🧩 Was ist ein Algorithmus?
Inhalt
Nach den Netzwerken geht es jetzt um Algorithmen und Programme — dein zweites großes Thema in Klasse 8. Ein Algorithmus ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Lösung eines Problems, so wie ein Kochrezept: Nimm diese Zutaten, mach das in dieser Reihenfolge, fertig ist das Gericht.
📥⚙️📤 Das EVA-Prinzip
Fast jeder Algorithmus läuft nach demselben Muster ab, dem EVA-Prinzip:
- Eingabe: die Daten, mit denen gestartet wird.
- Verarbeitung: die Schritte, die damit gemacht werden.
- Ausgabe: das Ergebnis am Ende.
Beispiel Taschenrechner: Eingabe sind die beiden Zahlen, Verarbeitung ist das Zusammenrechnen, Ausgabe ist das Ergebnis auf dem Display.
🔄 Probier's selbst: EVA an drei Beispielen
📥 Eingabe
⚙️ Verarbeitung
📤 Ausgabe
Nenne selbst ein Beispiel aus deinem Alltag und ordne es in Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe ein (z. B. Kaffeemaschine, Waschmaschine, Navi).
✅ Vier Eigenschaften eines echten Algorithmus
Damit eine Anleitung wirklich ein Algorithmus ist, muss sie vier Eigenschaften erfüllen:
- Ausführbarkeit: jeder Schritt lässt sich tatsächlich durchführen.
- Eindeutigkeit: jeder Schritt ist klar formuliert, kein Interpretationsspielraum.
- Allgemeingültigkeit: funktioniert für viele ähnliche Probleme, nicht nur einmal.
- Endlichkeit: kommt nach endlich vielen Schritten zu einem Ende.
🔍 Beispiel für eine schlechte Anleitung
"Nimm ein bisschen Mehl" verletzt die Eindeutigkeit: Was ist "ein bisschen"? 50 Gramm? 200 Gramm? Zwei Personen würden das unterschiedlich verstehen. Ein guter Algorithmus sagt stattdessen genau: "Nimm 150 Gramm Mehl."
Ein Programm hat einen Fehler und läuft für immer weiter, ohne je fertig zu werden. Welche der vier Eigenschaften ist hier verletzt? Warum?
😂 Ein Algorithmus in freier Wildbahn
Sheldon Cooper (The Big Bang Theory) baut buchstäblich ein Flussdiagramm, um einen neuen Freund zu finden — Schritt für Schritt, eindeutig, mit klarem Ende. Ein Algorithmus, nur eben für Freundschaft statt für einen Taschenrechner. (Öffnet auf YouTube.)
⚠️ Umgang mit Fehlermeldungen
Wenn ein Programm eine Fehlermeldung zeigt, ist das erstmal keine Katastrophe. Oft steht dort schon, wo genau das Problem liegt. Der sinnvollste erste Schritt: die Meldung wirklich lesen, statt sie sofort wegzuklicken.
🔍 Kann ein Computer wirklich alles lösen?
Nein. Die theoretische Informatik hat bewiesen, dass es Probleme gibt, die kein Computer lösen kann, egal wie lange er rechnet. Das lernst du in dieser Kachel nur als Randnotiz, nicht im Detail — wichtig ist erstmal, dass Algorithmen keine Zauberei sind, sondern klare, nachvollziehbare Schritte.
🃏 Lernkarten
Zum Auswendiglernen: Karte antippen zum Umdrehen.
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Formuliert eine Anleitung als echten Algorithmus
Mit KI besprechen
Prompt kopieren und in eine KI einfügen
Rolle: Du bist ein geduldiger Lernpartner für Informatik. Aufgabe: Frag mich nacheinander ab, was das EVA-Prinzip ist und welche vier Eigenschaften ein Algorithmus hat, und lass mich raten, bevor du die Antwort verrätst. Kontext: Ich bin in Klasse 8 und lerne gerade den Grundbegriff Algorithmus kennen. Stil: Einfache, kurze Sätze, keine Fachwörter ohne Erklärung.
🎯 Praktischer Teil
Schreibt zu zweit eine Anleitung, die alle vier Eigenschaften eines Algorithmus erfüllt:
- Wählt eine Alltagshandlung (z. B. "Zähne putzen", "Schuhe binden", "Ordner in LernSax anlegen").
- Schreibt sie als nummerierte Schritte auf, mit EVA im Kopf: Was ist die Eingabe, was die Ausgabe?
- Tauscht eure Anleitung mit einem anderen Team. Führt die Anleitung des anderen Teams exakt so aus, wie sie dasteht, nicht wie ihr es "eigentlich meint".
- Findet ihr eine Stelle, die nicht eindeutig war? Das andere Team korrigiert sie.
🐱 EVA in Scratch nachbauen
Öffnet Scratch und baut euren Algorithmus aus Aufgabe 1 als kleines Programm nach:
- Baut mindestens einen Eingabe-Block ein (z. B. "frage ... und warte" oder Tastendruck).
- Baut die Verarbeitung als Blockfolge, die genau euren nummerierten Schritten entspricht.
- Baut eine Ausgabe ein (z. B. "sage ...").
- Zeigt euer Programm einem anderen Team und benennt gemeinsam, welcher Block Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe ist.
🤖 Vibe-Coding: Zählschleife sichtbar machen
Nutzt eine KI (z. B. duck.ai), um euch eine Zählschleife programmieren zu lassen, ohne die Details selbst tippen zu müssen:
Rolle: Du bist ein geduldiger Programmier-Lernpartner für Klasse 8. Aufgabe: Erkläre mir eine Zählschleife (Wiederholung mit fester Anzahl) an einem Scratch-Beispiel, das ich nachbauen kann, z. B. eine Katze, die sich fünfmal dreht und dabei jedes Mal die Zahl ansagt. Kontext: Ich kenne EVA (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe), aber noch keine Schleifen. Stil: Schritt für Schritt, einfache Sprache, ein Schritt nach dem anderen, warte auf meine Rückmeldung, bevor du weitermachst.
- Lasst euch von der KI Schritt für Schritt erklären, wie eine Zählschleife funktioniert, und baut sie in Scratch nach.
- Verändert die Anzahl der Wiederholungen und beobachtet, was sich ändert.
- Erklärt einem Partner, warum eine Zählschleife auch ein Algorithmus ist (denkt an die vier Eigenschaften).
Baut absichtlich einen Fehler gegen eine der vier Eigenschaften in eure Anleitung ein (z. B. eine unklare Formulierung) und lasst ein anderes Team herausfinden, welche Eigenschaft verletzt ist.