Diese Aktivität ist von CS Unplugged inspiriert.
Bild: CS Unplugged
Sortieren ist eine Grundoperation der Informatik. Wie bringt ein Computer eine Liste von Zahlen in die richtige Reihenfolge? In dieser Aktivität erlebst du Sortieralgorithmen körperlich als Bewegungsaktivität im Freien, die du direkt mit deinen Lernenden umsetzen kannst.
Algorithmus A – Bubble Sort:
1. Vergleiche die ersten beiden Personen nebeneinander: Steht die grössere Zahl links → tauschen.
2. Gehe einen Schritt weiter nach rechts und vergleiche die nächsten zwei Personen. Mach› weiter bis zum Ende der Reihe.
3. Gehe zurück zum Anfang und wiederhole den Durchgang.
4. Stopp, wenn ein ganzer Durchgang ohne Tauschen durchläuft.
Algorithmus B – Selection Sort:
1. Gehe die gesamte Reihe durch und finde die Person mit der kleinsten Zahl.
2. Diese Person tauscht den Platz mit der Person ganz links.
3. Die erste Position ist jetzt fix. Wiederhole ab der zweiten Position: Finde das Minimum im Rest und stelle es an die nächste freie Stelle.
4. Stopp, wenn alle Positionen besetzt sind.
Führe beide Algorithmen nacheinander durch, am besten mit der gleichen Ausgangssituation.
Zum Überlegen
Welche Rolle spielt die Ausgangssituation (fast sortiert vs. komplett durcheinander)?
Eine beinahe vollständig sortierte Liste braucht bei Bubble Sort wenige Durchgänge, eine umgekehrt sortierte maximal viele. Bei Selection Sort ist die Anzahl Durchgänge immer gleich. Das veranschaulicht: Verschiedene Algorithmen haben verschiedene Stärken je nach Situation. Mit fortgeschrittenen Lernenden kann man die Anzahl der Schritte berechnen und so auch Begrifflichkeiten wie Komplexitäten mit der Landau-Notation einführen.
Was haben die Lernenden über systematisches Vorgehen gelernt, das über das Sortieren hinausgeht?
Die zentrale Erkenntnis ist, dass ein klares Regelwerk (Algorithmus) ein Problem zuverlässig löst, unabhängig von der konkreten Eingabe (solange diese im Geltungsbereich ist), und dass es für dasselbe Problem mehrere Lösungswege gibt, die je nach Situation unterschiedlich gut funktionieren.
Welche DSCT-Dimensionen werden in dieser Aufgabe angeschnitten?
«Algorithmen und/oder Funktionen verstehen» (Sortieralgorithmen nachvollziehen und vergleichen), «Problemlösende Prozesse planen» (systematisches Vorgehen in Schritten) und «Domänenspezifische Probleme formulieren» (die Aufgabe für verschiedene Schulstufen anpassen)
Das Wichtigste in Kürze
Sortieralgorithmen zeigen exemplarisch, dass es für dasselbe Problem verschiedene Lösungswege gibt, manche sind effizienter als andere. Die körperliche Erfahrung macht dieses abstrakte Konzept greifbar und eignet sich hervorragend als abwechslungsreiche Outdoor-Aktivität.