Beispiel 1
Schlange
Alltag: Menschen warten an der Kasse, beim Bus oder bei der Ausgabe von Hitzefrei-Infos.
Denke: Reihe mit Anfang und Ende.
Heute ist sogar das Wetter ein Informatik-Beispiel.
Hitzefrei, Online-Stunde, hohe Temperaturen: Viele Informationen muessen geordnet werden. Genau darum geht es bei Datenstrukturen.
🌡️
Einstiegsfrage fuer die Runde
Welche Daten koennten in der Schule heute wegen der Hitze wichtig sein?
Temperatur, Raum, Kurs, Zeit, Entscheidung
Impuls
Erst sammeln
Schueler nennen Begriffe im Chat oder muendlich. Noch nicht bewerten, nur sammeln.
Uebergang
Dann ordnen
Aus einzelnen Daten wird erst dann Wissen, wenn man eine Ordnung erkennt.
Leitfrage
Wie liegen Daten?
Hintereinander, uebereinander, in Gruppen, in Netzen oder in Tabellen?
Rechercheauftrag: Was haben Schlange, Stapel und Liste gemeinsam?
Die meisten werden vermutlich aus dem Alltag argumentieren. Das ist gut, denn genau dort kann man den Fachbegriff aufbauen.
Frage in die Runde: „Was koennte bei diesen drei Begriffen gleich sein, obwohl sie im Alltag unterschiedlich aussehen?“
A
B
C
D
Sie enthalten mehrere Elemente. Das koennen Zahlen, Namen, Temperaturen, Aufgaben oder Objekte sein.
Die Elemente stehen in einer Reihenfolge. Man kann also sagen: davor, danach, erstes Element, letztes Element.
Man kann mit ihnen arbeiten: Elemente hinzufuegen, entfernen, betrachten oder suchen.
Sie sind lineare Datenstrukturen, weil man sie sich als eine geordnete Reihe vorstellen kann.
Was bedeutet „linear“?
Linear bedeutet hier nicht „leicht“ und auch nicht „gerade gezeichnet“. Es bedeutet: Die Elemente bilden eine Abfolge.
Nicht Informatik
Eine Reihe im Alltag
Menschen warten nacheinander. Aufgaben stehen nacheinander auf einer Liste. Messwerte werden nacheinander notiert.
⇢
Informatik
Eine Reihe von Daten
Ein Programm speichert mehrere Werte so, dass ihre Reihenfolge eine Bedeutung hat.
Merksatz zum Aufdecken: Eine lineare Datenstruktur ordnet mehrere Elemente in einer Reihenfolge an.
Drei vertraute Bilder
Noch keine Fachregeln auswendig lernen. Erst das Bild verstehen, dann spaeter die genaue Operation.
Beispiel 2
Stapel
Alltag: Buecher, Teller, Rueckgaengig-Schritte oder Browser-Zurueck.
Denke: oben ist besonders wichtig.
Beispiel 3
Liste
Alltag: Einkaufsliste, Kursliste, To-do-Liste oder eine Reihenfolge von Messwerten.
Denke: Eintrag an einer Position.
Gleich verwandt, aber nicht gleich.
Lass die Klasse zuerst raten. Danach die Zellen einzeln anklicken.
| Frage | Schlange | Stapel | Liste |
|---|---|---|---|
| Alltagsbild | ? | ? | ? |
| Wie stellt man es sich vor? | ? | ? | ? |
| Was ist besonders interessant? | ? | ? | ? |
| Typische Unterrichtsidee | ? | ? | ? |
Welche Struktur passt?
Kurze Abstimmung muendlich oder im Chat. Danach die Kaesten anklicken.
Die Schulleitung sammelt Anfragen zum Hitzefrei und bearbeitet sie nacheinander.
Passendes Bild: Schlange
Im Browser klickt jemand dreimal auf „Zurueck“.
Passendes Bild: Stapel
Eine Kursliste enthaelt alle Namen in einer festen Reihenfolge.
Passendes Bild: Liste
Temperaturwerte werden jede Stunde notiert: 28, 30, 31, 32.
Passendes Bild: Liste von Messwerten
Wenn es lineare Datenstrukturen gibt, was gibt es dann noch?
Sammle erst Ideen. Danach die vier Felder aufdecken. Wichtig: Nicht alles in der Informatik liegt einfach hintereinander.
Aufdecken 1
?
Welche Ordnung hat Ebenen?
Baum
Beispiel: Ordnerstruktur, Stammbaum, Entscheidungsbaum.
Aufdecken 2
?
Welche Ordnung ist vernetzt?
Graph
Beispiel: Bahnnetz, Freundschaften, Webseiten mit Links.
Aufdecken 3
?
Welche Ordnung hat Zeilen und Spalten?
Tabelle
Beispiel: Stundenplan, Temperaturtabelle, Sitzplan.
Aufdecken 4
?
Welche Ordnung fragt nur: gehoert dazu?
Menge
Beispiel: Menge aller Schueler, die online teilnehmen. Die Reihenfolge ist dabei nicht wichtig.
Was bleibt haengen?
Zum Abschluss nur sichern, nicht ueberladen. Diese drei Saetze reichen als Basis fuer die naechste Stunde.
Lineare Datenstrukturen ordnen mehrere Elemente in einer Reihenfolge an.
Schlange, Stapel und Liste sind Beispiele fuer lineare Datenstrukturen.
Spaeter schauen wir genauer darauf, welche Operationen erlaubt oder besonders typisch sind.
Exit Frage 1
Was bedeutet linear?
Erwartung: Die Elemente stehen in einer Reihenfolge.
Exit Frage 2
Nenne ein Beispiel.
Schlange, Stapel oder Liste.
Exit Frage 3
Was ist nicht linear?
Zum Beispiel Baum, Graph, Tabelle oder Menge.
Spickzettel fuer dich
Diese Seite kannst du am Ende ignorieren oder vor der Stunde kurz lesen.
0 bis 3
Einstieg ueber Hitzefrei und Daten: Temperatur, Raum, Kurs, Zeit, Entscheidung.
3 bis 8
Rechercheauftrag aufnehmen: Gemeinsamkeiten sammeln, dann Spoiler aufdecken.
8 bis 10
Begriff „linear“ klaeren: Reihenfolge, davor, danach, Anfang, Ende.
10 bis 16
Schlange, Stapel, Liste mit Alltagsbildern erklaeren.
16 bis 21
Vergleichstabelle mit der Klasse ausfuellen, danach Zellen anklicken.
21 bis 24
Anwendungssituationen diskutieren.
24 bis 28
Frage nach nicht linearen Strukturen oeffnen, dann Baum, Graph, Tabelle, Menge zeigen.
28 bis 30
Merksatz und drei kurze Exit Fragen.