Algorithmen und Flussdiagramme
Viele Tätigkeiten bestehen aus einzelnen Schritten: Wir bereiten ein Frühstück zu, suchen einen Weg oder folgen einer Spielanleitung.
In dieser Lernsequenz findest du heraus, wann eine solche Schrittfolge ein Algorithmus ist und wie ein Algorithmus mit einem Flussdiagramm dargestellt werden kann.
🟨 Gelb = Aufgabe
🟦 Blau = Heftereintrag
⬜ Grau = Merksatz / Hilfe
🟦 Türkis = gemeinsame Phase
🚀 Lila = Zusatzaufgabe für Schnelle
1. Was ist ein Algorithmus?
Gemeinsamer Einstieg
Schaut euch gemeinsam den Erklärfilm zum Thema Algorithmus an.
Achtet besonders darauf: Welche Eigenschaften muss eine Schrittfolge besitzen, damit sie ein Algorithmus ist?
Algorithmus
Datum: __________
Schreibe die Überschrift Algorithmus in deinen Hefter.
Ein Algorithmus ist eine klare Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Lösung einer Aufgabe.
Ein Algorithmus:
- besteht aus einzelnen Schritten,
- hat eine festgelegte Reihenfolge,
- enthält klare und ausführbare Anweisungen,
- hat ein Ende.
2. Algorithmus oder kein Algorithmus?
Entscheide bei jeder Handlung:
Algorithmus oder kein Algorithmus?
Begründe deine Entscheidung. Nutze dabei die Merkmale aus der Definition.
- Ein Schüler baut ein Modell nach einer genauen Schritt-für-Schritt-Anleitung zusammen.
- Eine Person geht ohne festes Ziel spazieren und entscheidet an jeder Kreuzung spontan, in welche Richtung sie weitergeht.
- Ein Kuchen wird genau nach einem vorgegebenen Rezept zubereitet.
- Eine Person räumt ihren Schreibtisch auf und entscheidet dabei jedes Mal spontan, welchen Gegenstand sie als Nächstes wegräumt.
Entscheide zuerst: Handelt es sich um einen Algorithmus oder nicht?
Begründe deine Entscheidung anschließend mithilfe der Definition.
Du kannst zum Beispiel so beginnen:
„Bei diesem Beispiel handelt es sich um einen Algorithmus, weil …“
oder:
„Bei diesem Beispiel handelt es sich nicht um einen Algorithmus, weil …“
Beispiel:
Bei einer Bauanleitung handelt es sich um einen Algorithmus,
weil die einzelnen Schritte klar festgelegt sind,
in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden
und die Anleitung ein Ende hat.
Überlege dir eine Handlung, bei der nicht sofort klar ist, ob sie ein Algorithmus ist.
Begründe anschließend, warum sie ein Algorithmus sein könnte und warum möglicherweise nicht.
3. Einen Algorithmus als Flussdiagramm darstellen
Einen Algorithmus können wir als Schrittfolge aufschreiben. Wir können ihn aber auch als Flussdiagramm darstellen.
1. Nach draußen schauen.
2. Prüfen, ob es regnet.
3. Wenn es regnet: Regenschirm mitnehmen.
4. Wenn es nicht regnet: ohne Regenschirm losgehen.
Ein Flussdiagramm ist eine Möglichkeit, einen Algorithmus übersichtlich darzustellen.
Die einzelnen Schritte des Algorithmus werden dabei durch Symbole dargestellt und mit Pfeilen verbunden.
Zeichne zu folgendem Ablauf ein Flussdiagramm:
Eine Person möchte das Haus verlassen. Zuerst prüft sie, ob es regnet.
Regnet es, nimmt sie einen Regenschirm mit. Regnet es nicht, geht sie ohne Regenschirm los.
Achte auf die bereits bekannten Symbole und Pfeile.
Start → prüfen → entscheiden → Handlung → Ende
4. Ein Wert wird gespeichert
Manchmal benötigt ein Algorithmus einen Wert, den er später noch einmal verwenden soll.
Variable alter anlegen
Alter eingeben
Wert in alter speichern
prüfen: alter ≥ 12
Variable
Stell dir eine Variable wie eine Tasse vor.
Betrachte die Abbildung genau und schreibe in deinen Hefter:
- Die Tasse stellt die Variable dar.
- Der Name auf der Tasse ist der Name der Variable.
- Der Inhalt der Tasse ist der gespeicherte Wert.
Beschreibe anschließend mit einem eigenen Satz, was mit der Variable alter geschieht, wenn der Nutzer sein Alter eingibt.
Auch dieses Flussdiagramm stellt einen Algorithmus dar.
Der Algorithmus besteht weiterhin aus klaren Schritten. Die Variable hilft nur dabei, einen benötigten Wert zu speichern.
5. Ergebnisse sichern
Gemeinsame Sicherung
Vergleicht gemeinsam eure Ergebnisse.
Klärt dabei besonders:
- Woran erkennt man einen Algorithmus?
- Wie kann ein Algorithmus dargestellt werden?
- Welche Aufgabe kann eine Variable in einem Algorithmus haben?
Ergänzt oder verbessert eure Heftereinträge, wenn etwas fehlt.
Ein Algorithmus besteht aus klaren Schritten zur Lösung einer Aufgabe.
Ein Algorithmus kann zum Beispiel durch ein Flussdiagramm dargestellt werden.
Eine Variable kann dabei einen Wert speichern, den der Algorithmus benötigt.
Entwickle einen eigenen kleinen Algorithmus aus dem Alltag, der mindestens eine Entscheidung enthält.
Schreibe zuerst die einzelnen Schritte auf und stelle denselben Algorithmus anschließend als Flussdiagramm dar.
Prüfe zum Schluss selbst: Erfüllt dein Beispiel wirklich die Merkmale eines Algorithmus? Begründe.
🎬 Interaktiver Test: Algorithmus oder nicht?
Zum Abschluss überprüfst du dein Wissen.
Schau dir den Test aufmerksam an und entscheide bei jedem Beispiel: Handelt es sich um einen Algorithmus oder nicht?
Begründe deine Entscheidung jeweils mithilfe der Definition.
Du hast das Lernarrangement abgeschlossen.