Vertretungsstunde Informatik ohne Rechnerraum: drei Stunden zu Algorithmen und Codierung

Kurz beantwortet: Eine Vertretungsstunde Informatik funktioniert ohne Rechnerraum, wenn sie an einem Kernkonzept des Fachs ansetzt statt an einem Werkzeug. Algorithmen, Binärcodierung und Verschlüsselung lassen sich vollständig auf Papier bearbeiten und benötigen weder Anmeldung noch Software. Drei vorbereitete Stunden decken den häufigsten Bedarf ab und lassen sich in jeder Jahrgangsstufe der Sekundarstufe I einsetzen.

Material zu diesem Artikel

Die im Text erwähnten Unterrichtsmaterialien auf einen Blick. Digitaler Download, sofort einsetzbar.

Algorithmen und algorithmisches Denken – Informatik Unterrichtsma... €24,99Ansehen Daten und Codierung: Binärsystem und digitale Bilder – Informatik... €24,99Ansehen Kryptografie: Verschlüsselung verstehen – Informatik Unterrichtsm... €24,99Ansehen

Warum das Fach in Vertretungssituationen leidet

Informatik ist an vielen Schulen an einen Fachraum gebunden. Fällt die Lehrkraft aus, wird der Raum anderweitig belegt oder die Anmeldung an den Geräten scheitert an fehlenden Zugängen. Ergebnis ist eine Freistunde mit Arbeitsblatt aus einem anderen Fach. Dabei liegt der informatische Kern in den Konzepten, nicht in der Bedienung. Unplugged-Formate sind kein Notbehelf, sondern in vielen Lehrplänen ausdrücklich vorgesehen, weil sie das Verständnis vom Bedienwissen trennen.

Stunde 1: Algorithmen präzise formulieren

Die Klasse schreibt eine Anleitung für eine Alltagshandlung, etwa das Falten eines Papierfliegers, und eine Person führt sie wörtlich aus. Der Reiz liegt darin, dass Mehrdeutigkeit sofort sichtbar wird. Anschließend werden Schleifen und Verzweigungen eingeführt, um die Anleitung zu kürzen. Als Materialgrundlage eignet sich Algorithmen und algorithmisches Denken – Informatik Unterrichtsmaterial (Sek I, Klasse 7–10), das Struktogramme, Ablaufpläne und Sortieraufgaben in einer Form enthält, die ohne Geräte auskommt.

• Einstieg: Anleitung schreiben, wörtlich ausführen lassen, Mehrdeutigkeiten sammeln.
• Erarbeitung: Wiederholung und Bedingung als Sprachbausteine einführen.
• Anwendung: Sortieren von Karten nach einem festen Verfahren, Schrittzahl mitzählen.
• Sicherung: Struktogramm zu einem der Verfahren zeichnen.

Wie sich dieser Zugang systematisch ausbauen lässt, beschreibt der Beitrag Algorithmisches Denken fördern – auch ohne Computer.

Stunde 2: Binärcodierung mit Karten

Mit fünf Karten, die 1, 2, 4, 8 und 16 Punkte tragen, lässt sich jede Zahl bis 31 legen. Aus dem Spiel entsteht das Stellenwertsystem zur Basis zwei, danach die Codierung von Buchstaben und schließlich die Frage, wie ein Bild aus Binärzahlen entsteht. Für die letzte Phase genügt ein Raster, das nach einer Zahlenfolge ausgemalt wird. Vertiefendes Material dazu liefert Daten und Codierung: Binärsystem und digitale Bilder – Informatik Unterrichtsmaterial (Sek I, Klasse 7–10). Der Vorteil der Stunde: Sie funktioniert in Klasse 6 ebenso wie in Klasse 10, weil sich die Anschlussfragen beliebig vertiefen lassen.

Stunde 3: Verschlüsselung von Cäsar bis Schlüsseltausch

Die dritte Stunde beginnt mit der Cäsar-Verschlüsselung, die von Hand angewendet und anschließend gebrochen wird. Der Häufigkeitsangriff auf einen deutschen Text zeigt in wenigen Minuten, warum einfache Verfahren nicht tragen. Von dort führt die Frage nach dem Schlüsselaustausch direkt zu modernen Verfahren, ohne dass Mathematik der Oberstufe nötig wäre. Das Material Kryptografie: Verschlüsselung verstehen – Informatik Unterrichtsmaterial (Sek I, Klasse 7–10) enthält Chiffrierscheiben, Texte und Aufgaben für genau diesen Ablauf.

Alle drei Stunden enden mit einem kurzen Ergebnisprodukt, das eingesammelt werden kann. Damit ist die Stunde auch für fachfremde Vertretungskräfte tragbar, weil die Bewertungsgrundlage klar ist. Eine kompakte Erklärung des Grundbegriffs, die sich als Lesetext einsetzen lässt, bietet Was ist ein Algorithmus? Anschaulich erklärt für Klasse 7–10.

Alle drei Stunden lassen sich zu einer kleinen Reihe verbinden, wenn eine Klammer gesetzt wird. Sie lautet: Wie wird Information dargestellt, verarbeitet und geschützt. Stunde 1 behandelt die Verarbeitung, Stunde 2 die Darstellung, Stunde 3 den Schutz. Wer diese Klammer zu Beginn nennt und am Ende jeder Stunde aufgreift, macht aus drei Notlösungen einen zusammenhängenden Unterrichtsgang, der sich auch in der Fachkonferenz begründen lässt.

Material, das direkt einsetzbar ist

• Algorithmen und algorithmisches Denken – Informatik Unterrichtsmaterial (Sek I, Klasse 7–10) – Struktogramme, Ablaufpläne und Sortieraufgaben für Papierformate.
• Daten und Codierung: Binärsystem und digitale Bilder – Informatik Unterrichtsmaterial (Sek I, Klasse 7–10) – Binärzahlen, Zeichencodierung und Rasterbilder.
• Kryptografie: Verschlüsselung verstehen – Informatik Unterrichtsmaterial (Sek I, Klasse 7–10) – klassische Verfahren mit Aufgaben zum Brechen der Chiffre.
• FachKomplett Informatik – 60+ Unterrichtsreihen einsatzbereit für den Informatik-Unterricht – die Gesamtsammlung, aus der sich weitere Vertretungsstunden ziehen lassen.

Die Materialien stammen von einem privaten Anbieter und sind nicht ministeriell geprüft.

Häufige Fragen

Funktionieren die Stunden auch fachfremd?
Ja, sofern eine Lösung beiliegt. Die drei Themen sind so gewählt, dass die Ergebnisse eindeutig sind und keine Software bedient werden muss.

Lassen sich die Stunden benoten?
Als mündliche Leistung ja, als Klassenarbeit nur, wenn sie im regulären Unterricht vorbereitet wurden. Für eine reine Vertretungsstunde genügt ein eingesammeltes Ergebnisprodukt.

Was tun, wenn die Gruppe das Thema schon kennt?
Dann drehen Sie die Aufgabe um: Die Lernenden entwerfen selbst eine Aufgabe für eine jüngere Klasse und schreiben die Lösung dazu. Das prüft dasselbe Konzept auf höherem Niveau.