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1 Strukturierung von Programmen: Prozeduren (ca. 8 Std.)
Umfangreichere Algorithmen werden durch einen Prozeß der schrittweisen Verfeinerung entwickelt.
Die Schüler sollen in dieser Jahrgangsstufe kleinere Algorithmen als Prozeduren und Funktionen
selbständig formulieren und dabei systematisches und übersichtliches Vorgehen lernen. In diesem
Zusammenhang lassen sich die Inhalte von Informatik (Grundlagen) wiederholen.
- Prozeduren, Funktionen Vereinbarung und Aufruf von Prozeduren und
Funktionen;
formale und aktuelle Parameter;
Werte- und Variablenparameter
Auf eine Schachtelung von Prozeduren sollte
verzichtet werden.
2 Strukturierung von Daten: Felder (ca. 7 Std.)
Anhand der Datenstruktur "Feld" lernen die Schüler das Zusammenfassen von Daten gleichen Typs mit
Hilfe einer geeigneten Indizierung kennen und entwickeln die Fähigkeit, komplexe Situationen zu
gliedern.
- Begriff des Feldes, Vereinbarung eines Feldes Index, Komponente;
Beschränkung auf ein- und zweidimensionale
Felder
- Verwendung von Feldern Eingabe, Sortierung und Ausgabe
3 Untersuchung einfacher numerischer Verfahren (ca. 13 Std.)
Die numerische Lösung eines Problems beruht im allgemeinen auf einem Näherungsverfahren. Den
Schülern soll bewußt werden, daß bei der Erzeugung einer Näherung zwangsläufig Fehler auftreten.
Auf die Ursachen der Fehler und die möglichen Fehlerarten sollte kurz eingegangen werden. Die
Ermittlung von Lösungen eines Problems soll nicht ausschließlich durch die Erstellung eines
Programms, sondern auch durch den Einsatz eines geeigneten Werkzeugs, z. B. eines
Tabellenkalkulationsprogramms, geschehen. Die Schüler erleben dabei die Situation von Benutzern, die
ihre Computeranwendung ohne Kenntnisse einer Programmiersprache gestalten.
- Lösen eines linearen Gleichungssystems mit
dem Gaußschen Eliminationsverfahren
Es sollen nur eindeutig lösbare (n,n)-Systeme
betrachtet werden.
Durchführung der Probe, Untersuchung der
Brauchbarkeit einer Lösung;
auch Beispiele mit Koeffizienten, bei denen das
Verfahren zu unbrauchbaren numerischen
Lösungen führt
(6 WR: lineare Optimierung)
- Vergleich von Verfahren zur Berechnung der
Kreiszahl ð
Anhand des Verfahrens von Archimedes läßt sich
zeigen, daß algebraisch äquivalente Algorithmen
nicht zu gleichen numerischen Lösungen führen
müssen.