Informatik – Klasse 8

Tabellenkalkulation, Algorithmen und digitale Grundlagen – interaktiv und praxisnah nach dem Rahmenlehrplan Berlin/Brandenburg.

Kapitel 1 – Grundlagen

Was ist eine Tabellenkalkulation?

Eine Tabellenkalkulation (engl. spreadsheet) ist ein Programm, das Daten in einem Raster aus Zeilen (nummeriert: 1, 2, 3 …) und Spalten (alphabetisch: A, B, C …) organisiert. Jedes Feld heißt Zelle. Bekannte Programme sind LibreOffice Calc, Microsoft Excel und Google Sheets.

Zellbezug: Jede Zelle hat eine eindeutige Adresse aus Spaltenbuchstabe und Zeilennummer – z. B. B3 (Spalte B, Zeile 3) oder D12.

Formeln – das Herzstück der Tabellenkalkulation

Formeln beginnen immer mit einem =-Zeichen. Danach folgt ein mathematischer Ausdruck oder eine Funktion:

Abbildung 1: Zellen A2 und B2 werden durch die Formel =A2*B2 multipliziert.

Die wichtigsten Grundformeln im Überblick

=A1+B1          → Addition
=A1-B1          → Subtraktion
=A1*B1          → Multiplikation
=A1/B1          → Division
=SUMME(A1:A10)  → Summe aller Werte von A1 bis A10
=MITTELWERT(A1:A10) → Durchschnitt
=MIN(A1:A10)    → kleinster Wert
=MAX(A1:A10)    → größter Wert
=WENN(A1>10;"Ja";"Nein") → Wenn-Dann-Sonst
=ZÄHLENWENN(A1:A10;">=5") → Zähle Zellen mit Bedingung
=RUNDEN(A1;2)   → Runde A1 auf 2 Nachkommastellen

Wichtig: In LibreOffice Calc werden Funktionsargumente mit Semikolon ; getrennt (nicht mit Komma wie in englischen Programmen). Beispiel: =WENN(A1>0;"positiv";"negativ")

Absolute und relative Zellbezüge

Wenn du eine Formel nach unten kopierst, passt sich der Zellbezug automatisch an (relativ). Mit dem $-Zeichen fixierst du eine Zeile oder Spalte (absolut):

=A2/B$7*100   → B$7 bleibt beim Kopieren immer Zeile 7
=$A$1         → Spalte A UND Zeile 1 sind fixiert

Übungen

Tabellenkalkulation – Interaktive Aufgaben Neu

Gib in die gelb markierten Zellen deine Formeln ein. Jede Formel beginnt mit =. Drücke Enter oder Tab um zur nächsten Zelle zu springen.

Vertiefung

Diagramme aus Tabellendaten erstellen

Tabellendaten lassen sich direkt in Diagramme umwandeln. Die häufigsten Diagrammtypen:

Säulendiagramm – Vergleich von Werten (z. B. Monatsumsätze)
Liniendiagramm – Entwicklung über Zeit (z. B. Temperaturverlauf)
Kreisdiagramm – Anteile am Ganzen (z. B. Ausgaben nach Kategorien)
Streudiagramm – Zusammenhang zweier Variablen

Abbildung 2: Säulendiagramm aus den Umsatzdaten (Aufgabe 4).

Wissenscheck: Diagrammtypen

Frage 1: Welches Diagramm eignet sich am besten, um den Temperaturverlauf über ein Jahr darzustellen?

Frage 2: Was bedeutet =SUMME(B2:B6)?

Frage 3: Du hast in Zelle C1 die Formel =A1*B$1 und kopierst sie nach C2. Was steht dann in C2?

Kapitel 2 – Theorie

Algorithmen – Problemlösung Schritt für Schritt

Ein Algorithmus ist eine eindeutige, endliche Folge von Anweisungen, die ein Problem löst. Algorithmen haben drei wichtige Eigenschaften:

Eindeutigkeit – jeder Schritt ist klar definiert
Endlichkeit – der Algorithmus endet nach einer bestimmten Anzahl von Schritten
Allgemeinheit – er löst eine ganze Klasse von Problemen, nicht nur einen Spezialfall

Beispiel aus dem Alltag: Ein Kochrezept ist ein Algorithmus – es beschreibt Schritt für Schritt, wie ein Gericht zubereitet wird.

Struktogramm (Nassi-Shneiderman-Diagramm)

Struktogramme zeigen den Ablauf eines Algorithmus grafisch. Die drei Grundstrukturen sind:

Abbildung 3: Die drei Grundstrukturen von Algorithmen im Struktogramm.

