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Basic

Empfohlen für 7-10.Klasse, Wahlpflichtfach bis Gymnasium-Niveau
99 einmalig, 1 Jahr Zugang
  • Themen (siehe unten Auflistung)
  • persönlicher Support

Fortgeschritten

Empfohlen für 10.-13..Klasse, Grundkurs sowie Leistungskurs Zentralabitur Gymnasium-Niveau
199 einmalig, 1 Jahr Zugang
  • Themen (siehe unten Auflistung)
  • persönlicher Support

Elite

Empfohlen für Studenten (Grundlagen)
499 einmalig, 1 Jahr Zugang
  • Themen (siehe unten Auflistung)
  • persönlicher Support

/// Informatik

Themen des Kurses

Basic

  • Zusammenhang
  • Datencodierung
  • Datenverabeitung(-sprozess)
  • EVA-Prinzip
  • Datentypen
  • Zahlensysteme
  • arithmetische/logische Operationen

Entwurf von Algorithmen

  • Variablenkonzepte und Kontrollstrukturen
  • Repräsentationen
  • Implementieren/Kommentieren in Programmierumgebung
  • Strukturieren/Zerlegen in Teilalgorithmen
  • modifizierte Programme

Analyse von Algorithmen

  • Handlungsvorschriften auf Eindeutigkeit und Terminierung
  • Problemangemessenheit eines Algorithmus
  • Algorithmen analysieren und testen

Erstellung von Quelltexten

  • Erstellung von syntaktisch korrekten Quelltexten in geeigneter Dokumentatenbeschreibungsprache bzw. in einer Programmiersprache

Analyse von Quelltexten

  • Überprüfung standardisierte Angaben auf formale Korrektheit
  • Begriffe Syntax und Semantik anhand von Beispiel erläutern
  • Quelltexte auf syntaktische Korrektheit prüfen

Aufbau und Funktionsweise von Informatiksystemen und ihren Komponenten

  • EVA-Prinzip
  • Grundkomponenten und deren Funktionen
  • logische und arithmetische Arbeitsweise auf Grundlage des Binärsystems

Anwendung von Informatiksystemen

  • Prinzipien/Anwendung der strukturierten Datenverwaltung
  • Dienste in Netzwerken
  • Kommunizieren/Tauschen von Daten mithilfe von Netzen
  • Funktionsweise einer Anwendung selbstständig erarbeiten
  • Beschreibung von Alltagsgeräten, in den Informatiksysteme vorkommen

Chancen/Risiken der Nutzung von Informatiksystemen

  • Gefährdung von Daten durch Defekte und Schadsoftware und Maßnahmen zum Schutz von Daten
  • Maßnahmen zur sicheren Kommunikation in Netzwerken
  • Unsicherheit eines einfachen Verschlüsselungsverfahrens
  • Verarbeitung und Nutzung von personenbezogene Daten
  • Möglichkeiten der Datenverarbeitung hinsichtlich Chancen/Risiken

Informatiksysteme im gesellschaftlichen, rechtlichen und beruflichen Kontext

  • Rechtliche Rahmenbedingungen des Einsatzes von Informatiksystemen
  • gesellschaftliche Auswirkungen des Einsatzes von Informatiksystemen unter Beachtung des Rechts auf informationelle Selbstbestimmung
  • Auswirkung von Informatiksystemen auf die Berufswelt und die Lebenswelt im Allgemeinen

Fortgeschritten

Objekte und Klassen

  • Entwurfsdiagramme und Implementationsdiagramme
  • Lineare Strukturen
    • array bis zweidimensional
    • Stapel (Klasse Stack)
    • Schlange (Klasse Queue)
    • lineare Liste (Klasse List)
  • Nicht-Lineare Strukturen
    • Binärbaum (Klasse BinaryTree)
    • Binärer Suchbaum (Klasse BinarySearchTree)
    • Graphen (Klassen Graph, Vertex, Edge)

