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Übungen: Die Teilgebiete der Informatik

Ordne Tätigkeiten und Berufsbilder den vier Teilgebieten zu und begründe, warum ein Beispiel genau dorthin gehört und nicht woanders.

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1

Wer macht was?

AFB I

Zu welchem Teilgebiet gehört das Programmieren einer Handy-App?

2

Zuordnung: Aufgabe → Teilgebiet

AFB II

Ordne jede Tätigkeit dem passenden Teilgebiet zu. Tippe in jeder Zeile das Feld an, das du für richtig hältst.

Eine Entwicklerin schreibt den Quelltext für ein Computerspiel.
In einer Klinik erkennt ein Programm Tumore auf Röntgenbildern.
Forscher untersuchen, ob sich ein Problem überhaupt in vernünftiger Zeit lösen lässt.
Ein Team misst nach, wie viel Strom eine neue Grafikkarte im Betrieb zieht.
Eine Entwicklerin sucht den Fehler, wegen dem eine Software beim Speichern abstürzt.
Ein Start-up berechnet aus Wetter- und Bodendaten, wann ein Feld bewässert werden muss.
Frage nicht danach, wo etwas passiert, sondern womit gearbeitet wird: mit Bauteilen und Schaltungen, mit Quelltext, mit Beweisen und Modellen — oder mit dem Fachwissen eines ganz anderen Berufs.
3

Wenn mehrere Teilgebiete zutreffen

AFB II

Tippe in jeder Zeile alle Felder an, die zutreffen — es können mehrere pro Zeile sein. Prüfe zum Schluss die ganze Tabelle.

TätigkeitTheoretischePraktischeTechnischeAngewandte
Beweisen, dass ein Sortierverfahren immer zum Ende kommt
Eine Suchfunktion einbauen, die auch bei Tippfehlern noch Treffer findet
Einen Mikrochip entwerfen und testen
Ein Diagnoseprogramm für ein Krankenhaus entwickeln
Ein KI-System zur Bilderkennung bauen
Untersuchen, wie viele Schritte ein Algorithmus höchstens braucht
Künstliche Intelligenz liegt zwischen zwei Feldern: Die Verfahren selbst sind praktische Informatik, ihr Einsatz in Medizin, Verkehr oder Sprache ist angewandte Informatik. Teilgebiete sind Sichtweisen, keine getrennten Schubladen.
Theoretisch = beweisen und untersuchen, praktisch = Software bauen, technisch = Hardware, angewandt = Informatik für ein anderes Fachgebiet.
4

Trickfrage: ein Projekt, alle Teilgebiete

AFB III

Eine Schulklasse baut eine App, die Trainingsdaten eines Sportvereins auswertet. Tippe links einen Projektschritt an und danach rechts das Teilgebiet, das dahintersteckt.

Frage bei jedem Schritt: Geht es um Beweise, um Programme, um Geräte, um ein fremdes Fachgebiet — oder um die Folgen für Menschen?
5

Paare finden: Teilgebiete und Fachbegriffe

AFB I

Decke immer zwei Karten auf, die zusammengehören: einen Begriff und die passende Kurzbeschreibung. Es gibt acht Paare und höchstens 16 Versuche.

Versuche: 0 von 16
Die fünf Blickwinkel unterscheiden sich vor allem im Material: Schaltungen (technisch), Programme und Datenstrukturen (praktisch), Beweise und Modelle (theoretisch), ein konkretes Fachgebiet (angewandt) und die Folgen für Menschen (Informatik und Gesellschaft). Algorithmus, Compiler und Datenstruktur sind die Werkzeuge, mit denen vor allem die praktische Informatik arbeitet.
Achte auf das Arbeitsmaterial: Wer an Platinen lötet, arbeitet nicht im selben Teilgebiet wie jemand, der Beweise führt. Drei Karten nennen keine Teilgebiete, sondern Werkzeuge aus dem Erklärtext.
6

Welche Aussagen über die Teilgebiete treffen zu?

AFB II

Hier sind drei Aussagen richtig. Markiere alle drei — und keine der falschen.

Die Einteilung ist ein Ordnungsraster, keine Schublade: Eine Fitness-App etwa braucht Sensorik (technisch), sauberen Code (praktisch), effiziente Verfahren (theoretisch), Sportwissen (angewandt) und einen verantwortlichen Umgang mit Gesundheitsdaten (Gesellschaft).
Vorsicht bei Aussagen mit „nur“ oder „immer“: Die Teilgebiete überschneiden sich fast immer.
7

Rückblick: Das EVA-Prinzip aus 1.1.1

AFB II

Ein Team entwickelt ein Gerät, das aus einem Fingerabdruck das Schloss einer Tür öffnet. Welche Zuordnung zu E, V und A stimmt?

Frag der Reihe nach: Was kommt herein, was wird daraus berechnet, und was passiert am Ende in der Welt?
8

Fünf Aussagen über die Teilgebiete

AFB I

Stimmt die Aussage? Eine Fehleinschätzung beendet die Serie.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Merke dir zwei Prüffragen: Womit wird gearbeitet — mit Schaltungen, mit Quelltext, mit Beweisen oder mit fremdem Fachwissen? Und worauf baut die Arbeit auf? Software setzt immer Hardware voraus, und die Beweise der theoretischen Informatik gelten unabhängig von jedem einzelnen Test.
Zwei Aussagen enthalten versteckte Verallgemeinerungen — prüfe die Wörter „nur“ und „indem“ besonders kritisch.
9

Entscheidungsbaum: Welches Teilgebiet ist am Werk?

AFB II

Ein Team bringt einem Programm bei, Vogelstimmen automatisch zu erkennen, und arbeitet dafür eng mit einer Ornithologin (Vogelkundlerin) zusammen. Arbeite dich mit diesem Fall durch den Entscheidungsbaum.

Beantworte die Fragen des Entscheidungsbaums mit Ja oder Nein und schau, wo du herauskommst.
    Das Team landet bei der angewandten Informatik: Ohne das Wissen der Ornithologin, welche Merkmale eine Vogelstimme unverwechselbar machen, ließe sich das Programm nicht sinnvoll trainieren. Der Baum zeigt zugleich eine Prüfreihenfolge, mit der du jedes neue Beispiel systematisch einordnen kannst: erst Beweise, dann Hardware, dann fremdes Fachwissen.
    Beantworte die Fragen streng aus Sicht des Szenarios: Hier wird weder gelötet noch bewiesen — aber wessen Wissen steckt am Ende im Programm?
    10

    Fehlersuche: das Lernplakat

    AFB III

    Eine Gruppe hat ein Lernplakat über die Teilgebiete entworfen. Drei Zeilen enthalten fachliche Fehler — klicke genau diese an.

    In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
    Alle drei Fehler entspringen demselben Denkfehler: Es wird nach dem Umfeld sortiert statt nach der eigentlichen Arbeit. Ob Mathematik benutzt wird, ob Partner mit am Tisch sitzen oder ob Hardware im Spiel ist — entscheidend ist immer, womit gearbeitet wird und was am Ende entsteht.
    Misstraue Zeilen, die ein Teilgebiet abwerten oder ihm die halbe Arbeit abnehmen wollen.