Vorlesung 2. Freihandversuche. »Fingerübungen« Ludger Humbert Fachgebiet Didaktik der Informatik Bergische Universität Wuppertal

Transkript

1 unterricht HT ++ Vorlesung 2»Fingerübungen«Vorlesung vom 20. Oktober 2016 Version: 8ed52c5 Stand: :47 Bearbeitet von: humbert Lizenz: cbea Fachgebiet Didaktik der Bergische Universität Wuppertal 2-1

2 unterricht HT ++ Kompetenzen Vorlesung 2 1 Exemplarisch problemlösende Strategien der benennen 2 von Daten am Beispiel erläutern 3 Unterschiede zwischen und kennen 2-2

3 unterricht HT ++ Gliederung Vorlesung

4 unterricht HT ++ Wartezmer der Ärztin Situation Situationscharakterisierung Das Wartezmer füllt sich jeden Morgen aufs neue. Sie kommen irgendwann auch in dieses Zmer. Ihr aktuelles Krankheitsbild:»Sie können nicht sprechen es (= Ihre Krankheit) hat Ihnen die Stme verschlagen«. Über den Lautsprecher hören Sie:»Der 2-4

5 unterricht HT ++ Arbeitsauftrag Stichworte notieren Stichworte notieren Erläutern Sie, was Sie wissen müssen, um herauszufinden, wann Sie dran sind: Geben Sie an, was Sie dazu erfahren müssen, während Sie sich Wartezmer aufhalten. Mit anderen Worten: Worauf müssen Sie achten, damit Sie entscheiden können, wann Sie»der Nächste«sind. Es geht darum, mit minalem Aufwand dieser Anforderung zu genügen. 2-5

6 unterricht HT ++ Rollenspiel Wartezmer Ingredienzien: Pro Rollenspiel 6 Personen: eine Ärztin und fünf Patientinnen, die nach und nach in das Wartezmer kommen. Hinweis zum Ablauf Die Ärztin schaltet ab und zu ohne in das Wartezmer zu sehen den Lautsprecher an und teilt mit:»der Arbeitsauftrag Geben Sie stichwortartig eine allgemeine Rollenbeschreibung für das Verhalten jeder hinzukommenden Patientin an, die dazu führt, dass Ergebnis 1 alle Patientinnen in der»richtigen«reihenfolge»behandelt«werden. Reflektieren Sie dazu die oben gemachten Vorüberlegungen, d. h. insbesondere, dass die Patientinnen nicht aktiv miteinander kommunizieren (können!) Dies bedeutet, dass sich alle Patienten nur an dieser Beschreibung orientieren. 2-6

7 unterricht HT ++ Zentrale tion eines Navigationsgerätes Ziel: Navigationsgerät soll von einem Ort (Anfangspunkt) zu einem anderen Ort (Zielpunkt) führen und dabei eine möglichst kurze Strecke auswählen/finden die Gewichte () an den Kanten stellen ein Maß für die Entfernung dar: a d b e f Das Arbeitsblatt mit der Grafik und einigen Aufgaben finden Sie unter: 11 c g 2-7

8 unterricht HT ++ Wegenetz ausgeführt mit Fäden 2-8

9 unterricht HT ++»Wir sind der Stau!«2-9

10 unterricht HT ++»Wir sind der Stau!«Um die Frage»Was ist ein Stau?«beantworten zu können, ist zunächst zu klären, wozu die Beschreibung dienen soll (sabsicht). 2-9

11 unterricht HT ++»Wir sind der Stau!«Um die Frage»Was ist ein Stau?«beantworten zu können, ist zunächst zu klären, wozu die Beschreibung dienen soll (sabsicht). Häufig werden die Randbedingungen nicht expliziert. Die Beschreibung soll dazu herangezogen werden, um den dynamische Prozess der Stauauflösung für alle Staus prinzipiell zu beschreiben wir suchen also die Beschreibung, die vom Einzelstau zur Struktur aller Staus abstrahiert. Es wird die Strukturbeschreibung für einen»allgemeinen«stau gefordert. 2-9

