Werkzeuge

Werkzeuge – Überblick

Interaktive Werkzeuge unterstützen Unterricht und Übung und machen informatische Inhalte direkt erlebbar.

Die Übersicht folgt der fachlichen Entwicklung im D-Book: von Grundlagen über Algorithmen und Modellierung bis zu Netzwerken, Kryptografie und datenbankgestützten Anwendungen.

A) Grundlagen der Informatik

Werkzeuge für erste Programmier- und Modellierungsschritte in der Einführungsphase.

Java-Code ausführen Konsolenprogramme schreiben, Eingaben testen und das Verhalten des Codes unmittelbar nachvollziehen. Struktogramm-Editor Kontrollstrukturen nach schulischer Notation mit Anweisung, Auswahl, Wiederholung und Blockaufruf modellieren.

B) Algorithmen und Datenstrukturen

Werkzeuge zum Analysieren, Vergleichen und Verstehen algorithmischer Abläufe.

Sortieralgorithmen visualisieren Selection Sort, Insertion Sort und Bubble Sort schrittweise vergleichen, steuern und über Kennzahlen auswerten. Graphenmodellierung & Suchalgorithmen Knoten und Kanten als Modell aufbauen, Adjazenzdarstellungen synchron lesen und DFS/BFS schrittweise nachvollziehen.

C) Modellierung und Systeme

Werkzeuge zur strukturellen und dynamischen Modellierung von Informationssystemen.

ER-Diagramm-Editor Entitätstypen, Beziehungen und Attribute modellieren und ER-Diagramme schrittweise aufbauen. UML-Klassendiagramm-Editor Klassen, Attribute, Methoden und schulrelevante Beziehungen (Assoziation, Aggregation, Vererbung) modellieren. UML-Sequenzdiagramm-Tool Sequenzdiagramme modellieren sowie Lebenslinien, Nachrichten und Abläufe grafisch darstellen.

D) Netzwerke und Kommunikation

Werkzeuge zum Aufbau und zur Analyse einfacher Rechnernetze und Kommunikationsprozesse.

Netzwerk-Werkzeug Einfache Rechnernetze aufbauen, Geräte konfigurieren und Verbindungen für die Einführungsphase strukturiert bearbeiten.

E) Kryptografie und Sicherheit

Werkzeuge zur praktischen Erprobung klassischer und moderner Verschlüsselungsverfahren.

Caesar-Chiffre Texte ver- und entschlüsseln, Verschiebungen vergleichen und Grundlagen der Kryptologie anwenden. RSA-Prozess Primzahlen wählen, Schlüssel berechnen und die RSA-Ver- und Entschlüsselung Schritt für Schritt durchführen.

F) Datenbanken und Anwendungen

Werkzeuge für relationale Datenverarbeitung und projektorientierte Anwendungskontexte der Qualifikationsphase.

SQL-Abfragen SELECT-Abfragen formulieren, ausführen und Ergebnisse direkt in Tabellenform auswerten. SQL-Übungsaufgaben Didaktisch gestufte Aufgabenserien auf der Schulbibliothek mit direkter Auswertung der abgegebenen Abfrage. Relationenalgebra Q2.5-Terme mit σ, π, ⋈, ∪, \ und ρ auf Beispieldaten auswerten und die Schrittstruktur nachvollziehen. Sprintplanung & Projektorganisation Projektarbeit über mehrere Unterrichtsstunden in Teams planen, Rollen verteilen und Aufgaben sprintbasiert bearbeiten.