Lernbereich 1: Technische Informatik (Leistungskurs)
Informatik · Gymnasium · Jahrgangsstufen 11, 12
Lernziele
Kennen theoretischer Grundlagen: Binär- und Hexadezimalsystem
Kennen theoretischer Grundlagen: rechnerinterne Zahlenformate - Gleitkommazahlen
Kennen theoretischer Grundlagen: rechnerinterne Zahlenformate - Zweierkomplement
Kennen theoretischer Grundlagen: rechnerinterne Zahlenformate - Festkommazahlen
Kennen theoretischer Grundlagen: Zeichenkodierung
ASCII-Code, Unicode
Kennen theoretischer Grundlagen: Boolesche Algebra - NOT, AND, OR und deren Verknüpfungen
Kennen theoretischer Grundlagen: Boolesche Algebra - Wahrheitstabellen
Kennen theoretischer Grundlagen: Boolesche Algebra - Doppelnegation, Kommutativ-, Assoziativ- und Distributivgesetz, De Morgansche Regeln
Kennen theoretischer Grundlagen: Boolesche Algebra - Vereinfachung boolescher Ausdrücke
Übertragen der theoretischen Grundlagen auf die Umsetzung in Schaltnetzen
Einsatz von Simulationssoftware in praktischen Übungen
Übertragen der theoretischen Grundlagen auf die Umsetzung in Schaltnetzen: Schaltnetz-Analyse
Übertragen der theoretischen Grundlagen auf die Umsetzung in Schaltnetzen: Schaltnetz-Synthese
Umsetzung einer booleschen Funktion in eine Hardware-Schaltung
Übertragen der theoretischen Grundlagen auf die Umsetzung in Schaltnetzen: Standardschaltnetze
Halb- und Volladdierer
Einblick gewinnen in die Herstellung von Mikrochips
Übertragen der Kenntnisse zur Rechnerarchitektur auf aktuelle Hardware
Von-Neumann-Rechner, Entwicklungen und Standards beachten
Übertragen der Kenntnisse zur Rechnerarchitektur auf aktuelle Hardware: Prozessoren
Befehlssatz, Taktfrequenz, Energieeffizienz, Multi-Threading
Übertragen der Kenntnisse zur Rechnerarchitektur auf aktuelle Hardware: Arten von Speichersystemen
optisch, elektromagnetisch und elektronisch
Beurteilen der Einsatzmöglichkeiten von Systemsoftware
Vergleich von kommerzieller mit Open-Source-Systemsoftware; Klassifizierung und Auswahl für verschiedene Informatiksysteme
Einblick gewinnen in die nachhaltige Nutzung von Hardware
Nutzungsdauer von Smartphones, Elektroschrott, Reparierbarkeit; → Bildung für nachhaltige Entwicklung; → LBW 4