Informatik Sekundarstufe I · Nordrhein-Westfalen · Klasse 5 bis 10

Informatik in Nordrhein-Westfalen: Material für Klasse 5 bis 10

In Nordrhein-Westfalen ist Informatik in Klasse 5 und 6 Pflichtfach. Viele Fachkonferenzen müssen deshalb eine Reihe aufbauen, die ohne große Rechnerausstattung funktioniert. Diese Seite zeigt einen Jahresplan von Daten und Codierung über Algorithmen bis zu Netzen und KI.

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2021/22Start des Pflichtfachs Informatik in Klasse 5/6

8Bausteine pro Reihe in den neuen Informatik-Paketen

5Reihen für Klasse 2 bis 10 im Überblick

0Rechner nötig für Binärcodes, Caesar und Ablaufkarten

Wo Informatik in Nordrhein-Westfalen steht

Für Klasse 5 und 6 ist Informatik in Nordrhein-Westfalen seit 2021/22 Pflichtfach. Das ist der gesicherte Teil. Für die Klassen 7 bis 10 liegt keine Angabe vor, die wir hier als Tatsache nennen würden. Prüfen Sie deshalb die Stundentafel Ihrer Schule und die aktuellen Hinweise des Schulministeriums. Gerade in den Jahrgängen 7 bis 10 unterscheiden sich Schulen deutlich darin, wie viel Informatik tatsächlich im Stundenplan steht. Planen Sie deshalb mit dem, was Ihre Schule verbindlich vorsieht, und nicht mit dem, was anderswo üblich ist.

Die Sekundarstufe I arbeitet in Nordrhein-Westfalen mit Richtlinien und Kernlehrplänen. Die Pakete auf dieser Seite sind eigenständige Reihen und ersetzen weder Lehrwerk noch Kernlehrplan. Sie dienen als Gerüst für die Fachkonferenz: Was wird in welchem Jahrgang behandelt, und welches Material liegt dafür bereit? Wer diese Frage früh klärt, spart im Schuljahr viel Vorbereitungszeit und vermeidet Doppelungen zwischen den Jahrgängen. Das gilt besonders, wenn Kolleginnen und Kollegen fachfremd unterrichten und eine klare Struktur brauchen.

Ein Jahresplan von Daten bis KI

Ein Jahresplan über mehrere Jahrgänge braucht eine klare Reihenfolge. Bewährt hat sich der Weg vom Konkreten zum Abstrakten. Zuerst lernen die Kinder, wie Daten aussehen und wie Nullen und Einsen Zeichen und Bilder tragen. Dann folgen Algorithmen, also eindeutige Abläufe mit Schleifen, Bedingungen und Variablen. Jede Stufe setzt Begriffe voraus, die die vorige eingeführt hat, deshalb lohnt sich ein gemeinsamer Fachbegriffe-Katalog in der Fachschaft. Notieren Sie, welche Begriffe in welchem Jahrgang eingeführt werden, damit niemand bei null beginnt.

In den oberen Jahrgängen wächst der Anspruch. Datenbanken ordnen große Datenmengen, Netze erklären den Weg der Daten, und Verschlüsselung zeigt, wie man sie schützt. Am Ende steht die Frage, wie Maschinen aus Daten lernen und wo ihre Grenzen liegen. Die Tabelle weiter unten ordnet diese Stationen den Klassenstufen zu und nennt jeweils den Rechnerbedarf, damit Sie Raumbelegung und Gerätetausch früh planen können. Fachfremd unterrichtende Kolleginnen erkennen so auf einen Blick, wo die Hürden liegen.

Klasse 5/6: Daten, Binärsystem und Algorithmen

Wenn Informatik als neues Fach beginnt, fehlt oft eine fertige Reihe. Die Informatik-Einheit für Klasse 5/6 umfasst acht Bausteine von Daten und Bedeutung über binäre Stellenwerte, Zeichen und Pixel bis zu Algorithmen, Schleifen, Bedingungen und Variablen. Dazu kommen Rechner und Netze sowie Informatik und Gesellschaft. Das Lernmaterial hat 49 Seiten, das Lehrmaterial mit Lösungen 25 Seiten. Gehen Sie die Bausteine in der vorgegebenen Reihenfolge durch, weil Algorithmen, Schleifen und Variablen aufeinander aufbauen.

