Informatik Challenge 8: Cäsar-Verschlüsselung

Die Informatik Challenges bieten in sich geschlossene Einheiten zum Thema Informatik. Auf zwei A4 Seiten können die Schülerinnen und Schüler sich ohne elektronische Geräte selbstständig oder mit der Unterstützung einer Lehrperson mit informatischen Konzepten befassen.​

Geheimschriften und Codes, ach wie aufregend muss das Leben eines Geheimagenten sein! Dann werde doch selbst ein Geheimagent. In dieser Informatik-Challenge lernst du, wie du einen Text verschlüsseln kannst. So kann ihn niemand lesen (ausser die andere Person kennt den Trick)! Los gehts!

Kommentar für Lehrpersonen

Für die Informatikkompetenz MI.2.1.c müssen sich die SuS mit Geheimschriften und Verschlüsselungen beschäftigen. Die Cäsar-Chiffre ist eine der einfachsten Formen der Verschlüsselung und somit leicht zu verstehen. Verschlüsselungen sind aber ein riesiges Feld, indem insbesondere auch Mathematik und Deutsch zur Anwendung kommen.

Wird das Alphabet nicht nur verschoben, sondern auch gemischt kann zum Beispiel die Häufigkeitsanalyse angewendet werden. Dabei wird die Anzahl der Buchstaben gezählt und die Häufigkeit dann mit der Deutschen Sprache verglichen. Dadurch könnte zum Beispiel auch die Mathematikkompetenz MA.3.C.e gefördert werden.

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Informatik Challenge 7: Fehler finden und Korrigieren

Die Informatik Challenges bieten in sich geschlossene Einheiten zum Thema Informatik. Auf zwei A4 Seiten können die Schülerinnen und Schüler sich ohne elektronische Geräte selbstständig oder mit der Unterstützung einer Lehrperson mit informatischen Konzepten befassen.​

Du hast sicher auch schon einmal versehentlich eine CD oder DVD zerkratzt. Aber meistens funktioniert sie danach noch. Wie geht denn das? Informatiker haben Programme entwickelt, die Fehler finden und beheben können. Und so ein Code ist auch super als Zaubertrick geeignet. Also los gehts! Lerne wie du deine Familie und Freunde in Erstaunen versetzt!

Kommentar für Lehrpersonen

Wichtig: Die SuS benötigen ein Grundverständnis der Binärzahlen (siehe Challenge 5).

Fehlererkennende und -korrigierende Codes sind direkt in der Informatikkompetenz MI.2.1.g vorhanden. Um die Funktionsweise der Codes zu verstehen ist das handelnde Lernen wohl am besten geeignet. Die SuS lernen in dieser Informatik-Challenge, wie sie einen Fehlererkenneden Code anwenden können. Dabei kommt insbesondere der Paritätscheck zur Anwendung. Es wird alsogeprüft, ob die Anzahl der 1en gerade oder ungerade ist und je nach dem wird eine 1 ergänzt um eine gerade Anzahl zu erhalten. Damit haben die Fehlerergänzende Codes auch sehr viel mit Mathematik zu tun und können genutzt werden um Zahl- und Operationsbeziehungen erforschen zu lassen MA.1.B.

Alternativ kann der "Zaubertrick" den Schülerinnen und Schülern auch vorgezeigt werden. Anschliessend können die Schülerinnen und Schüler versuchen den Zaubertrick zu rekonstruieren. Dabei sollten sie unbedingt mit Hinweisen unterstützt werden.

MIA-Scouts-Video zum Zaubertrick

Vielleicht brauchst du noch eine etwas detaillierter Erklärung des Zaubertricks? Dann ist dieses MIA-Scouts-Video genau das richtige!

Überprüfe ob du es verstanden hast

Wir haben auch ein kleines Spiel erstellt, in dem du Fehler finden musst. Wie viele Fehler findest du?

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Informatik Challenge 6: Sortieralgorithmen

Die Informatik Challenges bieten in sich geschlossene Einheiten zum Thema Informatik. Auf zwei A4 Seiten können die Schülerinnen und Schüler sich ohne elektronische Geräte selbstständig oder mit der Unterstützung einer Lehrperson mit informatischen Konzepten befassen.​

Manchmal herrscht eine riesige Unordnung. Wäre es da nicht praktisch, wenn jemand automatisch für dich aufräumen könnte? Genau das macht ein Sortieralgorithmus. Das ist ein Programm, dass Daten ordnet. Findest du heraus, wie ein Programm die Daten am schnellsten ordnen kann? Probier es aus!

Kommentar für Lehrpersonen

Das Sortieren spielt in verschiedenen Fächern eine Rolle. Die Mathematikkompetenz MA.3.C.1.e verlangt unter anderem das Ordnen von Daten. Die Medienkompetenz MI.2.2.b erfordert das Vergleichen von Lösungsvarianten, was bei dem Vergleich der beiden Sortierverfahen zur Anwendung kommt. Gleichzeitig könnten die Sortieralgorithmen von den Schülerinnen und Schülern die beiden Algorithmen darstellen (zum Beispiel als Flussdiagramm) MI.2.2.c. Schülerinnen und Schüler, die bereits Erfahrungen mit einer Programmiersprache gemacht haben, könnten auch selbst einen Sortieralgorithmus programmieren und dabei Schleifen, Verzweigungen und Parameter anwenden (MI.2.2f).

Am besten werden die Sortieralgorithmen auch handelnd in anderen Kontexten angewendet. So können in der Mathematik verschiedene Werte einer Grösse sortiert werden (zum Beispiel Gefässe nach Volumen sortieren). Bei grossen Datenmengen könnte es für die Schülerinnen und Schüler dann sehr motivierend sein, ein Programm zum Sortieren der Daten zu schreiben und so festzustellen, wie stark die Informatik uns im Alltag helfen kann.

MIA-Scouts-Video zu Sortieralgorithmen

Vielleicht hilft dir dieses Video der MIA-Scouts dabei, die Sortierverfahren besser zu verstehen!

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