C1: Tabellenkalkulation Daten und Relationen (14)

Transkript

1 C1: Tabellenkalkulation Daten und Relationen (14) Die Schüler lernen komplexere Aufgaben zu strukturieren und dafür passende Lösungsansätze auch unter Verwendung von Auswahlstrukturen zu finden. Bei der praktischen Umsetzung vertiefen Sie ihre Kenntnisse anhand weiterer Funktionen. Der Austausch von Daten mit anderen Programmen ermöglicht den Zugang zu integrativen Lösungen. Aufgabenstellung analysieren Lösungswege entwickeln, vergleichen und bewerten Aufgabenlösung in einem Tabellenkalkulationsprogramm umsetzen Ergebnisse unter Einbeziehung der bisher bekannten Werkzeuge sinnvoll visualisieren I. Didaktische Erläuterungen In diesem Modul erkennen die Schüler die Bedeutung eines strukturierten Vorgehens zur Lösung praxisorientierter Aufgaben. Ausgehend von der Aufgabenstellung entwickeln sie die benötigten Lösungsschritte. Als Erstes ist zu analysieren, welche Daten bzw. Datenflüsse zur Lösung der Aufgabe benötigt werden. Anschließend ist die Eignung verschiedener Algorithmen für die Problemlösung zu prüfen. Dies führt zu einem Entwurf, der sich in einem Programmablaufplan oder Datenflussdiagramm darstellen lässt, wobei zu überlegen ist, welche Dateneingaben bzw. welche Datenausgaben benötigt werden. Hierzu ist nun ein Entwurf für das Layout zu skizzieren. Bevor der Entwurf mit einem Tabellenkalkulationsprogramm umgesetzt wird, ist es sinnvoll, noch einen Schreibtischtest durchzuführen. II. Fertigkeiten und Kompetenzen Die Schüler vertiefen ihre Kenntnisse über die objektorientierte Analyse von Aufgabenstellungen. Sie erkennen, dass es neben der Strukturierung des Rechenblatts durch Objekte wichtig ist, den Datenfluss darzustellen. Durch die Verwendung selbst entwickelter Algorithmen vertiefen die Schüler ihre Fähigkeit, Problemstellungen zu lösen. Sie lernen Funktionen als Möglichkeit der Steuerung und der Verarbeitung des Datenflusses kennen. Sie erkennen, dass bei verschiedenen Programmen gleiche Methoden Anwendung finden. Durch die Verknüpfung von verschiedenen Programmen, wie Textverarbeitung und Tabellenkalkulation, entwickeln die Schüler Lösungen für den Datenaustausch zwischen Programmen.

2 III. Aufgabenbeispiel Zinsen und Zinseszins Frau Mair legt bei ihrer Hausbank 100,00 an. Der Zinssatz beträgt 6,00% und sie möchte gerne wissen, wie viel Kapital sie nach 10 Jahren Laufzeit hat, wenn der Zinssatz unverändert bleibt. Begriffsklärung und Strukturierung: Zinsen und damit auch das Endkapital errechnen sich mit Hilfe des Zinssatzes jeweils aus dem Anfangskapital zum jeden Jahres. Die Höhe des Endkapitals ist vom Zinssatz und der Laufzeit in Jahren abhängig: 1. Jahr: Zins=Zinssatz Anfangskapital Endkapital=Zins+Anfangskapital 2. Jahr: Zins=Zinssatz Anfangskapital Endkapital=Zins+Anfangskapital 3. Jahr: Zins=Zinssatz Anfangskapital usw. bis zum Ende der Laufzeit. Endkapital=Zins+Anfangskapital Die Zinsberechnung soll mit einem Programm durchgeführt werden. Der Algorithmus lässt sich so beschreiben: Das Startkapital wird als Anfangskapital genommen. Die Zinsen errechnen sich aus dem Anfangskapital multipliziert mit dem Zinssatz. Das Endkapital ist die Summe aus Anfangskapital und Zinsen. Ist die Laufzeit noch nicht abgelaufen, so wird das Endkapital zum neuen Anfangskapital und die Berechnung wiederholt sich so lange, bis die Laufzeit abgelaufen ist. Am Ende der Laufzeit soll das Programm beendet sein.