Datenbanken

  • Klassen
    • DatabaseConnector, QueryResult

Analyse, Entwurf und Implementierung von Algorithmen

  • Struktogramme

Algorithmen in ausgewählten informatischen Kontexten

Syntax und Semantik einer Programmiersprache

  • Java
  • SQL

Endliche Automaten und Kellerautomaten

  • Deterministische endliche Automaten
  • Nichtdeterministische endliche Automaten
  • Nichtdeterministische Kellerautomaten

Grammatiken regulärer und kontextfreier Sprachen

  • Produktionen mit ε

Scanner, Parser und Interpreter für eine reguläre Sprache

Möglichkeiten und Grenzen von Automaten und formalen Sprachen

Einzelrechner und Rechnernetzwerke

Nutzung von Informatiksystemen

Sicherheit

Wirkungen der Automatisierung

  • Grundprinzipien des Datenschutzes
    • Verbot mit Erlaubnisvorbehalt
    • Erforderlichkeit
  • Grenzen der Automatisierung

Elite

Arithmetik in Computern

  • Bits und Bytes – Die Binärziffern 0 und 1
  • Bits und Bytes
  • Darstellung ganzer Zahlen – Grundlagen Rechnerarchitektur
  • Darstellung ganzer Zahlen
  • Einerkomplement – Grundlagen Rechnerarchitektur
  • Einerkomplement
  • Zweierkomplement – Grundlagen Rechnerachitektur 

Komponenten eines Computers

  • Komponenten eines Computers
  • Der Prozessor
  • Der Speicher
  • Busse

Logische Bausteine & Schaltnetze

  • Gatter
  • Decoder
  • Encoder
  • Schaltnetze kreieren 
  • Multiplexer

Algorithmen

  • Was ist ein Algorithmus?
  • Terminiert, deterministisch, determiniert
  • Partiell Korrekt vs Total Korrekt
  • Eigenschaften von Algorithmen erkennen

Daten und Zeichen

  • Grundbegriffe Datendarstellung 
  • p-adische Zahlendarstellung
  • b-adische Zahlendarstellung

Datenstrukturen

  • Datenstrukturen Überblick
  • Array (Theorie) – Statische Datenstrukturen
  • Zeiger – Dynamische Datenstrukturen
  • Was ist eine Liste? – Dynamische Datenstrukturen
  • Warteschlange – Dynamische Datenstrukturen
  • Binäre Bäume – Dynamische Datenstrukturen
  • Stack – Dynamische Datenstrukturen

Sortierverfahren

  • Sortierverfahren Überblick
  • Counting Sort (inkl. Implementierung mit Java)
  • Selection Sort (inkl. Implementierung mit Java)
  • Bubble Sort (inkl. Implementierung mit Java)

Suchverfahren

  • Binäre Bäume – Dynamische Datenstrukturen

Graphentheorie

  • Graphen
  • Pfade und Zyklen in Graphen – Abi

Einstieg in C – Grundlagen

  • C Einstieg – Warum C lernen?
  • Einrichten + Hello World – Code Blocks IDE installieren
  • Variablen, Datentypen und arithmetische Operationen
  • Ausdrücke – vergleichende und logische Operatoren
  • Verzweigungen – if/else und switch
  • Schleifen – while und for loops
  • Kontrollstrukturen
  • Funktionen – Parameter übergeben und return
  • Arrays – Ein- und mehrdimensional
  • Strings – Char Arrays und scanf()

Einstieg in C – Einfache C Programme

  • Notendurschnitt – Arrays und casts
  • Zahlenraten – random numbers
  • Caesar-Verschlüsselung – Was steckt hinter chars?

