1. Präsentationsdokument (insgesamt 4 Punkte):

• 0 Punkte: Nicht vorhanden
  • Kein Präsentationsmedium vorgelegt.
• 1 Punkt :Stark defizitär (Basisanforderungen nicht erfüllt)
• Präsentation ist vorhanden, aber in wesentlichen Punkten unbrauchbar.
• Mehrere Probleme gleichzeitig: Inhaltlich fehlerhaft, schlecht lesbar, chaotische Gestaltung, Überladung.
• 2 Punkte: Teils brauchbar, jedoch mit deutlichen Schwächen
• Verständlichkeit eingeschränkt.
• Zwei Problembereiche treten sichtbar auf: z. B. zu textlastig, unklare Struktur, fehlerhafte/fehlende Inhalte, schlechte Formatierung.
• 3 Punkte: Größtenteils gelungen mit einzelnen Optimierungsfeldern
• Präsentation erfüllt ihren Zweck, Information ist überwiegend korrekt und verständlich.
• Nur ein zentraler Schwachpunkt, z. B.:
• etwas zu viel Text
• kleinere Formatierungs- oder Strukturprobleme
• einzelne fachliche Unklarheiten
• 4 Punkte: Didaktisch stark & sauber gestaltet
• Struktur klar, lesbar, inhaltlich korrekt, angemessene Informationsdichte.
• Gestaltung unterstützt das Verständnis (Grafiken sinnvoll, Text reduziert, Fokus klar).
• Keine wesentlichen Kritikpunkte.

2. Präsentationsweise (insgesamt 4 Punkte):

• 0 Punkte: Keine Präsentation
• Schüler hat nicht vorgetragen.
• 1 Punkt: Sehr geringe Präsentationskompetenz
• Ablesen ohne Blickkontakt, monoton, unverständlich oder kaum hörbar.
• Kein erkennbarer Kontakt zum Publikum.
• 2 Punkte: Erste Basisfähigkeiten sichtbar
• Teilweise freies Sprechen oder gelegentlicher Blickkontakt.
• Verständlichkeit und Lautstärke schwanken.
• Präsentation wirkt noch stark vorleseorientiert.
• 3 Punkte: Solide Präsentation
• Sowohl Blickkontakt als auch freies Sprechen stellenweise sicher vorhanden.
• Sprechtempo, Lautstärke und Körpersprache überwiegend angemessen.
• Publikum wird grundsätzlich erreicht, aber noch nicht durchgängig.
• 4 Punkte: Sicher und adressatenorientiert
• Freies Sprechen durchgängig, klarer Blickkontakt, gutes Tempo und deutliche Sprache.
• Präsentation wirkt sicher, ruhig und verständlich, Publikum wird aktiv geführt.
• Einsatz der Stimme und Körpersprache fördert das Verständnis.

3. Nachfragensicherheit (insgesamt 5 Punkte):

• 0 Punkte: Kein Verständnis
• Keine Frage beantwortbar.
• Keine sinnvolle Rekonstruktion erkennbar.

• 1 Punkt: Sehr geringes Verständnis
• Einzelne Antworten geraten oder vage formuliert.
• Eher Zufallstreffer als fachliche Rückschlüsse.

• 2 Punkte: Teilweise erschließbares Basiswissen
• Manche Fragen werden nachvollziehbar hergeleitet, aber unsicher.
• Verständnislücken deutlich spürbar.

• 3 Punkte: Solide Rekonstruktionsfähigkeit
• Alle Rückfragen können zumindest logisch hergeleitet oder erklärt werden.
• Nicht alles vollständig sicher, aber fachlich tragfähig.
• 4 Punkte: Gute Fachkenntnis mit punktuellen Unsicherheiten
• Meiste Fragen werden klar und richtig beantwortet.
• Unklare Punkte werden sinnvoll begründet oder logisch hergeleitet.

• 5 Punkte: Sehr gutes Fachverständnis
• Alle Rückfragen sicher, korrekt und verständlich beantwortet.
• Antworten zeigen tiefes Verständnis statt reiner Reproduktion.

4. Reflexion (insgesamt 3 Punkte):

• 0 Punkte: Keine Reflexion
• Nur Nacherzählung oder gar kein Inhalt, keine Bewertung, kein Lerngewinn erkennbar.
• 1 Punkt: Grundlegende Reflexion erkennbar
• Arbeitsschritte werden beschrieben, aber kaum bewertet.
• Einzelne Eindrücke vorhanden, jedoch ohne Begründung oder Verbesserungsideen.
• 2 Punkte: Solide Reflexion
• Positive und negative Aspekte werden benannt und begründet.
• Erste Verbesserungsvorschläge bzw. Erkenntnisse sind klar erkennbar.
• 3 Punkte: Ausgeprägte, reflektierte Auseinandersetzung
• Bewerten statt nur beschreiben, mit klaren Ursachen und Schlussfolgerungen.
• Konkrete Verbesserungsschritte für künftige Präsentationen benannt.

