Computational Thinking 1 E in Backrezept zerlegt das „Problem“ Backen in einzelne Teile. Aus diesen Teilen besteht auch ein Computerprogramm. Samuel bäckt Samuels Schwester hat heute Geburtstag. Er möchte deshalb für sie einen Kuchen backen. Leider hat er damit nicht so viel Erfahrung. Sein Vater gibt Samuel deshalb ein Rezept von einem Becherkuchen. Das besondere an diesem Rezept: Die Zutaten müssen nicht abgewogen werden, sondern werden mit einem Becher gemessen. Das macht die Sache einfacher für Samuel. Im Rezept sind auch die einzelnen Arbeitsschritte angegeben – und glücklicherweise auch Temperatur und Backzeit für den Backofen. So klappt Samuels Backversuch perfekt. Seine Schwester freut sich riesig. Ein Backrezept und ein Computerprogramm haben vieles gemeinsam Da Samuel nicht viel Ahnung vom Backen hat, ist das für ihn ein komplexes Problem. Komplex heißt vielschichtig. Also ein Problem, das aus mehreren kleinen Problemen besteht. In Samuels Fall: Welche Zutaten brauche ich und wie viel davon? Wie beginne ich, welche Tätigkeit folgt und was ist am Ende noch zu tun? Das Rezept zerlegt das Problem sozusagen in Einzelteile. Es listet einerseits genau auf, welche Zutaten und wie viel davon gebraucht werden, also zeigt die Variablen des Problems. Außerdem listet es die Reihenfolge der Tätigkeiten auf, also den Algorithmus des Problems. Du wirst auf den folgenden Seiten die Begriffe Variablen und Algorithmus noch genauer kennenlernen. Aber du merkst schon: ein Rezept für einen Kuchen hat einige Gemeinsamkeiten mit einem Computerprogramm. Problemlöseorientiertes Denken Wenn Menschen wie Samuel vor einer neuen Situation, vor einem neuen Problem stehen, hilft es ihnen, dieses Problem in Teile zu zerlegen. Es hilft, bestimmte Muster und Abfolgen (Algorithmen) darin zu erkennen. Diese Denk-Techniken sind Teil des so genannten problemlöseorientierten Denkens. Und weil ein Computer ein Problem ebenso mit Hilfe von Mustern und Teilschritten löst, nennt man dieses Denken auch informatisches Denken oder auf Englisch computational thinking. Sechs Techniken im informatischen Denken Insgesamt gibt es beim informatischen Denken sechs Techniken, die uns helfen, ein komplexes Problem zu lösen: • Bei der Algorithmisierung wird ein komplexer Vorgang in übersichtliche Abfolgen zerlegt. So wie in Samuels Rezept die einzelnen Backschritte aufgeschlüsselt werden. • Durch Musterekennung können wir Vorhersagen treffen und Regeln erstellen. Du erkennst zum Beispiel im Verhalten deines Hundes ein Muster: Immer, wenn er bei der Eingangstüre sitzt, möchte er Gassi gehen. • Bei der Generalisierung geht es um Verallgemeinerung. Aus einer Reihe von Einzelfällen werden gemeinsame Merkmale herausgefunden. Daraus wird eine allgemein gültige Regel abgeleitet. Du weißt z.B., dass Äpfel, Erdbeeren und Birnen viele 226 7 Programmieren Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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