C für Fortgeschrittene

  • Zeiger – Inhaltsoperator und Adressoperator
  • Zeigerarithmetik – Arrays und Zeiger auf Zeiger
  • Structs – eigene Datentypen definieren
  • Rekursion – Fibonacci Folge
  • Memoryallocation – malloc, calloc, realloc und free
  • Verkettete Listen – Beispiel Einkaufsliste
  • Paralleles Rechnen – POSIX Threads
  • Ein-/Ausgabe – Files, read and write

Einstieg in Java – Grundlagen

  • Warum Java lernen?
  • Java Entwicklungsumgebung einrichten (Windows)
  • Hello World – Programm-Elemente
  • Variablen und arithmetische Operationen
  • Primitive Datentypen
  • Operatoren
  • If-Else-Switch
  • While-Schleife programmieren
  • For Schleife
  • Array
  • Zweidimensionale Arrays
  • Kommentieren
  • Zeichenketten
  • Java Grundlagen – Zusammenfassung

Funktionen in Java

  • Einfache Methoden (mit/ohne Parameter und Rückgabetyp)
  • Call by Value / Call by Reference (Parameterübergabe)
  • Iteration
  • Rekursion
  • Vererbung

Einfache Java Programme

  • Noten berechnen
  • Counting Sort Implementierung
  • Selection Sort Implementierung

Objektorientierte Programmierung in Java

  • Einführung
  • Erste eigene Klasse
  • Konstruktor
  • Datenkapselung (private, protected, public)

Theoretische Objektorientierte Programmierung in Java

  • Klassendiagramme UML
  • Objektdiagramm UML
  • Assoziation UML
  • Weitere Assoziation UML – Abi

Snap!

  • Spiel mit Snap! programmieren – Tutorial 

HTML und CSS

  • Einführung
  • HTML Struktur
  • HTML Struktur Elemente 
  • HTML Logische und Physische Tags
  • HTML Formular Elemente
  • HTML div span
  • CSS Layout

XML/XSD

  • Einführung
  • XML Wohlgeformt
  • XML XSD Einführung
  • XML XSD Struktur
  • XML XSD simple types (type 1 und type 2)
  • XML XSD Complex Type
  • XML XSD Zusätze

SQL und Datenbanken

  • SQL Einführung
  • SQL Schlüssel
  • SQL Tabellenerzeugung mit DDL
  • SQL DDL Zusätze
  • SQL – Create/Alter Table
  • SQL DML Tabellen Bearbeitung
  • SQL DDL Einfache Abfragen
  • SQL DML Abfragen mit Intersect, Except, Union
  • SQL Abfragen – Abi
  • SQL Joins
  • SQL – Group, Sort und Aggregration
  • SQL – Weitere DML Kommandos – Abi
  • SQL – Weitere Joinarten
  • ER-Modell
  • Vom ER-Modell zur Relation
  • SQL-Data Manipulation Language (DML)
  • SQL – Data Definition Language
  • SQL – Grundlagen und Schlüssel – Zusammenfassung
  • SQL – Mengenoperationen – Zusammenfassung

Theoretische Konzepte in DBS

  • ER-Modell

Automaten & Formale Sprachen

  • Wörter und Sprachen
  • Deterministische endliche Automaten (DEA)
  • Nichtdeterministische endlicher Automat (NEA)
  • NEA in DEA transformieren
  • Potenzmengenkonstruktion
  • Epsilon NEA
  • Regulärer Ausruck
  • Regulärer Ausruck in NEA umwandeln
  • Von NEAS zu regulärem Ausdruck
  • Reguläre Ausdrücke & E-NEA
  • Reguläre Ausdrücke Praxis
  • Kontextfreie und Reguläre Grammatiken
  • Grammatiken Praxis
  • Pumping Lemma
  • PDA
  • Automaten & Formale Sprachen – Prüfungsaufgabe

Grundlagen

  • Grundlagen
  • Präfixcode
  • Eintropie, mittlere Codelänge und Redundanz

Verlustfreie Kompression

  • Lauflängencodierung
  • Huffman Kodierung
  • Arithmetische Codierung

Verlustbehaftete Kompression

  • Einleitung
  • Farbunterabtastung
  • Ortsfrequenz

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