4. Videoaufnahme (insgesamt 3 Punkte, wird nur mit bewertet, wenn der Vortrag in digitaler Form gehalten wird):

• 0 Punkte: Nicht verwertbar / Kein Video
• Video fehlt, startet nicht oder ist technisch so schlecht, dass Inhalt kaum wahrnehmbar ist.
• Kein Bild, kein Ton oder massive Störungen (Rauschen, Flackern, Stille, Schwarzbild).

• 1 Punkt: Schwache Qualität
• Man sieht und hört etwas, aber schlecht: undeutliche Stimme, sehr leise/laute Passagen, verwackelte Kamera, unsaubere Schnitte.
• Sprecher oder Inhalte teilweise kaum zu erkennen.
• Technische Umsetzung hemmt das Verständnis.
• 2 Punkte: Solide, aber mit klaren Schwächen
• Video grundsätzlich gut sichtbar und verständlich.
• Ton okay, aber nicht immer gleichmäßig; Bildqualität teils unscharf oder schlecht ausgeleuchtet.
• Schnitt vorhanden, aber nicht konsequent sauber (z. B. harte Übergänge, Timing-Probleme).
• Integration eigener Aufnahme im Vortrag erkennbar, aber technisch noch ausbaufähig.
• 3 Punkte: Klar, sauber, gut umgesetzt
• Ton deutlich, Bild stabil, gute Helligkeit und Framing.
• Sprecher gut erkennbar, Einblendung wirkt bewusst gestaltet.
• Schnitte passend, nicht störend; Präsentation und Sprecher wirken wie eine Einheit.
• Die technische Umsetzung unterstützt das Verständnis statt abzulenken.

Skript Wissenschaft Informatik

Skript Algorithmen

Nachfolgend findet ihr die Vortragsaufträge für eure Präsentationen rund um die CMOS-Technologie. Bitte wählt ein Thema, das euch interessiert. Jeder Vortrag ist auf 20 Minuten ausgelegt und baut idealerweise auf den Grundlagen der CMOS-Technologie auf, die im ersten Vortrag (Gruppe 1) behandelt werden. Die späteren Vorträge müssen nicht erneut tief in die Funktionsweise von NMOS und PMOS einsteigen, sondern können von den in Gruppe 1 und 2 vermittelten Grundlagen ausgehen. Unten findet ihr außerdem das vollständige Bewertungsraster.

Die Vorträge beginnen am 19.05.2026.

Die Quote aller Bewertungskategorien geht zu gleichen Teilen in die Gesamtnote ein. Das bedeutet, dass die Punkte der Kategorien auf 5 Punkte hochskaliert werden, bevor sie kategorieübergreifend verrechnet werden.

Allgemeine Hinweise für alle Vorträge

• Bekanntes Wissen (wird nicht erneut erläutert):

  • Die Grundlagen der Aussagenlogik, die Funktionsweise von UND, ODER, NICHT, Implikation und Äquivalenz sowie das Erstellen von Wahrheitstabellen sind euch bereits bekannt und müssen nicht Teil eurer Präsentation sein.
  • Grundlagen, die in Gruppe 1 und 2 behandelt werden (z. B. wie NMOS und PMOS in einer CMOS-Schaltung zusammenwirken), müssen von den nachfolgenden Vorträgen nur kurz angerissen werden, falls nötig.

• Unbedingt zu behandeln:

  • Jeder Vortrag muss einen Bezug zur praktischen Umsetzung in der CMOS-Technologie haben.
  • Nutzt Simulationen oder anschauliche Beispiele, um eure Erklärungen zu untermauern.
  • Achtet auf eine klare, übersichtliche und fehlerfreie Dokumentation eurer Inhalte.

• Zeitmanagement:

  • Eure Präsentation muss in 20 Minuten abgehalten werden. Plant eure Inhalte entsprechend!

• Vorbereitung auf Nachfragen:

  • Bereitet euch darauf vor, mindestens 5 Rückfragen kompetent zu beantworten.

• Reflexion:

  • Nach dem Vortrag erstellt bitte eine schriftliche Selbsteinschätzung eurer Präsentation gemäß dem oben genannten Raster.

Vortragsaufträge

Gruppe 1 (Doppelvortrag): Grundlagen der CMOS-Technologie (Tito + Milan)

Aufgabenstellung:
Erarbeitet eine Präsentation, die die grundlegenden Bausteine der CMOS-Technologie erklärt.

