Förderjahr 2024 / Stipendium Call #19 / ProjektID: 7223 / Projekt: Algorithmic Problem Solving in Unplugged Computer Science Outreach Activities
Wir alle sortieren Gegenstände und Daten im Alltag – nach Größe, Gewicht, Anzahl, Alphabet usw. Dabei wenden wir (algorithmische) Strategien an, ohne es zu bemerken. Dieser Beitrag erzählt davon, wie ich diese intuitiven Strategien sichtbar mache.
Hallo und willkommen zurück! Wie bereits im ersten Blogpost versprochen, erzähle ich euch heute etwas mehr über meine Kartensortieraufgabe. Sie ist ein zentraler Bestandteil meiner Arbeit, denn aus einer einfachen Workshopaufgabe hat sich ein Forschungsinstrument entwickelt. Die Aufgabe erfüllt also zwei Zwecke:
- Als Workshopaufgabe in unserem Algorithmen-Workshop lernen 10- bis 14-jährige Kinder entdeckend informatische Konzepte wie beispielsweise Parallelisierung, Sortieren und Optimierung kennen.
- Als Forschungsinstrument hilft mir die Aufgabe, die intuitiven Problemlösestrategien, nach denen ich in meinem Projekt suche, sichtbar und somit beobachtbar zu machen.
Die Idee der Aufgabe
Zuallererst möchte ich kurz erklären, was die Kinder bei dieser Aufgabe machen. Denn es hat einige Zeit gedauert, bis wir die Aufgabe so weit hatten, dass sie sich sinnvoll für meine Forschung einsetzen ließ. In einer Vierergruppe arbeiten die Kinder an einer sehr offenen Aufgabe: Das Ziel ist es, einen Kartenstapel gemeinsam so schnell wie möglich zu sortieren. Dabei nutzen wir Karten aus dem Spiel Ligretto.
Ligretto besteht aus 160 Karten – vier Teilstapel mit unterschiedlichen Rückseitenfarben, jeweils mit 40 Karten. Jeder Teilstapel enthält vier verschiedene Vorderseitenfarben mit den Zahlen von 1 bis 10. Die Aufgabe, diesen Stapel gemeinsam zu sortieren, stellt die Kinder vor verschiedene Herausforderungen, die sie mithilfe von Abstraktion und Zerlegung des Problems in Einzelschritte lösen können. Die Aufgabe dient dabei als Grundlage, um Konzepte wie Divide & Conquer, Parallelisierung, Fehlerbehebung, Effizienz und natürlich Sortieren diskutieren zu können.
Von der regulären Aufgabe zum Forschungsinstrument …
Zwischen Dezember 2024 und Jänner 2025 konnte ich erstmals unsere finalen, selbst entworfenen Karten für meine Pilotaufnahmen verwenden. Aber warum war es notwendig, ein eigenes Kartenset zu entwickeln?
Nun … Ich wollte über allgemeine Problemlösestrategien hinaus auch die tatsächlich angewendeten Sortieralgorithmen sichtbar machen. Leider war das bei den ursprünglichen Zahlen von 1 bis 10 kaum möglich, da wir Menschen eine so kleine Zahl an Karten sehr schnell sortieren können – oft ohne ein sichtbar strukturiertes System.
Daher haben wir:
- Die Anzahl der Zahlenkarten pro Vorderseitenfarbe auf 20 statt 10 erhöht. Diese Erhöhung war notwendig, damit nicht auf den ersten Blick ersichtlich ist, welche Karte die nächsthöhere Zahl ist.
- Diese 20 Zahlenkarten hatten zufällige Werte zwischen 10 und 99 anstelle einer festen Reihenfolge von 1 bis 20. Damit wollten wir jüngeren Schüler:innen eine faire Chance bieten und gleichzeitig die Schwierigkeit erhöhen, da nicht klar ist, welche Zahl als nächste kommt.
- Der Gesamtstapel blieb bei 160 Karten, jedoch mit nur zwei unterschiedlichen Rückseitenfarben. Das war notwendig, um den Kollaborationsaspekt zu stärken und zugleich die Gesamtdauer der Aufgabe ähnlich zu halten.
Trial and Error
Um Lerninterventionen sinnvoll anzupassen, braucht es wiederholte Durchgänge und Erprobungen, die laufend evaluiert und angepasst werden. Genau das habe ich getan – und dabei immer darauf geachtet, dass die informatischen Lernziele der Aufgabe erhalten bleiben, sie aber dennoch als Forschungsinstrument nutzbar wird.
Martina Landman
