Es kann ganz einfach sein, grundlegende Elemente der Informatik wie Algorithmen oder Sortiernetzwerke zu verstehen. Sortieralgorithmen kommen in zahlreichen Programmen und Apps vor – sie bringen Elemente einer Liste effizient in eine bestimmte Ordnung. So lassen sich Prozesse zu optimieren. Ein derartiges Sortiernetzwerk haben am 19.09.2019 die SchülerInnen der Wiener Sir Karl Popper Schule und der International School Klosterneuburg vor dem Ernst Happel-Stadion, gemeinsam mit TU Wien InformatikerInnen vom Vienna Center for Logic and Algorithms (VCLA), live durchgespielt. Damit erzielten sie einen neuen Weltrekord – das weltgrößte menschliche Sortiernetzwerk. Die Aktion war Auftakt eines Projekts, das Kindern und Jugendlichen Informatik näher bringen will – Projekt ADA.
Sortiernetzwerke werden von zahlreichen Algorithmen verwendet und sind ein wesentlicher Teil von CS Unplugged, die Materialiensammlung zum Computational Thinking.
Wie War die Vorbereitung?
Über 1.000 Vergleichsknoten
Will man ein menschliches Sortiernetzwerk „bauen”, etwa um die Zahlen von 1 bis 50 ihrer Größe nach zu sortieren, tragen 50 Personen je eine Tafel mit einer dieser Zahlen und stellen sich jeweils auf einen Eingangsknoten. Dann gehen sie zum nächstgelegenen Sortierknoten und vergleichen ihre Zahlen. Der Handlungsanweisung entsprechend, geht jene Person mit der niedrigeren Zahl nach rechts, jene mit der höheren Zahl nach links, jeweils zum nächsten Sortierknoten. Nach einigen solchen Durchgängen kommen dann die Personen mit ihren Zahlen – sortiert von 1 bis 50 – auf den Ausgangsknoten an. Mit 50 Eingangsknoten und über 1.000 Vergleichsknoten ist das Sortiernetzwerk in Wien das weltweit größte menschliche Sortiernetzwerk.
Das Video, das den Aufbau des Sortiernetzwerks sowie dessen Implementierung dokumentiert, ist auch auf YouTube verfügbar.
Was bedeutet Sortierung?
Sortiernetzwerke werden von zahlreichen Algorithmen verwendet und sind ein wesentlicher Teil von CS Unplugged. In der Informatik ist ein Sortieralgorithmus ein Rechenvorgang, der Elemente einer Liste in eine bestimmte Ordnung bringt. Effizientes Sortieren ist wichtig, um Prozesse zu optimieren und die Zeit zu verringern, die ein Computer für eine Aufgabe benötigt.
Im menschlichen Sortiernetzwerk steht zu Beginn auf jedem Eingangsknoten eine Schülerin oder ein Schüler mit einer Datentafel. Nach dem Startsignal bewegen sich die Mitwirkenden — ganz ohne zentrale Kontrolle — durch das Netzwerk und führen Vergleiche auf den Sortierknoten durch, bis sie schließlich mit den sortierten Daten auf den Ausgangsknoten ankommen.
Die Aktivität „Das weltgrößte Sortiernetzwerk" wurde aus 50 Eingangsknoten und fast 2500 Vergleichsknoten auf einer Fläche von über 1000 Quadratmetern vor dem Ernst Happel Stadion in Wien realisiert. Das übertrifft alle bisher realisierten menschlichen Sortiernetzwerke um ein Vielfaches.
1999 - Vereinigtes Königreich
2005 - Neuseeland
2019 - Österreich
In Ihrem Klassenzimmer
Diese Art von Sortiernetzwerken kann in viel kleinerem Rahmen – bereits mit nur 4 Personen – durchgeführt werden. Die Sortierübung ist Teil der Sammlung CS Unplugged, die aus kostenlosen, frei zugänglichen Unterrichtsmaterialien besteht. Durch interaktive Spiele und Rätsel mit Karten, Schnüren, Stiften oder Bewegung im Raum wird SchülerInnen Informatik nähergebracht und informatisches Denken gefördert.
Diese Art des Unterrichtens ermöglicht mir als Informatiklehrer, die Algorithmik besser zu vermittlen. Die Vorstellungskraft der SchülerInnen wird durch das Arbeiten mit analogen Besipielen lebenspraktisch geschult und nachhaltig im Gedächtnis abgebildet. Dieser Weltrekordversuch stellt also für mich eine ideale Ergänzung zum schulischen Unterricht dar.
Als Informatiklehrerin ist es mir sehr wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler Informatik auch außerhalb der Schule und ohne vor einem Computer zu sitzen, erleben. Algorithmisches Denken in Bewegung zu trainieren bietet hier eine tolle Chance.
Being part of the world’s largest human sorting network fosters skills like collaboration, problem solving and decision making which is a feature of learning at Klosterneuburg International - to apply theoretical knowledge outside the classroom.
Die Wirtschaft braucht gut ausgebildete Fachkräfte – insbesondere im Bereich MINT sind diese dringend gesucht. Deshalb unterstützen wir den Weltrekord in Sortiernetzwerken, der praxisnah und spielerisch den Jugendlichen das Thema „Algorithmen“ erklärt und so Interesse für Digitalisierung und Technik weckt.
Lernen macht Kindern und Jugendlichen von Natur aus Freude. Noch besser lernen sie, wenn mit dem Lernen Tun und positive Emotionen verbunden sind.
Als Informatiklehrer versuche ich regelmäßig, Schülerinnen und Schülern ein Verständnis für algorithmisches Denken zu vermitteln. Diese bezaubernde Idee, einen Algorithmus spielerisch nachzuvollziehen, hat mich spontan begeistert!
Veranstalter
Das Projekt wird vom Vienna Center for Logic and Algorithms (VCLA) an der TU Wien veranstaltet. Die Veranstaltung ist Teil des Projekts ADA – Algorithmen Denken Anders, gefördert durch die Wirtschaftsagentur Wien und dem BMVIT.
Sponsoren
Vielen Dank an den wunderbaren Sponsor der Aktivität: die Wirtschaftskammer Wien.