt, und man glaubt kaum, dass sie durch eine einfache mathematische Formel entstehen. Rechnen muss dabei eigentlich nur der Computer. Wie kommt es, dass eine einfache Rechenvorschrift zu solch verblüffenden Bildern führt (Bild links)? Mit Hilfe der Tabellenkalkulation lässt sich sehen, was mit der Rechnung nach etlichen Wiederholungen passiert. Dem Computer muss mitgeteilt werden, wann er was rechnen und zeichnen soll (Programmierung). Wenn man die Anzahl der Rechenwiederholungen in verschiedene Farben übersetzt, entstehen verblüffende Formen.
Die mathematischen Grundlagen dieser auch als "Apfelmännchen" bekanntgewordenen Figur sind seit den 1970er Jahren bekannt, das Innere der Figur heißt Mandelbrot-Menge, nach ihrem Erfinder Benoit Mandelbrot (1924-2010).

Der Besuch der Informatik-AG setzt keine Vorkenntnisse voraus. Weder ist die Teilnahme an der AG Voraussetzung für den Informatik-Kurs in Klasse 11 und 12, noch muss - umgekehrt - der Kurs belegt werden, wenn man sich in Klasse 10 für die AG entscheidet. (Um Informatik als fünftes Abiturfach zu wählen, müssen allerdings sowohl die AG als auch die Kurse besucht worden sein, d.h. es müssen drei Jahre Informatik nachgewiesen werden können.)