• Zu behandeln:
  • NMOS- und PMOS-Transistoren:
    • Erklärt, wie ein NMOS- bzw. PMOS-Transistor arbeitet (Schaltverhalten: NMOS leitet bei HIGH, PMOS leitet bei LOW).
    • Beschreibt kurz, was Dotierung bewirkt – ohne zu tief in die physikalischen Details zu gehen.
  • Das CMOS-Prinzip:
    • Erläutert, warum NMOS und PMOS komplementär eingesetzt werden.
    • Nenne die Vorteile der CMOS-Technologie (z. B. geringer Stromverbrauch im statischen Zustand, hohe Integrationsdichte).
  • Beispielschaltung – CMOS-Inverter:
    • Zeigt den Aufbau eines CMOS-Inverters anhand eines Schaltplans.
    • Nutzt eine Simulation (z. B. mit Falstad, CircuitVerse oder Logisim) zur Veranschaulichung.
• Nicht Teil des Vortrags:
  • Eine detaillierte Erklärung der Aussagenlogik (Wahrheitstabellen für UND, ODER etc.) muss nicht erfolgen.

Gruppe 2 (Doppelvortrag): Der CMOS-Inverter im Detail + Ausblick auf das XNOR-Gatter (MinThri + Gia Bao)

Aufgabenstellung:
Fokussiert euch auf den CMOS-Inverter als zentrales Element digitaler Schaltungen.

• Zu behandeln:
  • Aufbau des CMOS-Inverters:
    • Detaillierte Zeichnung mit Kennzeichnung von NMOS und PMOS.
    • Erklärung, wie der Wechsel zwischen den beiden Transistoren die Logikfunktion ermöglicht.
  • Funktionsweise anhand einer Wahrheitstabelle:
    • Zeigt, wie der Ausgang (HIGH oder LOW) in Abhängigkeit vom Eingang zustande kommt.
  • Simulation:
    • Demonstriert die Funktionsweise des Inverters mithilfe einer Simulation.
• Bekannt vorausgesetzt:
  • Grundkenntnisse der CMOS-Technologie aus Gruppe 1.
• Nicht Teil des Vortrags:
  • Wiederholung der grundlegenden Aussagenlogik.

Gruppe 3 (Doppelvortrag): Das CMOS-AND-Gatter (verpflichtend) und optional das NAND-Gatter (Linas + Noel)

Aufgabenstellung:
Euer Vortrag fokussiert sich verpflichtend auf die Realisierung des CMOS-AND-Gatters.

• Zu behandeln:
  • CMOS-AND-Gatter:
    • Erstellt ein Schaltbild des CMOS-AND-Gatters und erklärt, wie die Transistoren (NMOS und PMOS) so angeordnet werden, dass das logische AND-Verhalten entsteht.
    • Zeigt die dazugehörige Wahrheitstabelle.
    • Nutzt eine Simulation, um die Funktionsweise anschaulich darzustellen.
  • Optional (Good-to-have):
    • Ergänzt euren Vortrag mit einer kurzen Darstellung des CMOS-NAND-Gatters als Vergleich, falls es der Zeitrahmen zulässt.
• Bekannt vorausgesetzt:
  • Grundlagen aus Gruppe 1 (CMOS-Prinzip) und die Funktionsweise des CMOS-Inverters aus Gruppe 2.
• Nicht Teil des Vortrags:
  • Eine erneute tiefgehende Einführung in die Eigenschaften von NMOS und PMOS.

Gruppe 4 (Doppelvortrag): Das CMOS-OR- und NOR-Gatter (Justin + Gia Long)

Aufgabenstellung:
Erarbeitet eine Präsentation zu einem der folgenden Themen:

• Option 1: Das CMOS-OR-Gatter
• Option 2: Das CMOS-NOR-Gatter
• Oder: Vergleicht beide, wenn euer Umfang es zulässt.
• Zu behandeln:
  • Schaltungsaufbau:
    • Zeichnet die CMOS-Schaltung(en) und erklärt die Anordnung der NMOS- und PMOS-Transistoren (seriell bzw. parallel) und warum diese Konfiguration gewählt wurde.
  • Logische Funktionsweise:
    • Stellt die Wahrheitstabelle dar und erläutert, wie die Logikfunktion entsteht.
  • Simulation:
    • Nutzt eine Simulation, um den praktischen Ablauf zu demonstrieren.
  • Trivia:
    • Erwähnt interessante Anwendungen oder Besonderheiten (z. B. energetische Effizienz).
• Bekannt vorausgesetzt:
  • Grundlagen der CMOS-Technologie und die Prinzipien aus den Vorträgen Gruppe 1 und 2.
• Nicht Teil des Vortrags:
  • Eine detaillierte Wiederholung der Transistor-Grundlagen.

Gruppe 5 (Doppelvortrag): Das CMOS-XOR-Gatter (Matea + David)

Aufgabenstellung:
Erarbeitet einen Vortrag zum CMOS-XOR-Gatter, das aufgrund seiner komplexeren Implementierung eine besondere Herausforderung darstellt.

