3. Warum Computer Ordnung lieben?

Thema	Suchen und Sortieren
Reihenfolge	3
GreatPrinciplesOfComputing	GreatPrincipleRecollection

Status-Übersicht Modul 3

Zeilenwechsel in Tabellenzellen kann man mit %BR% erreichen

A. Intro (Rahmengeschichte)

1) Robos wollen selber eine Party organisieren. Sie müssen dazu die Ressourcen (Essen/Trinken, Musik und Fotos) organisieren. Sie müssen wissen, wo sich diese befinden.

2) Dazu brauchen sie Hilfe. Der Mensch zeigt sich sehr hilfsbereit und öffnet den Robos "alle Tore". Er zeigt ihnen, wo sie was finden könne. Für den Menschen ist alles perfekt angeordnet.

3) Die Robos sind damit aber überfordert und beschweren sich lauthals, da sie nicht wie Menschen in Kategorien denken (Kühlschrank, Musikbox, Bar, Fotoablage) und darum eine andere Ordnung brauchen.

4) Damit die Party nun organisiert werden kann, muss aus der Menschen-Ordnung zuerst einmal eine Robo-Ordnung hergestellt werden. Denn der Robo sieht in der Menschen-Ordnung nur das Chaos und vis versa.

B. Lösung suchen (Rätsel)

Problem: Wo ist Walter resp. wo ist die COKE?

Lösung Mensch: Im Kühlschrank, im Fach Getränke

Lösung Robos: Brute-Force-Methode: Alle Elemente werden sequenziell untersucht, auch z.B. Musiktitel. Inventar, etc. Der Robo hat keine Globalsicht, er kann nur jedes Element einzeln sehen. Um effizient ein Element zu finden, muss er seine Daten (Elemente) sortiert haben.

Aufgabe 1 Rätsel: Welche Sortierstrategie hat der Robo für die folgende Situation angewendet?

Aufgabe 2 Rätsel: Prüfe, ob du diese Strategie verstanden hast. Wende die Sortierstrategie auf folgende Sirtuation an:

	Primar	Sek I	Sek II
1: Lineares Suchen 1	Bubble Sort	Heap Sort	Insert Sort
2: Lineares Suchen 2	Heap Sort		Quick Sort
3: Binäres Suchen		Binary Search	Binary Search
Komplexität	4 Elemente	6 Elemente	8 Elemente

Beispiel:

3	8	2	5
2	3	5	8

Lösung: Sortieren durch Auswählen

3	8	2	5
2	8	3	5
2	3	8	5
2	3	5	8

C. Tipps zur Lösung

Verschiedene Sortier- und Suchalgorithmen werden vorgestellt. Die Komplexität wird Anhand des Aufwands für die Sortierung erläutert. Dabei sollen unterschiedliche Speicherorganisationen aufgezeigt werden.

D. Selber Programmieren

Listenelemente anhand bestimmter Abfragen finden. Schleifenframework ist vorgegeben. Die Abfrage und der Dialog mit BenutzerInnen muss programmieret werden. Die Musterlösung kann zur Anschauung und zur Überprüfung der eigenen Lösung genutzt werden.

E. Ohne Computer

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F. Forum

kein zu erstellender Content

G. Links

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H. Infos für Lehrpersonen

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Ungeordnete Ideen und Gedanken

• BubbleSortMitScratch
• Fokus auf DATA
• Anwendungsgebiet um Alltag
• Voraussetzung für Komplexitätstheorie
• Spielkarten, Bücher, Spielzeug sortieren.
• Puzzle > evt. Rätsel
• Sudoku
• Münzen sortieren
• Gesellschaftsspiele allg. ?
• Labyrinth > z.B. linke Hand Strategie
• Detektivspiel > trial/error
• Versteckspiel

• Strategien: trial/error; Ausschlussverfahren; implizit-explizit; Experten- vs. Novizenstragie

Didaktische Analyse

I) Leitidee

• Ein effizienter Umgang mit Ressourcen im Alltag bildet die Voraussetzung für eine effiziente Informationsverarbeitung.

II) Dispostionsziele / Handlungskompetenzen

• Mit Ressourcen intelligent umgehen und Daten entsprechend aufbereiten

III) Operationalisierte Lernziele / Handlungsziele

• Eine Datenmenge/-bestand bedürfnisgerecht ordnen.
• Bestimmte Elemente aus Datenmenge/-bestand nach Kriterien effizient finden.
• Daten nach Namen (Dateiname) oder nach Inhalt finden.
• Aufbereitete Daten in eine geeignete Form der Auswertung und der Darstellung bringen (Liste, Tabelle, Grafik, Kennwerte).

IV) Handlungsnotwendige Kompetenzen

• Unterscheidung von Daten und Informationen kennen.
• Logische Verknüpfungen kennen.
• Lineare und binäre Suche kennen. Unterschiedliche Sortier-/Suchverfahren kennen.
• Unterschiede in Aufwand kennen.
• Index und Metaindex (Primärschlüssel) als Suchvariablen kennen.

V) Voraussetzungen

• Lektion 1/2: Aufbau und Struktur von Daten und Abläufen kennen.

Ressourcen für diese Lektion

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• Didakt_Analyse_Lekt_3_4_iLearnIT.pdf: Didaktische Analyse Lektion 3 und 4