Unterrichtsmaterialien Informatik: Ganze Werke Seite 2/6
135 MaterialienIn über 135 Dokumenten und Arbeitsblättern für das Fach Informatik findest du schnell die passenden Inhalte für deine nächste Stunde. Jetzt kostenlos testen und mehr Materialien nach der Anmeldung entdecken!
Informatik
Gymnasium
Auswählen
Auswählen
Gesamtwerk
Einheit: Künstliche Intelligenz und ihr Nutzen
Kühlschränke, die fehlende Lebensmittel einkaufen, Spracherkennung, die nahezu jede Frage beantwortet oder zum Konsumentengeschmack passende Musik vorschlägt, oder Saugroboter, die unsere Arbeit übernehmen. All diese Smarthome-Beispiele funktionieren wegen ihrer künstlichen Intelligenz.. Aber was ist überhaupt künstliche Intelligenz? In dieser einführenden Unterrichtseinheit setzt sich Ihre Klasse mit der künstlichen Intelligenz auseinander und gewinnt einen ersten Überblick über vorhandene Einsatzgebiete. Dabei sollen diese auch kritisch beleuchtet werden.
Gesamtwerk
Angriffe auf die Datensicherheit
Anhand eines auf zwei Niveaustufen vorliegenden Informationstextes informieren sich die Schülerinnen und Schüler über die wesentlichen Eigenschaften und das Schadenspotential von Trojanern, Hoaxes und Kettenbriefen. In ausgewählten Aufgabenbeispielen beschäftigen sie sich mit verschiedenen Angriffen von Trojanern und Hoaxes auf die Datensicherheit und hinterfragen ihr eigenes Sicherheitsverhalten kritisch.
Gesamtwerk
Die Firewall und weitere Schutzmaßnahmen gegen Malware
Anhand eines auf zwei Niveaustufen vorliegenden Informationstextes informieren sich die Schülerinnen und Schüler über die Grundprinzipien des Schutzes gegen Malware, welche sie anhand von Übungsaufgaben festigen. Ein weiterer Informationstext Firewall wird von den Lernenden bearbeitet und das neu erworbene Wissen anhand von Experimenten in der Lernsoftware Filius angewendet sowie in einer abschließenden Lernerfolgskontrolle gesichert. Sollte bei Ihnen oder den Lernenden noch kein Grundlagenwissen zum Programm Filius vorhanden sein, kann die mitgelieferte Methodenkarte zum Einsatz kommen.
Testen kostet nichts
Probiere meinUnterricht 14 Tage lang aus. Kündigst du während deiner Probezeit, entstehen für dich keine Kosten.
Gesamtwerk
Angriffe auf die Datensicherheit
Anhand eines auf zwei Niveaustufen vorliegenden Informationstextes informieren sich die Schülerinnen und Schüler über die wesentlichen Eigenschaften und das Schadenspotential von Viren und Würmern. In ausgewählten Aufgabenbeispielen und einer Lernzielkontrolle beschäftigen sie sich mit verschiedenen Angriffen von Viren und Würmern auf die Datensicherheit und hinterfragen ihr eigenes Sicherheitsverhalten kritisch.
Gesamtwerk
Bereiche der Datensicherheit an Fallbeispielen
In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Lernenden die Kernbereiche der Datensicherheit – Vertraulichkeit, Verfügbarkeit, Integrität, Authentizität. Anhand von Fallbeispielen wenden sie das Wissen in Form von Aufgaben und einer Lernzielkontrolle an. Dabei wird ihnen klar, dass Daten nie hundertprozentig sicher sind, Datensicherheit aber dann gegeben ist, wenn die Risiken durch angemessene Maßnahmen auf ein vertretbares Maß reduziert sind.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Einheit: Menschliches und maschinelles Lernen
Wie lernen wir und was unterscheidet menschliches von maschinellem Lernen? Ausgehend von einer Alltagsgeschichte beschäftigen sich die Lernenden mit Beispielen des Lernens sowie Lernstrategien und definieren den Begriff „Lernen“. Ihre Klasse beschäftigt sich anschließend mit dem menschlichen Lernen durch Sinneswahrnehmungen sowie durch Ordnen und überträgt diese Lernmethoden auf das maschinelle Lernen (supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning). So lernen Ihre Schülerinnen und Schüler Sensoren sowie die Objektorientierung als Grundmethoden des maschinellen Lernens kennen.