Pseudocode – Algorithmen aufschreiben

Pseudocode ist eine strukturierte Beschreibung eines Algorithmus in einfachem Deutsch, ohne konkrete Programmiersprache:

ALGORITHMUS Notendurchschnitt
  EINGABE: Liste von Noten
  summe ← 0
  anzahl ← 0
  FÜR JEDE note IN noten TUE:
    summe ← summe + note
    anzahl ← anzahl + 1
  ENDE FÜR
  durchschnitt ← summe / anzahl
  AUSGABE: durchschnitt
ENDE ALGORITHMUS

Übungsaufgaben: Algorithmen

Frage 1: Welche Eigenschaft gehört NICHT zu einem Algorithmus?

Frage 2: Welche Grundstruktur beschreibt eine Wiederholung?

Frage 3: Ein Algorithmus soll die Zahlen 1 bis 5 ausgeben. Welche Struktur ist am sinnvollsten?

Kapitel 3 – Theorie

Daten, Information und Datenbanken

Daten sind rohe Fakten ohne Kontext (z. B. die Zahl 42). Erst im Zusammenhang werden sie zur Information (z. B. „42 Schüler:innen sind angemeldet").

Merksatz: Daten + Kontext = Information. Information + Bedeutung = Wissen.

Datentypen in Tabellenkalkulationen und Datenbanken

Abbildung 4: Datentypen und ihre Verwendung in Datenbanktabellen.

Relationale Datenbanken – Grundbegriffe

Tabelle (Relation) – speichert Daten einer Art (z. B. alle Schüler)
Datensatz (Zeile) – eine einzelne Einheit (z. B. ein Schüler)
Attribut (Spalte) – eine Eigenschaft (z. B. Name, Alter)
Primärschlüssel – eindeutige ID für jeden Datensatz (kein Duplikat)
Fremdschlüssel – verweist auf den Primärschlüssel einer anderen Tabelle

Wissenstest: Daten & Datenbanken

Frage 1: Welchen Datentyp hat der Wert TRUE?

Frage 2: Was ist ein Primärschlüssel?

Kapitel 4 – Netzwerke

Netzwerke und das Internet

Ein Netzwerk besteht aus mindestens zwei Computern, die miteinander verbunden sind und Daten austauschen können. Das Internet ist das weltgrößte Netzwerk.

Netzwerktopologien

Abbildung 5: Die drei wichtigsten Netzwerktopologien im Vergleich.

Wichtige Netzwerkbegriffe

IP-Adresse – eindeutige Adresse eines Geräts im Netzwerk (z. B. 192.168.1.5)
Router – verbindet verschiedene Netzwerke, leitet Datenpakete weiter
Switch – verbindet Geräte innerhalb eines Netzwerks (lokales Netz / LAN)
DNS – übersetzt Domainnamen (lernbuch.schule) in IP-Adressen
HTTP / HTTPS – Protokoll zur Übertragung von Webseiten (S = verschlüsselt)
WLAN – drahtloses Netzwerk nach IEEE 802.11

Wissenstest: Netzwerke

Frage 1: Was macht ein Router?

Frage 2: Wofür steht das „S" in HTTPS?

Kapitel 5 – Datenschutz

Datenschutz, Datensicherheit & Verschlüsselung

Datenschutz schützt das Recht von Personen, selbst zu bestimmen, wer ihre Daten nutzt. Datensicherheit schützt Daten vor Verlust, Diebstahl oder Manipulation.

DSGVO: Die Datenschutz-Grundverordnung der EU (seit 2018) regelt, wie personenbezogene Daten verarbeitet werden dürfen. Sie gilt für alle Unternehmen, die Daten von EU-Bürger:innen verarbeiten.

Grundprinzipien des Datenschutzes (DSGVO)

Zweckbindung – Daten nur für den angegebenen Zweck verwenden
Datensparsamkeit – nur die wirklich nötigen Daten erheben
Transparenz – Betroffene müssen wissen, welche Daten genutzt werden
Einwilligung – Verarbeitung nur mit Zustimmung (oder gesetzlicher Grundlage)

Verschlüsselung

Verschlüsselung macht Daten für Unbefugte unlesbar. Man unterscheidet:

Abbildung 6: Symmetrische vs. asymmetrische Verschlüsselung.

Passwortsicherheit – Tipps

Mindestens 12 Zeichen lang
Groß- und Kleinbuchstaben, Zahlen, Sonderzeichen mischen
Kein Wörterbuch-Wort, keinen Namen, kein Geburtsdatum
Für jeden Dienst ein eigenes Passwort
Passwort-Manager nutzen (z. B. KeePass)
Zwei-Faktor-Authentifizierung (2FA) aktivieren wo möglich

Wissenstest: Datenschutz

Frage 1: Was bedeutet „Datensparsamkeit" laut DSGVO?

Frage 2: Bei der asymmetrischen Verschlüsselung verschlüsselt man mit dem öffentlichen Schlüssel. Was braucht man zum Entschlüsseln?