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Algorithmen

Was ist ein Algorithmus? Wie kann man einen Algorithmus einer Maschine beibringen? Was bedeuten Algorithmen für unseren Alltag und unser Zusammenleben?

Im Folgenden sollen diese Fragen beantwortet werden.

Was ist ein Algorithmus?

Vereinfacht gesagt ist ein Algorithmus so etwas wie ein Kochrezept - eine schrittweise Anleitung zur Lösung einer Aufgabe. Genauer gesagt:

Ein Algorithmus besteht aus

  • endlich vielen,

  • ausreichend präzise beschriebenen,

  • tatsächlich ausführbaren Schritten,

die zur Lösung einer Aufgabe führen.

Algorithmus oder nicht? 

Fritzi hat einen platten Reifen an ihrem Fahrrad. Ihre Aufgabe ist es, ihn zu reparieren.

Algorithmus zum Flicken eines Reifens (Bei der Herstellung dieses Bildes wurde am 04.07.24 DALL-E eingesetzt.) © ISB

Bei welcher der folgenden „Anleitungen” handelt es sich um einen Algorithmus?

Sie wollen mehr erfahren? Lesen Sie hier weiter:

ZDF Medien: So geht Medien: Algorithmen

inf-schule.de: Algorithmen Grundlagen

Das Problem des Affenpuzzles

  • Lösungen zum Affenpuzzle auf verschiedenen Niveaus: vom Zählen der Lösungen bis hin zu Komplexitätsbetrachtungen.

    Link zum Material: Das Problem des Affenpuzzles

fragFINN.de: A wie Algorithmus

visualgo.net: Veranschaulichte Algorithmen

  • Für Fortgeschrittene sind auf visualgo.net klassische Algorithmen wie z.B. Sortierverfahren so aufbereitet, dass ihre Funktionsweise anschaulich deutlich wird.

    Link zum Material: https://visualgo.net/en

CS Unplugged: Informatik ohne Computer

  • Auf CS Unplugged werden Informatikinhalte ohne den Einsatz von Computern vermittelt, z.B. Algorithmen zum Sortieren. Dafür werden oft keine oder nur einfache Materialien wie Papier und Stifte benötigt.

    Link zum Material: https://www.csunplugged.org/de/

Wie kommt der Algorithmus in den Computer?

Formuliert man einen Algorithmus in einer Programmiersprache, dann erhält man ein Programm. Dieses kann vom Computer in Nullen und Einsen übersetzt und damit abgearbeitet werden. Man sagt, der Algorithmus wird „implementiert”.

Sie wollen für sich oder Ihre Schülerinnen und Schüler einen Einstieg in die Programmierung finden? Lesen Sie hier weiter:

Algorithmen für Kinder (algokids)

  • In dem Projekt „AlgoKids” werden Grundschullehrkräfte durch die TU München didaktisch-methodisch beim Programmieren unterstützt.

    Link zum Material: Algorithmen für Kinder (algokids)

Snap! Build your own blocks

  • Snap! ist ein visuelles Programmierwerkzeug, das einen leichten Zugang zum Programmieren ermöglicht, indem Programme aus vorhandenen Blöcken zusammen gestellt werden können.

    Link zum Material: https://snap.berkeley.edu

Open Roberta Lab - Kinderleicht programmieren

Lerneinheit „Open Roberta 2.0”

  • Ein teachSHARE-Kurs zu Open Roberta für die Sekundarstufe 1 macht Schülerinnen und Schüler mit der Open Roberta Umgebung vertraut.

    Link zum Material: Lerneinheit „Open Roberta 2.0”

Blockly Games

  • In acht Blockly-Spielen lernen Programmier-Neulinge die wichtigsten Strukturen. Im Browser oder offline spielbar, aus der Reihe Code with Google.

    Link zum Material: https://blockly.games/?lang=de

BOB3 Bauer Bertram

  • Bauer Bertram von BOB3 bietet einen spielerischen Einstieg in das Online-Programmieren mit Scratch. Es sind keine Vorkenntnisse nötig.

    Link zum Material: https://bertram.bob3.org

Programmieren lernen mit dem genetischen Ansatz

Hour of Code

Robot Karol

  • Robot Karol ist eine Programmierumgebung mit einer Programmiersprache, die für Schülerinnen und Schüler zum Erlernen des Programmierens und zur Einführung in die Algorithmik gedacht ist.

    Link zum Material: Robot Karol

Java Karol

  • Die konsequente Fortführung von RobotKarol für die Programmiersprache Java.

    Link zum Material: Java Karol

Der Informatik-Biber

  • Lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler beim Informatik-Biber-Wettbewerb ihre logischen und kreativen Fertigkeiten unter Beweis stellen. Die Teilnahme ist schon ab der dritten Jahrgangsstufe möglich.

    Link zum Material: https://bwinf.de/biber/

Jugendwettbewerb Informatik

  • Die Webseite des Jugendwettbewerb Informatik bietet neben den Informationen zum (empfehlenswerten!) Wettbewerb auch Trainingsmöglichkeiten, um Algorithmen in Programme umzusetzen.

    Link zum Material: https://jwinf.de/

Bundeswettbewerb Informatik

  • Der Bundeswettbewerb Informatik ist die perfekte Herausforderung für ambitionierte Schülerinnen und Schüler, die bereits erste Programmiererfahrungen gesammelt haben, idealerweise mit Python. Hier wartet die Chance, das eigene Können unter Beweis zu stellen, spannende Projekte zu realisieren und sich mit Gleichgesinnten zu messen.

    Link zum Material: https://bwinf.de/

Wo beeinflussen Algorithmen unseren Alltag?

Oft wissen wir nicht einmal genau, wo und wie Algorithmen eingesetzt werden, um Entscheidungen zu treffen.

  • Social Media: Algorithmen entscheiden, welche Beiträge wir zuerst sehen.

  • Suchmaschinen: Algorithmen bestimmen, welche Ergebnisse bei einer Suche ganz oben stehen.

  • Online-Shopping: Algorithmen geben uns persönliche Kaufempfehlungen.

  • Kreditwürdigkeit: Algorithmen bewerten, ob jemand einen Kredit bekommen kann.

Sie wollen mehr erfahren? Lesen Sie hier weiter:

Algorithmische Diskriminierung

  • Hier finden Sie Hintergrundinformationen und Unterrichtsmaterialien zu Benachteiligungen aufgrund von algorithmisch geprägten Entscheidungen.

    Link zum Material: Algorithmische Diskriminierung

Informationsbewertung

  • Diese Zusammenstellung zur Bewertung von Informationen eignet sich sehr gut um einen Überblick über die Funktion von Suchmaschinen vertieft kennen zu lernen.

    Link zum Material: Informationsbewertung

„Wahlberg wählt”

  • Das Unterrichtsmodul „Wahlberg wählt” richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen 11 bis 13 und soll für den Umgang mit Informationen in Social-Media-Angeboten vor Wahlen sensibilisieren.

    Link zum Material: „Wahlberg wählt”

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