Im Programmierstudio legen und testen die Kinder Ablaufkarten. Sie prüfen, ob die Abfolge tut, was sie soll. Der typische Fehler: Kinder beschreiben, was sie meinen, nicht das, was dasteht. Die Fehlersuche an fremden Karten trainiert genau diesen Perspektivwechsel. Kinder ohne Vorerfahrung können vorab mit Informatik ohne Computer Anweisungen, Schleifen und Binärcodes auf Papier üben, auch in Förderstunden. Das Material kommt ohne Geräte aus und eignet sich ebenso für Vertretungsstunden mit festem Material.

Klasse 7 bis 9: Datenbanken und Künstliche Intelligenz

Ab Klasse 8 lässt sich Datenorganisation sinnvoll vertiefen. Das Paket Daten und Datenbanken für Klasse 8/9 führt über Datensätze, Primärschlüssel und Beziehungen zu SELECT und WHERE. Grundlage ist eine Übungsdatenbank mit überprüfbaren Beispieldaten, sodass die Lernenden Ergebnisse selbst kontrollieren. Die Abfragelabore liefern acht Aufgabenseiten zum selbstständigen Arbeiten, Datenqualität und Datenschutz bilden den Abschluss. Wer schneller ist, formuliert eigene Abfragen und prüft sie an der Übungsdatenbank.

Für die Themen rund um KI eignet sich Wie lernt eine Maschine? in Klasse 7 bis 9. Die Jugendlichen arbeiten mit Merkmalen, Trainingsdaten und Testdaten und untersuchen Verzerrung an Fallkarten. Programmierkenntnisse sind nicht nötig, das Vorwissen darf gering sein. Als typischer Fehler gilt, Verzerrung nur als Problem der Software zu sehen. Die Fallkarten führen zur Frage, wer Daten ausgewählt hat. Wer die Reihe breiter anlegen will, ergänzt sie um Wie funktioniert Künstliche Intelligenz? aus dem Bestand.

Jahresplan Informatik Sek I im Überblick

Die Zuordnung zu Klassenstufen ist ein Vorschlag. Gleichen Sie sie mit dem schulinternen Curriculum und den Vorgaben des Landes ab.

Klasse 9/10: Netze und Verschlüsselung

In den letzten Jahrgängen der Sekundarstufe I passt ein Block zu Netzen. Das Paket Netzwerke und Verschlüsselung für Klasse 9/10 erklärt zunächst Topologie, IP-Adressen und Routing, dann DNS als Übersetzung von Namen in Adressen. Danach folgen Caesar-Code, Vigenère und der Unterschied zwischen symmetrischen und asymmetrischen Verfahren. Zum Schluss geht es um sichere Zugänge im Alltag der Jugendlichen. Die Schaubilder zu Netz und Weg der Daten werden gelesen und erklärt statt bloß betrachtet.

Caesar und Vigenère lassen sich auf Papier üben. Die Lernenden verstehen so Schlüssel, Klartext und Geheimtext, bevor sie über moderne Verfahren sprechen. Das Material ist keine Anleitung zum Eindringen in fremde Systeme und kein Kurs zur Netzwerkadministration. Rechnen mit Zeichen und Zahlen sollte vertraut sein. Eine Lernkontrolle am Ende zeigt, ob die Jugendlichen ein Verfahren anwenden und begründet einordnen können. Wer den Block ausbauen will, findet im Bestand Kryptografie: Verschlüsselung verstehen.