3 lesen (Startkapital) lesen (Zinssatz) lesen (Laufzeit) Jahre:=1 ausgeben(jahre) Anfangskapital:=Startkapital ausgeben(anfangskapital) Zins:=Zinssatz*Anfangskapital ausgeben(zins) Endkapital:=Anfangskapital+Zins ausgeben(endkapital) Aussage:=Jahre<Laufzeit [Aussage=falsch] [Aussage=wahr] Jahre:=Jahre+1 ausgeben(jahre) Anfangskapital:=Endkapital ausgeben(anfangskapital) Zins:=Zinssatz*Anfangskapital ausgeben(zins) Endkapital:=Anfangskapital+Zins ausgeben(endkapital)

4 Erstellung eines Rechenblatts für die Zinsberechnung: Als Schriftgrad für das Rechenblatt wird 10 pt. verwendet. Die Zelle C2 hat als Schriftgrad 12 pt. Die anderen Attribute und Attributwerte sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst. Zelle Schriftschnitt Farbe Ausrichtung B5, B7, B9 Fett Automatisch Rechts C5, C7, C9 Fett Automatisch Rechts E4, F4, G4, H4 Fett Automatisch Rechts Die Zellen C5, E5 E49, F5 F49, G5 G49 und H5 H49 haben für das Attribut Datentyp den Attributwert Währung mit 2 Dezimalstellen und Tausenderpunkt. Die Zelle C7 hat für das Attribut Datentyp den Attributwert Prozent mit 2 Dezimalstellen. Die Zellen C5, C7 und C9 haben für das Attribut Schutz den Attributwert nicht Gesperrt. Damit ist es möglich, das Rechenblatt, nachdem es erstellt wurde, mit Hilfe des Befehls Schutz Blatt aus dem Menü Extra vor Falscheingabe oder vor unbeabsichtigtem Löschen von Operationen zu schützen. Die Spaltenbreite der einzelnen Spalten ist der rechts stehenden Tabelle zu entnehmen. Spalte Spaltenbreite A, I 4 B 10 C 12 D 2 E 5 F, G, H 16

5 Die für das Programm benötigten Operationen sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Zelle Operation Wirkung E5 1 F5 =C5 Das Startkapital wird zum Anfangskapital G5 H5 E6 E49 F6 F49 G6 G49 H6 H49 =C7*F5 =F5+G5 =WENN(E5<$C$9;E5+1;"") =WENN(E48<$C$9;E48+1;"") =WENN(E6="";"";H5) =WENN(E49="";"";H48) =WENN(E6="";"";$C$7*F6) =WENN(E49="";"";$C$7*F49) =WENN(E6="";"";F6+G6) =WENN(E49="";"";F49+G49) Aus dem Zinssatz in der Zelle C7 und dem Anfangskapital in der Zelle F5 wird der Zins errechnet. Berechnung des Endkapitals aus dem Anfangskapital und den Zinsen. Wenn die Laufzeit noch nicht abgelaufen ist, dann erhöhe die Anzahl der Jahre um 1, sonst bleibt die Zelle leer. Wenn die Laufzeit abgelaufen ist, dann bleibt die Zelle leer, sonst setze das Endkapital des Vorjahres zum neuen Anfangskapital. Wenn die Laufzeit abgelaufen ist, dann bleibt die Zelle leer, sonst berechne aus dem Zinssatz und dem Anfangskapital die neuen Zinsen. Wenn die Laufzeit abgelaufen ist, dann bleibt die Zelle leer, sonst berechne aus dem Anfangskapital und den Zinsen das neue Endkapital.

6 Für die Eingabe der Zahlen in die Zellen C5, C7 und C9 wurde eine spezielle Operation verwendet. Bei der Eingabe wird überprüft, ob die eingegebene Zahl einem bestimmten Wertebereich entspricht. Damit werden Falscheingaben vermieden. Die Eingabe erfolgt über das Menü Daten und den Menüpunkt Gültigkeit. Wird dann trotzdem versucht, andere Werte als zugelassen einzugeben, erscheinen je nach Zelle die rechts abgebildeten Fehlermeldungen. Nach Ablauf der Laufzeit werden das Jahr, das Anfangskapital, die Zinsen und das Endkapital des Ablaufjahres farbig hervorgehoben. Mit Hilfe der Bedingten Formatierung aus dem Menü Format ist es möglich, je nach Bedingung eine automatische Formatierung durchführen zu lassen, die aber nur solange Gültigkeit hat, wie die Bedingung erfüllt ist. Die Bedingung lautet hier, dass die Zellen (vorher sind die Zellen E5 H5 zu markieren) nicht leer sind, aber die nachfolgenden Zellen (hier E6 H6) leer sind. Mit Hilfe des Icons Format übertragen wird diese bedingte Formatierung in die Zellen E6 H49 übertragen. Dazu sind die Zellen E5 H5 zu markieren, dann ist auf das Icon zu klicken und mit gedrückter linker Maustaste der Bereich E6 H49 zu markieren.