Gestaltung von Lernprogrammen zu Algorithmen für aktives Lernen mit virtuellen Brettspielen Nils Faltin Computer Graphics.

Präsentation zum Thema: "Gestaltung von Lernprogrammen zu Algorithmen für aktives Lernen mit virtuellen Brettspielen Nils Faltin Computer Graphics."—  Präsentation transkript:

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2 Gestaltung von Lernprogrammen zu Algorithmen für aktives Lernen mit virtuellen Brettspielen Nils Faltin Faltin@informatik.uni-oldenburg.de Computer Graphics & Software-Ergonomie C. v. Ossietzky Universität Oldenburg

3 Nils FaltinGestaltung von Lernprogramen zu Algorithmen... 2 Vom Lehrbuch zum Lernprogramm ?

4 Nils FaltinGestaltung von Lernprogramen zu Algorithmen... 3 Strukturierung des Lernprogramms in Sektionen Warum in Sektionen aufteilen? Typische Sektionen: Problem Vergleich von Algorithmen Datenstruktur (Zeiger, Bedingungen) Funktionen Implementierung

5 Nils FaltinGestaltung von Lernprogramen zu Algorithmen... 4 Strukturierung am Beispiel Heapsort Das Sortierproblem Heapsort und andere Sortieralgorithmen Vollständige Binärbaum Heapeigenschaft Funktionen des Heapsort Speichern des Heaps und der Liste

6 Nils FaltinGestaltung von Lernprogramen zu Algorithmen... 5 Funktionen des Heapsort heapify-locally heapsortmove-maxheapify * build-heap * sort *

7 Nils FaltinGestaltung von Lernprogramen zu Algorithmen... 6 Eine Algorithmus-Funktion erlernen 1Problemstellung –Zweck der neuen Funktion –verfügbare Funktionen –Pseudocode selbst herausfinden 2Probierphase –Abfolge finden: Funktionen auf Datenobjekte anwenden –experimentieren mit virtuellem Brettspiel 3Standardverfahren –mit Pseudocode erklären –Lerner übt die Schritte (virtuelles Brettspiel)

8 Nils FaltinGestaltung von Lernprogramen zu Algorithmen... 7 Das virtuelle Brettspiel Datenstrukturen sind grafisch dargestellt Funktionen werden durch Mausklicks gestartet Raum für Experimente und Fehler grafische und textuelle Rückmeldung Name: virtuelles Brettspiel

9 Nils FaltinGestaltung von Lernprogramen zu Algorithmen... 8 Verwendung der Heapify-Funktion Vorbedingung: Kindbäume sind heapgeordnet Nachbedingung heapify

10 Nils FaltinGestaltung von Lernprogramen zu Algorithmen... 9 Virtuelles Brettspiel für Build-Heap heapify heapify-locally swap Done Wrong! child trees must be heap Redundant! OK! Heapified You succeeded!

11 Nils FaltinGestaltung von Lernprogramen zu Algorithmen... 10 Ein realisiertes Lernprogramm Entwicklung von Lernprogr. –in Diplomarbeiten –Web-basiert Lernprg. Binomial Heap –weiterentw. der Heapstruktur –eng nach SALA entwickelt –formell evaluiert