Unterricht mit wenigen Rechnern

Nicht jede Schule hat einen Rechnerraum, der für alle Lerngruppen verfügbar ist. Informatik lässt sich trotzdem planen. Binärzahlen, Ablaufkarten, Caesar-Scheiben und Fallkarten zu KI brauchen nur Papier und Stifte. Rechner setzen Sie dort ein, wo sie einen echten Vorteil bringen, etwa beim Testen von Abfragen oder beim Programmieren in Python. Alles andere bleibt am Tisch, das entlastet die Raumplanung. Stimmen Sie die Raumnutzung mit der Schulleitung ab, bevor das Schuljahr beginnt, weil Rechnerräume oft früh ausgebucht sind.

Ein Modell, das sich bewährt: eine Stunde Klärung und Papierarbeit, eine Stunde Rechnerzeit in Zweiergruppen. So reichen halbe Klassensätze. Für den Einstieg in Python ist Programmieren mit Python eine passende Ergänzung. Wenn mehrere Jahrgänge Material brauchen, bündelt FachKomplett Informatik die Reihen für die gesamte Fachschaft. Die Fachkonferenz kann sich so auf einen gemeinsamen Satz an Materialien einigen und Aufgaben untereinander aufteilen.

Leistungsbewertung im Informatikunterricht

Welche Bewertungsformen gelten, legt Ihre Fachkonferenz im schulinternen Curriculum fest; die Vorgaben des Landes gehen vor. Die Pakete liefern dafür Bausteine: Jede Reihe endet mit einer Lernkontrolle, einem Projektauftrag und einer Projektdokumentation. Zu den Lösungen im Lehrmaterial gehören Erwartungshorizonte, die Sie als Orientierung für Ihre eigenen Kriterien nutzen und anpassen können. Passen Sie Punkte und Gewichtung an Ihr schulinternes Curriculum an, bevor Sie die Aufgaben einsetzen.

Praktisch bewährt hat sich eine Mischung. Kurze Lernkontrollen prüfen das Verständnis, Projektdokumentationen zeigen den Denkweg, und Beobachtungen im Studio oder Labor fließen in die sonstige Mitarbeit ein. Bewerten Sie Begründungen höher als bloße Ergebnisse: Wer erklärt, warum eine Abfrage oder ein Ablauf funktioniert, hat das Prinzip verstanden. Teilen Sie die Kriterien vorab mit der Lerngruppe, dann wird die Rückmeldung nachvollziehbar. Das erleichtert auch Elterngespräche, weil Sie auf klare Kriterien verweisen können.

Material für den Jahresplan Informatik

Weitere Informatik-Materialien für Sek I

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  Sparpaket: Informatik Sek I – Algorithmen, Python & Codierung
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  Sparpaket: Künstliche Intelligenz im Informatikunterricht Sek I
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  Sparpaket: Sicher im Netz – Internet, Datenschutz & Cybersecurity
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  Programmieren mit Python – Informatik Unterrichtsmaterial (Sek I, Klasse 7–10)
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  Daten und Codierung: Binärsystem und digitale Bilder – Informatik Unterrichtsmaterial (Sek I, Klasse 7–10)
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  Cybersecurity: Phishing und Social Engineering – Informatik Unterrichtsmaterial (Sek I, Klasse 7–10)

Was die Informatik-Pakete für die Planung leisten

• ReihenplanungDas Lehrmaterial verteilt die Bausteine auf Ihre Stunden.
• LösungenZu allen Bausteinen und Laboren liegen Lösungen vor.
• LernkontrolleJede Reihe endet mit Lernkontrolle und Rückmeldung.
• WortspeicherZwei Wortspeicher sichern die Fachsprache.
• DifferenzierungHilfen und Vertiefung greifen denselben fachlichen Kern auf.
• BearbeitbarLernmaterial liegt als PDF und editierbare DOCX-Datei vor.

Weiterführende Seiten

• Informatik Sek I: Material für Klasse 5 bis 9
• Algorithmen und Programmierung in der Sek I
• Datenschutz, Cybersecurity und Kryptografie
• Internet, Netzwerke und Binärsystem
• Abschlussprüfung Klasse 10 in Nordrhein-Westfalen

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