LIfT - Lehrwerk Informatik für Thüringen

In der Thüringer Oberstufe wandelt sich der Informatikunterricht von der Vermittlung technischer Grundkompetenzen hin zu einer wissenschaftsorientierten Auseinandersetzung mit den Fundamenten der digitalen Welt. Der Lehrplan ist darauf ausgelegt, Schülerinnen und Schüler auf die Anforderungen von Studium und Berufsausbildung vorzubereiten, indem er komplexe Problemstellungen und formale Beschreibungsmodelle in den Mittelpunkt stellt.

In Thüringen kann Informatik in der Oberstufe sowohl als Kurs auf grundlegendem Anforderungsniveau als auch auf erhöhtem Anforderungsniveau belegt werden. Während in der Unter- und Mittelstufe mittlerweile auch das neue Fach Medienbildung und Informatik (MBI) die digitalen Basiskompetenzen abdeckt, konzentriert sich die Oberstufe strikt auf die fachwissenschaftlichen Kerngebiete der Informatik.

Der Lehrplan gliedert sich in mehrere große Inhaltsbereiche, die in Teilen aufeinander aufbauen:

Theoretische Informatik

Dieses Feld befasst sich mit den mathematischen und logischen Abstraktionen. Es geht darum, was überhaupt berechenbar ist und wie man Probleme formal beschreibt. Dies stellt das Fundament hinter der Software dar.

• Automaten und Formale Sprachen: Untersuchung von endlichen Automaten und regulären Sprachen (z. B. zur Texterkennung).
• Berechenbarkeit: Was kann ein Computer überhaupt lösen? (Halteproblem, Turing-Maschinen).

Praktische Informatik

Hier steht die Lösung konkreter Probleme durch Software im Mittelpunkt. Dies ist oft der zeitintensivste Teil des Unterrichts, da die Schüler selbst „bauen“, also Softwareentwicklung betreiben.

• Grundlagen der Objektorientierung: Grundbegriffe Klasse, Objekt, Attribut, Attributwert, Methode und Beziehungen
• Algorithmen: Eigenschaften von Algorithmen, Sequenz, bedingte Anweisung, Wiederholungen, Veranschaulichung dieser
• Objektorientierte Programmierung (OOP): Variablen, Anwendung der algorithmischen Grundbausteine, Eigene Prozeduren/ Funktionen
• Höhere Algorithmen: Suchen und Sortieren sowie Rekursion als Problemlösungsstrategie.

Technische Informatik

Hier steht die Hardware und die physikalische Umsetzung von Informationsverarbeitung im Fokus.

• Binärsystem: Umwandlung, Rechnungen, negative Zahlen, Kommazahlen
• Logische Schaltungen: Von Gattern (AND, OR, NOT) bis hin zu Schaltnetzen (Addierer, Flip-Flops)
• Rechnerarchitektur: Hardware, das Von-Neumann-Modell

Angewandte Informatik

In diesem Bereich wird untersucht, wie Informatik in der Praxis und in anderen Wissenschaften eingesetzt wird und welche Auswirkungen sie auf die Gesellschaft hat.

• Vernetzung: Client-Server-Modell, den Datenaustausch über Schichtenmodelle, IP-Adressen, DNS und Routing
• Datenkomprimierungsverfahren (verlustfrei und verlustbehaftet) sowie Verschlüsselung, Sicherheit von Verschlüsselungsalgorithmen
• Gesellschaftliche Aspekte: Datenschutz, Datensicherheit, Urheberrecht, soziale Netzwerke