Gesamtwerk
Die Geschichte des Internets
Anhand eines Informationstextes erarbeiten sich die Lernenden die Geschichte des Internets. Sie lernen dabei auch den Grundgedanken des Internets anhand des ARPA-Nets kennen. Die neu erworbenen Informationen sichern sie beim Ausfüllen eines Lückentexts und eines Zeitstrahls. Anhand eines Experiments zum manuellen E-Mail-Versand können sie die Anfänge des Internets praktisch nachempfinden und lernen mit dem Programm Filius zu arbeiten.
Gesamtwerk
Datenschutz im Unternehmen und Datenskandale
In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Lernenden anhand von Informationstexten und Internetlinks mit den Grundsätzen der Datenschutzgrundverordnung (DSGVO) sowie mit beispielhaften Datenschutzskandalen. Anhand von Übungsaufgaben und einer Lernerfolgskontrolle festigen sie ihr neu erworbenes Wissen rund um den Datenschutz.
Gesamtwerk
Einsatz künstlicher Intelligenz für mehr Nachhaltigkeit in Industrie und Alltag
Diese Unterrichtseinheit gibt im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) facettenreiche Einblicke, wie künstliche Intelligenz (KI) heute und in Zukunft die UN-Nachhaltigkeitsziele umzusetzen hilft. Fachtermini, charakteristische Bereiche und typische Merkmale von KI für nachhaltige Ziele werden anschaulich vermittelt. Lassen Sie die Lernenden Kenntnisse zu zukunftsweisenden Methoden der Datenerfassung und -aufbereitung für die KI-Algorithmen erwerben, z. B. Crowdsourcing und digitale Zwillinge. Von der gedanklichen Konferenzteilnahme bis hin zu Expertenteams lernen die Jugendlichen KI-Anwendungen zur Unterstützung der globalen Nachhaltigkeit kennen, beschreiben fachkundig die technischen Abläufe und Voraussetzungen und geben eine fundierte Einschätzung zur gesellschaftlichen Bedeutung.
Gesamtwerk
Java-Projekt: Flucht aus einem Irrgarten
Im Rahmen einer Projektarbeit lernen die Schülerinnen und Schüler Strategien zu entwerfen, wie sie selbst oder ein Computer aus einem Irrgarten entkommen können. Mithilfe einer Programmvorlage für Java werden sie angeleitet einen Algorithmus zu entwerfen, diesen zu testen und sukzessiv zu verbessern. Der Fokus liegt dabei auf dem Trainieren von prozessualem Denken.
Gesamtwerk
Lineare und agile Softwareentwicklung mit Wasserfallmodell und Scrum
Scrum ist ein Vorgehensmodell aus dem agilen Projektmanagement bzw. der agilen Softwareentwicklung. Es wurde in der Softwaretechnik zur Produktivitätssteigerung entwickelt, wird aber mittlerweile auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt. Mit dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler handlungsorientiert und spielerisch, u.a. auch unter optionaler Verwendung eines digitalen LearningSnacks sowie anhand eines Scrum-Trainings mit dem Paper Plane Game, die Grundlagen des Scrum-Frameworks und die Unterschiede zu linearen (nicht iterativen) Vorgehensmodellen aus dem traditionellen Projektmanagement, wie dem Wasserfallmodell. Abschließend dient ein Wissenstest, der auch als interaktive LearningApp spielbar ist, als Lernerfolgskontrolle. Ein Kahoot!-Quiz rundet die Einheit ab.
Gesamtwerk
Scrum im (Informatik-)Unterricht
Informieren Sie sich mit diesen Materialien über Scrum als Vorgehensmodell zur agilen Softwareentwicklung sowie dessen Einsatzmöglichkeiten im (Informatik-)Unterricht. Scrum wurde in der Softwaretechnik zur Produktivitätssteigerung entwickelt, wird aber mittlerweile in vielen anderen Bereichen eingesetzt. Da es zwischen Scrum-Prozess und vollständiger Handlung viele Parallelen gibt, finden sich im Unterricht vielfältige Möglichkeiten für den Einsatz von Scrum.
Gesamtwerk
Methodenkarte: Agile Methode Scrum
Diese Methodenkarte stellt ausgewählte Elemente, wie das Kanban-Board, die Standup Meetings oder das eXtreme Programming, des Vorgehensmodells Scrum aus dem agilen Projektmanagement bzw. der agilen Softwareentwicklung vor. Greenfoot wird als Beispiel einer Entwicklungsumgebung zur Umsetzung agiler Programmierungen vorgeschlagen und Beispiele agiler Softwareentwicklungsprojekte genannt. Nutzen Sie die Methodenkarte als Übersicht zur agilen Methode Scrum für die Vorbereitung Ihres Unterrichts oder auch für die Schülerhand
Gesamtwerk
Wie nachhaltig sind KI-Anwendungen?
