IMP – Informatik, Mathematik, Physik

Die Welt von morgen entdecken

IMP ist eines von zwei naturwissenschaftlichen Profilen am Johannes-Kepler-Gymnasium. Während in NWT technische Fragestellungen weitgehend mithilfe von Modellbau in Projektgruppen angegangen werden, sind wir in IMP auf der Suche nach den grundlegenden Konzepten: Wie können wir mithilfe der Wissenschaft die Welt erklären und neue Technologien erdenken? Welche mathematischen Modelle stecken dahinter? Wie können wir diese Modelle mit dem Computer simulieren und für die Technik von morgen nutzen? Welche Strategien führen am effizientesten ans Ziel? Dabei werden wir mit unserer Anschauungskraft herausgefordert. Denn wie Johannes Kepler schon sagte: „Ein Mangel an Fantasie bedeutet den Tod der Wissenschaft.“

Auf unserer Entdeckungsreise in die Welt von morgen, sind wir herausgefordert Probleme zu lösen. Wenn wir eine gute Lösungsstrategie gefunden haben, beschreiben wir unsere Vorgehensweise in einem strukturierten Schema. Das nennt der Informatiker dann einen Algorithmus. Aus unseren Algorithmen erstellen wir Computerprogramme und Simulationen. Wobei die Fächer Informatik, Mathematik und Physik ganz eng verzahnt sind. Beispielsweise berechnen wir beim Thema „Himmelsmechanik und Astrophysik“ die Flugbahn von Raumschiffen und Satelliten mithilfe unserer eigenen Simulationsprogramme. Und dabei schließt sich dann auch der Kreis zu Johannes Kepler wieder mit seinen drei Keplerschen Gesetzen.

Was sind die Inhalte des Profilfachs IMP?

IMP ist ein vierstündiges Kernfach, das über den eigentlichen Mathematik- und Physikunterricht weit hinausgeht und einen Fokus auf die Informatik setzt. Alle drei Teilbereiche Informatik, Mathematik und Physik werden von Klasse 8 bis 10 durchgehend unterrichtet:

Informatik

Codierung von Daten:
Wie speichert ein Computer beispielsweise Bilder?

Kommunikation in Rechnernetzen:
Wie sind Computernetze aufgebaut und wie werden Daten übertragen?

Programmierung:
Wir schreiben Programme mit Scratch und JAVA.

Datensicherheit und Datenschutz:
Wie funktionieren Verschlüsselungsverfahren und wie sicher sind sie?

Mathematik

Mathematische Grundlagen der Kryptologie:
Warum sind Primzahlen und Einwegfunktionen so wichtig für die Datenverschlüsselung?

Graphentheorie:
Woher kennt ein Navi eigentlich den schnellsten Weg?

Logiktraining:
Wie rechnen Computer?

Lösung geometrischer Probleme:
Wieso helfen diese Strategien auch in Informatik und Physik?

Funktionen:
Wie entsteht ein Bild und wie erzeugt man Bewegung auf dem Bildschirm?

Physik

Vertiefung Optik:
Wie funktionieren Bilderfassung und Digitalisierung?

Vertiefung Bewegung:
Wie können reale Bewegungen simuliert werden?

Astronomie und Astrophysik:

Wie können interplanetare Raumflüge realisiert werden?

Halbleiterphysik
Was sind die Grundbausteine eines Computers?

Schülerpraktika

Für welche Schülerinnen und Schüler ist das Profilfach IMP geeignet?

Im Profilfach IMP sind sowohl unsere theoretischen Überlegungen, als auch deren praktische Umsetzung von wesentlicher Bedeutung. Daraus ergibt sich für den Unterricht, dass ganz unterschiedliche Lerntypen und Interessen zum Zuge kommen. Wenn du Lust am Knobeln oder auf Logikrätsel hast, kannst du dich genauso entfalten wie jemand, der gerne programmiert oder Schaltungen bastelt. Natürlich ist IMP auch gerade dann für dich interessant, wenn du einfach wissen willst, wie die digitale Welt um dich herum funktioniert. Und ganz nebenbei werden noch deine mathematisch-physikalischen Kenntnisse erweitert und vertieft.

Zudem berechtigt dich das IMP-Profil in der Oberstufe einen Informatikkurs zu belegen und – unter gewissen Voraussetzungen – auch eine Abiturprüfung im Fach Informatik abzulegen.

Das Profilfach IMP hat jetzt auch eine eigene Website!

Unter https://kepi-imp.de findet man jetzt auch die eigene Homepage des IMP-Profils. Die von Schüler*innen der Fachschaft entwickelte Website enthält neben der Schüler-Ingenieur-Akademie am Kepi auch zahlreiche Projekte der IMP-Klassen. Und sogar den eigenen Wetter-Dienst, welcher im Rahmen eines Projektes aufgebaut wurde, ist auf der Website zu finden.

Schauen Sie also unbedingt mal vorbei!

Ansprechpartner:

Helmut Burgbacher

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