• Zu behandeln:
  • Schaltungsaufbau:
    • Erstellt ein Schaltbild des CMOS-XOR-Gatters. Erklärt, wie zusammengesetzte Grundgatter (wie Inverter, AND, OR) zur Realisierung des XOR genutzt werden.
  • Logikfunktion:
    • Zeigt die Wahrheitstabelle und erklärt, warum das XOR-Gatter in der digitalen Logik eine besondere Rolle spielt.
  • Simulation:
    • Demonstriert den Betrieb des XOR-Gatters mittels einer Simulation.
  • Trivia:
    • Erklärt praxisnahe Herausforderungen und interessante technische Fakten rund um das XOR-Gatter.
• Bekannt vorausgesetzt:
  • Grundlagen aus den Vorträgen Gruppe 1 bis 4.
• Nicht Teil des Vortrags:
  • Eine erneute tiefgehende Erklärung von NMOS und PMOS.

Gruppe 6 (Doppelvortrag): Das CMOS-XNOR-Gatter

Aufgabenstellung:
Stellt das CMOS-XNOR-Gatter vor, das als logische Umkehrung des XOR dient.

• Zu behandeln:
  • Schaltungsaufbau:
    • Zeichnet die CMOS-Schaltung des XNOR-Gatters und erläutert, wie die Kombination der Transistoren die XNOR-Funktion ermöglicht.
  • Vergleich zum XOR:
    • Stellt kurz dar, inwiefern das XNOR strukturell und funktional dem XOR ähnlich oder unterschiedlich ist.
  • Simulation:
    • Führt eine Simulation durch, die die Funktionsweise des XNOR-Gatters veranschaulicht.
  • Trivia:
    • Nennt Anwendungsbeispiele und diskutiert besondere Herausforderungen in der Realisierung.
• Bekannt vorausgesetzt:
  • Grundlagen der CMOS-Technologie sowie die Inhalte der Vorträge zu XOR (Gruppe 5) und den Basisvorträgen.
• Nicht Teil des Vortrags:
  • Wiederholung der grundlegenden Transistoren-Funktionsweisen.

Gruppe 7 (Einzelvortrag – Optional): Praktische CMOS-Simulationen und Beispiele

Aufgabenstellung:
Dieser Vortrag bietet einen praxisorientierten Einblick in die Simulation und den experimentellen Aufbau von CMOS-Schaltungen.

• Zu behandeln:
  • Vorstellung von Simulationswerkzeugen:
    • Zeigt, wie Tools wie Falstad, CircuitVerse oder Logisim genutzt werden können, um CMOS-Schaltungen zu simulieren.
  • Praktische Beispiele:
    • Demonstriert anhand eines oder mehrerer Beispiele (z. B. Inverter, AND, XOR), wie die Theorie in der Simulation umgesetzt wird.
  • Tipps und Tricks:
    • Gebt Hinweise auf häufige Fehlerquellen und wie man diese erkennt bzw. behebt.
• Bekannt vorausgesetzt:
  • Die grundlegenden CMOS-Konzepte aus den Pflichtvorträgen.
• Nicht Teil des Vortrags:
  • Eine tiefergehende Diskussion der theoretischen CMOS-Grundlagen (diese wurden bereits behandelt).

Gruppe 8 (Optional): Reflexion und Ausblick – Trends und Herausforderungen in der CMOS-Technologie (Tetiana + Natalie)

Aufgabenstellung:
Erarbeitet einen kurzen Vortrag, der über den reinen Gatterbau hinausblickt und aktuelle Herausforderungen sowie Zukunftstrends in der CMOS-Technologie beleuchtet.

• Zu behandeln:
  • Aktuelle Herausforderungen:
    • Diskutiert Themen wie Miniaturisierung, Leistungsaufnahme, Geschwindigkeit und thermische Probleme.
  • Zukunftstrends:
    • Gebt einen Ausblick auf fortschrittliche Technologien wie FinFETs (als „Goodie“ am Rande).
  • Reflexion:
    • Reflektiert, wie diese Entwicklungen den praktischen Gatterbau beeinflussen könnten.
• Bekannt vorausgesetzt:
  • Grundlegende CMOS-Konzepte, wie in den Pflichtvorträgen vermittelt.
• Nicht Teil des Vortrags:
  • Eine erneute detaillierte Erklärung der CMOS-Basisarchitektur.

Diese Auftragsformulierungen sollen euch einen klaren Rahmen an die Hand geben. Wählt bitte euer Thema und beachtet dabei, dass ihr in euren Vorträgen nur die Inhalte vertieft, die über das bereits vermittelte Basiswissen (Gruppe 1 und 2) hinausgehen. So wird sichergestellt, dass auch bei Ausfall der optionalen Vorträge das Grundverständnis der CMOS-Technologie und deren praktische Umsetzung vermittelt wird.