Diese Unterrichtsmaterialien vermitteln einen Einblick in aktuelle Anwendungen künstlicher Intelligenz des alltäglichen Lebens und analysieren im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) deren Nachhaltigkeitscharakter. Versetzen Sie Ihre Lernenden in die Lage, Aufbau und Funktion der KI-Anwendungen zu verstehen und einzuschätzen, in welchem Verhältnis der persönliche Nutzen der Anwendungen zu deren Nachhaltigkeit steht. Dabei erarbeitet sich die Klasse Fachtermini der Nachhaltigkeit ebenso wie Elemente „grüner“ Digitalisierung. Lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler als Expertinnen und Experten die Nachhaltigkeit ausgewählter KI-Anwendungen analysieren.
Gesamtwerk
Theoretische Informatik: Reguläre Sprachen und endliche Automaten
Die theoretische Informatik bildet mit endlichen Automaten und formalen Sprachen das Grundgerüst für moderne Programmiersprachen. Mit dieser Unterrichtseinheit können sich ihre Schülerinnen und Schüler die Grundlagen dieses Themengebiets mithilfe von handlungsorientierten Situationen und differenzierten Aufgaben erarbeiten. Unterstützt wird die Erarbeitung durch das verlinkte Hilfematerial und eine interaktive Software zur Erstellung von endlichen Automaten. Ein Kahoot!-Quiz dient als Gesamtlernzielkontrolle.
Gesamtwerk
Methodenkarte: FLACI
FLACI ist ein digitales didaktisches Werkzeug zur aktiven Aneignung von Grundkenntnissen aus der theoretischen Informatik. Es enthält Werkzeuge zum Entwerfen und Evaluieren von formalen Sprachen, regulären Ausdrücken und formalen Grammatiken, der grafischen Konstruktion verschiedener abstrakter Automaten sowie dem automatischen Generieren von Compilern. Es deckt damit den kompletten Kompetenzbereich „Formale Sprachen und Automaten“ der Sekundarstufe II des Fachs Informatik ab.
Gesamtwerk
Künstliche Intelligenz
Was bedeutet Intelligenz, was macht uns intelligent? Während die Wissenschaft auf diese Frage noch keine endgültige Antwort gefunden hat, wird im Bereich der künstlichen Intelligenz bereits seit mehreren Jahrzehnten versucht, Maschinen mit Intelligenz auszustatten. Dabei orientieren sich die Forschenden am menschlichen Gehirn. Werden Maschinen also nun bald so intelligent sein wie wir? Diese Einheit macht künstliche Intelligenz auch praktisch erfahrbar. Die Lernenden führen z. B. selbst einen Turing-Test durch und trainieren ein künstliches neuronales Netz.
Gesamtwerk
Methodenkarte: Adobe Photoshop
Diese Methodenkarte stellt Ihnen als Lehrkraft sowie Ihren Lernenden komprimiert zusammengefasst wichtige Elemente des Programms Adobe Photoshop vor. Adobe Photoshop ist das weltmarktführende Bildbearbeitungsprogramm für Rastergrafiken. In dem Programm lassen sich Bilddateien öffnen und anhand verschiedener Werkzeuge wie dem Verschiebe-, Retusche, Auswahl- sowie Text- und Formenwerkzeug bearbeiten. Durch die Arbeit mit Ebenenstilen, Ebenenmasken und Einstellungsebenen sowie Pfaden und Kanälen kann die Bildbearbeitung beliebig komplex werden und in verschiedenen Klassenstufen des Informatikunterrichts Anwendung finden.
Gesamtwerk
Digitale Bildbearbeitung in Theorie und Praxis
Ziel dieser Unterrichtssequenz für die Klassenstufen 10 bis 13 ist es sich zunächst mit den technischen und theoretischen Grundlagen der Bildbearbeitung vertraut zu machen. Diese einführenden Aufgaben zu Vektor- und Rastergrafiken, Grafikformaten (EPS, SVG, PDF, GIF, TIFF, JPEG, PNG, PSG) und ihren Eigenschaften, zu den Adobe-Photoshop-Elementen sowie zu digitaler Bildbearbeitung im Allgemeinen können in Form von Arbeitsblättern oder als motivierende interaktive LearningApps-Übungen bearbeitet werden. Auch eine komplett selbstständige Erarbeitung mit der beiliegenden interaktiven Selbstlerneinheit ist denkbar. Danach beginnt die praktische Arbeit mit Adobe Photoshop (oder z. B. GIMP). Ihre Schülerinnen und Schüler sollen für die Besitzerin eines Aquariengeschäfts eine Collage erstellen. Eine Checkliste dient als leitende Richtschnur, sodass möglichst viele Adobe-Photoshop-Funktionen verwendet werden. Zum Abschluss dient das analog sowie als digitales Kahoot!
