Lernbereich 1: Technische Informatik (Leistungskurs)

Informatik · Gymnasium · Jahrgangsstufen 11, 12

18 Unterrichtsstunden PflichtbereichInformatiksysteme

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