Algorithmen

Deine Antworten und Programme bleiben zunächst im geöffneten Lernwerk. Sichere eine Arbeitsdatei, bevor du es schließt.

Algorithmen · Wissen

Was möchtest du verstehen?

Was macht eine Anweisung genau?

Ein Algorithmus beschreibt einen Ablauf mit eindeutig festgelegten Schritten. In unserem Werkzeug verändert jeder Befehl einen bestimmten Teil des Zustands: Ort, Blickrichtung oder Stift.

Ein Programm formuliert den Ablauf in einer Sprache, die das Werkzeug ausführen kann. Befehlstasten und Codefeld erzeugen denselben Code.

Ein Beispiel

vor bewegt ein Rasterstück in Blickrichtung. rechts dreht am Ort.

Wichtig zu unterscheiden: „Mach es schön“ ist noch kein ausführbarer Zeichenbefehl.

Grundlage: Turtle graphics: Bewegung, Drehung und Stifthttps://docs.python.org/3/library/turtle.html

Warum gehören Ort und Blickrichtung zusammen?

Der Zustand sagt, wo der Stift ist, wohin er schaut und ob er zeichnet. Derselbe Befehl vor führt je nach Blickrichtung zu einem anderen Punkt.

x zählt nach rechts, y nach unten. Start: (1|1), Blick rechts, Stift unten. Rechtsdrehung bedeutet aus Sicht des Pfeils eine Vierteldrehung im Uhrzeigersinn.

Ein Beispiel

Bei (3|1) mit Blick unten führt vor zu (3|2). rechts verändert nur die Richtung.

Wichtig zu unterscheiden: Andere Zeichenprogramme können Koordinaten anders zählen.

Grundlage: Turtle graphics: Bewegung, Drehung und Stifthttps://docs.python.org/3/library/turtle.html

Was wird wie oft wiederholt?

Die feste Zahl hinter wiederhole zählt die Durchläufe der ganzen Klammergruppe. In jedem Durchlauf bleibt die Reihenfolge gleich.

Zwischen den Durchläufen wird nichts zurückgesetzt. Der nächste Durchlauf beginnt am erreichten Ort und mit der erreichten Blickrichtung.

Ein Beispiel

wiederhole 2 [vor rechts] führt vor, rechts, vor, rechts aus: vier Befehle, zwei Durchläufe.

Wichtig zu unterscheiden: Mehr Durchläufe verlängern nicht automatisch eine Strecke. Die Befehle im Körper müssen zum Ziel passen.

Grundlage: Turtle graphics: Bewegung, Drehung und Stifthttps://docs.python.org/3/library/turtle.html

Wie prüfe ich eine Fehleridee?

Vergleiche Auftrag und Ausgabe. Suche die erste Stelle, an der ein Zustand nicht zum gewünschten Ablauf passt. Nenne einen möglichen Grund.

Ändere gezielt eine Stelle, sage die Wirkung voraus und führe erneut aus. Bewahre den ersten Lauf für den Vergleich.

Ein Beispiel

Bei einem kleinen Quadrat ist die Seitenlänge eine andere Frage als die Anzahl der Seiten.

Wichtig zu unterscheiden: Syntaxfehler verhindern das Lesen des Codes. Ein lesbarer, beendeter Code kann dennoch das falsche Ergebnis liefern.

Grundlage: Turtle graphics: Bewegung, Drehung und Stifthttps://docs.python.org/3/library/turtle.html

Wie zeigt eine Ablaufgrafik meinen Plan?

Kästchen stehen für Anweisungen, Pfeile für die Reihenfolge. Ein beschrifteter Rahmen zeigt eine wiederholte Gruppe. Markiere Start und Ende.

Zeige an einem Motiv Anfangs- und Schlussrichtung. Prüfe, wo das nächste Motiv beginnt.

Ein Beispiel

Leas Grafik rahmt vor mit „2-mal“ ein; rechts und das letzte vor liegen außerhalb.

Wichtig zu unterscheiden: Eigene vereinfachte Darstellung, kein normiertes Ablaufdiagramm. Ein schönes Bild allein erklärt keine Befehlsfolge.

Grundlage: Computing pedagogyhttps://teachcomputing.org/pedagogy

Wie sichere ich einen überprüfbaren Versuch?

Ein Schritt führt einen Befehl aus. Bis zum Ende führt den übrigen gültigen Ablauf aus. Ausführung neu starten setzt die Zeichnung zurück und behält Code und Protokoll.

Versuch ins Protokoll ergänzt Code und bisher ausgeführte Zustände. Ergänze deine eigene Erklärung. Codeänderungen setzen die Ausführung zurück.

Ein Beispiel

Nimm den ersten Lauf auf, ändere den Code, nimm den zweiten Lauf auf und sichere eine Arbeitsdatei unter Deine Arbeit.

Wichtig zu unterscheiden: Nicht aufgenommene Bildschirmspuren werden nicht als Versuch gesichert. Heftbilder sind kein Teil der Arbeitsdatei.

Grundlage: IuM-Lernwerk: eigene Unterrichtsmaterialienhttps://github.com/H4R7W16/ium-lernwerk

Wie entsteht eine Lücke?

hoch hebt den Stift, runter senkt ihn. Beide lassen Ort und Blickrichtung unverändert.

Mit angehobenem Stift bewegt vor weiter, zeichnet aber nicht. Vor der nächsten Linie muss der Stift wieder unten sein.

Ein Beispiel

hoch vor runter überspringt ein Rasterstück ohne Linie.

Wichtig zu unterscheiden: Eine Lücke ist ein Weg ohne Zeichenlinie, kein Sprung ohne Bewegung.

Grundlage: Turtle graphics: Bewegung, Drehung und Stifthttps://docs.python.org/3/library/turtle.html

Was bleibt aus diesem Lernbogen?

Grafik, Code und Zustand beschreiben denselben Ablauf auf unterschiedliche Weise.

Ein Beispiel

Nach einer Drehung ändert sich die Richtung, nicht die Position; hoch verändert den Stiftzustand.

Wichtig zu unterscheiden: Eine fertige Zeichnung verrät nicht sicher den verwendeten Code.