Gesamtwerk
Selbstlerneinheit: Grafikformate & Grafiktypen
In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler selbstständig die Charakteristika von Vektorgrafiken und Rastergrafiken, das Prinzip der Skalierung von Grafiken, verschiedene Grafikformate für Vektorgrafiken (EPS, SVG, PDF) sowie für Rastergrafiken (GIF, TIFF, JPEG, PNG, PSG) mit ihren Eigenschaften und lernen zu unterscheiden, welche Grafikformate sich für Web bzw. Druck am besten eignen.
Gesamtwerk
Grundlagen des Datenschutzes an Fallbeispielen
Der Schutz personenbezogener Daten ist in unserer Gesellschaft ein hohes Gut, das in vielen Fällen als sehr hinderlich empfunden wird. Mit dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler handlungsorientiert an schüleralltagsnahen Fallbeispielen die Grundlagen des Datenschutzes mit Fokus auf personenbezogene Daten sowie Möglichkeiten und Nutzen der Erhebung und Auswertung ihrer persönlichen Daten. Sie werden so zu einem kritischen Umgang mit der Weitergabe personenbezogener Daten im Internet angeleitet.
Gesamtwerk
Mit dem Mikrocontroller Arduino zur Ampelschaltung
Im Verkehr spielt Energieverbrauch eine große Rolle. Ampeln sind dazu da, einen flüssigen Verkehr zu ermöglichen und dadurch unter anderem die Energieeffizienz zu steigern. Vermitteln Sie mithilfe dieses Beitrags ein Grundverständnis der Funktionsweise von Ampeln und befähigen Sie so die Lernenden, die Technik hinter einer Ampelschaltung zu begreifen. Anhand des Mikrocontrollers Arduino lernt Ihre Klasse selbstständig einzelne Bauteile zu programmieren, bei einer Autofahrerampel eine Tag-und-Nacht-Situation zu simulieren sowie bei der Fußgängerampel per Taster die Farbe Grün, begleitet von einem Ton, anzufordern.
Gesamtwerk
Das Internet
Das Internet ist ein fester Bestandteil in unserem Leben geworden und doch scheint die Entwicklung so rasant, dass wir kaum mithalten können. Mit dieser Unterrichtsenheit steigen Ihre Schülerinnen und Schüler nicht nur in die Geschichte des Internets ein und beschäftigen sich mit den Grundlagen der Datenübertragung, sondern sie erfahren auch, welche Technologien, Chancen sowie Risiken der Datensicherheit beim Surfen im Internet dem globalen Netz zugrunde liegen. Themen wie das Urheberrecht im Netz sowie Schadprogramme für Cyberangriffe und Internet-Tracking kommen dabei zur Sprache. Drei H5P-basierte Videos mit interaktiven Übungen zur Geschichte des Internets, der Internetsicherheit sowie den Rechten im Netz sorgen für Motivation bei den Lernenden und für eine Visualisierung der Lerninhalte.
Gesamtwerk
Grundvorstellungen zum maschinellen Lernen
Systeme, in denen maschinelles Lernen eine Rolle spielt, dringen in immer mehr unserer Lebensbereiche vor. Oftmals ist es uns gar nicht bewusst, dass diese Systeme maschinelles Lernen nutzen. Ziel dieser Unterrichtseinheit für den Informatikunterricht der Sekundarstufe I ist es, die Lernenden dafür zu sensibilisieren, wie Systeme mit künstlicher Intelligenz arbeiten, und Grundvorstellungen auszubilden, wie maschinelles Lernen und Mustererkennung funktionieren. Ein Einstieg über das Spiel Tic-Tac-Toe motiviert die Lernenden für die Thematik und wiederholt die Erstellung von Entscheidungsbäumen. Selbstständige Begriffsrecherchen im Internet, kurze Erklärvideos sowie eine interaktive Selbstlerneinheit runden die schülerzentrierte Erarbeitung ab.
Gesamtwerk
Selbstlerneinheit: Einführung in das maschinelle Lernen
In dieser interaktiven PowerPoint-Selbstlerneinheit erarbeiten sich Ihre Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I die Grundlagen des maschinellen Lernens. Anhand einer motivierenden Geschichte rund um die Außerirdischen Kontakties lernen die Schülerinnen und Schüler die Grundprinzipien der Mustererkennung anhand von Bildern.
Testen kostet nichts
Probiere meinUnterricht 14 Tage lang aus. Kündigst du während deiner Probezeit, entstehen für dich keine Kosten. 🚀