12 unterricht HT ++»Wir sind der Stau!«die abstrahierende Beschreibung der Strukur Staustruktur Struktur eines Staus: leer (bedeutet: Stau ist aufgelöst) oder (exklusiv) vor mir steht ein Fahrzeug 2-10

13 unterricht HT ++ Teil einer Treppe 2-11

14 unterricht HT ++ Teil einer Treppe»Was ist eine Treppe?«Die Beschreibung soll die prinzipielle Voraussetzung für den dynamischen Prozess des Treppensteigens für alle Treppen schaffen. D. h. es wird die Strukturbeschreibung für eine»allgemeine«treppe gefordert. 2-11

15 unterricht HT ++ Eine Treppe Treppenstruktur Struktur einer Treppe: leer (bedeutet: Treppe ist zuende) oder (exklusiv) eine Stufe - danach eine Treppe 2-12

16 unterricht HT ++ Eine Treppe Treppenstruktur Struktur einer Treppe: leer (bedeutet: Treppe ist zuende) oder (exklusiv) eine Stufe - danach eine Treppe Steigen wir eine Treppe rauf, so kann dies beschrieben werden als Aktion auf der Treppenstruktur treppe_rauf(treppe): wenn treppe leer: oben angekommen sonst: stufe_rauf treppe_rauf(um eine stufe verkürzte treppe) 2-12

17 unterricht HT ++ Ramanesco ein besonders schöner Broccoli Quelle Lizenz: cba Autor: Wolfgang Beyer 2-13

18 unterricht HT ++ Wie kodiert man Bilder als Bitfolge? (Tantau 2013) Wie könnte man folgendes Bild kodieren? 2-14

19 unterricht HT ++ Wie kodiert man Bilder als Bitfolge? (Tantau 2013) Wie könnte man folgendes Bild kodieren? Mögliche Lösung Kodierung: (Zeilen hintereinander weg). Besser: Stellen Sie Breite und Höhe in den ersten Bytes voran. 2-14

20 unterricht HT ++ Wie kodiert man Bilder als Bitfolgen? (Tantau 2013) Wie könnte man folgendes Bild kodieren? 2-15

21 unterricht HT ++ Wie kodiert man Bilder als Bitfolgen? (Tantau 2013) Wie könnte man folgendes Bild kodieren? Mögliche Lösung Kodierung: Zwei Bit pro Pixel, Zeilen hintereinander weg. 2-15

22 unterricht HT ++ Wie kodiert man Bilder als Bitfolgen? (Tantau 2013) Idee: Investieren Sie ein Byte für den Rot-Anteil eines Bildpunktes, ein Byte für den Blau-Anteil und ein Byte für den Grün-Anteil. Beispiel Rot = (255, 0, 0). Blau = (0, 0, 255). Gelb = (0, 255, 255). 2-16

23 unterricht HT ++ Wie kodiert man einen Film? (Tantau 2013) Problemstellung Ein Film soll als Bitfolge kodiert werden. Lösungsmöglichkeit Ein Film besteht aus 25 Bildern pro Sekunde. Die Kodierung des Films ist dann die Kodierung der einzelnen Bilder hintereinander weg. Ignorierte Probleme: Ton fehlt Untertitel fehlen Nicht fehlertolerant (Kratzer auf der DVD)

24 unterricht HT ++ Beispielrechnung, die ein Problem aufzeigt (Tantau 2013) Nehmen wir an, wir wollen einen Spielfilm von 120 Minuten kodieren. 120 Minuten sind Sekunden Es gibt 25 Bilder pro Sekunde Ein DVD-Bild hat 720 mal 480 Punkte Ein Bildpunkt braucht 3 Byte (= 24 Bit) Dies ergibt Byte = Byte 186 GB. Eine DVD fasst 5 GB bis 16 GB, eine Bluray bis 50 GB. 2-18

25 unterricht HT ++ Lösung des Problems: (Tantau 2013) Packer Film-Rohdaten Entpacker komprierte Daten 2-19

26 unterricht HT ++ Tantau, Till (2013). Einführung in die 1 und 2 Wintersemester 2012, Sommersemester Lübeck. url: (besucht am ) Dieses Dokument wird unter der folgenden reative-ommons-lizenz veröffentlicht: c b e a