Dieses Übungsheft für den Informatikunterricht der Klassen 9 und 10 bietet eine fundierte und anwendungsorientierte Einführung in die Erstellung und Bewertung von Algorithmen. Das Material verknüpft theoretisches Grundlagenwissen mit praktischen Tracing-Übungen und der Implementierung in Python 3.

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Grundlagen:Definition und zentrale Eigenschaften von Algorithmen (Eindeutigkeit, Endlichkeit, Ausführbarkeit, Determinismus) sowie die Darstellung in Pseudocode.

• Sortieralgorithmen:Anschauliche Erarbeitung, Visualisierung durch Flussdiagramme und Programmierung von Bubble Sort und Insertion Sort.

• Suchalgorithmen:Systematische Gegenüberstellung und Implementierung der linearen Suche (für unsortierte Listen) und der binären Suche (für sortierte Listen).

• Komplexität:Einführung in die O-Notation zur fundierten Beurteilung des Laufzeitverhaltens und der algorithmischen Effizienz (u. a. konstant, linear, logarithmisch, quadratisch).

Aufbau und didaktische Struktur:

Theorie und Praxis:Jedes Kapitel kombiniert kompakte Erklärungen mit direkt darauffolgenden Übungsaufgaben. Die Algorithmen können sowohl am Computer als auch „unplugged“ auf dem Papier (z. B. mit Spielkarten) nachvollzogen werden.

• Integrierte Differenzierung:Die Aufgabenstellungen sind durch ein Sterne-System in drei Anforderungsbereiche (leicht, mittel, schwer) unterteilt.

• Zusatzmaterialien:Ein kompaktes Fachglossar sowie ein ausführlicher Lösungsteil mit kommentierten, lauffähigen Python-Codes ermöglichen eine sichere (Selbst-)Kontrolle.

Einsatzmöglichkeiten im Unterricht:Das didaktisch aufbereitete Material ist auf einen Umfang von 4 bis 6 Unterrichtsstunden ausgelegt. Es lässt sich flexibel im regulären Unterricht zur praktischen Programmierung, für theoretische Erarbeitungsphasen oder als differenzierende Hausaufgabe einsetzen.