Unterrichtsverlauf

Der in Klasse 7 durchgeführte Unterrichtsgang zum Thema „Daten und Codierung“ wird in Klasse 8 fortgesetzt. Während in Klasse 7 der Schwerpunkt auf dem neuen Begriff des Codierens und dem Kennenlernen verschiedener Anwendungen auch aus dem Alltag wie beispielsweise KFZ-Kennzeichen, Barcode, Morsecode oder Textcodierung lag, geht es in Klasse 8 schwerpunktmäßig um die Fehlererkennung und Fehlerkorrektur und der damit verbundenen Redundanzen beim Codieren. Dabei bleibt der Fokus auf der für die Rechner wichtigen binären Codierung.

Nachdem die Bedeutung und Relevanz der Fehlererkennung und Fehlerkorrektur anhand von alltäglichen Beispielen (verschmutze Barcodes oder QR-Codes, Kratzer auf einer CD,…) erkannt wurde, lernen die Schülerinnen und Schüler unterschiedliche Prüfverfahren wie Prüfbit und Prüfsumme zur Fehlererkennung kennen. Dabei soll auch auch immer die Güte eines Prüfverfahrens bewertet werden.

Im nächsten Schritt wird die Frage gestellt, ob jeder erkannte Fehler auch gleichzeitig korrigiert werden kann. Hierbei werden die Unterschiede der Begriffe Fehlererkennung und Fehlerkorrektur hervorgehoben. Wichtig dabei ist die Erkenntnis, dass nicht jeder fehlererkennende Code auch fehlerkorrigierend ist. Insbesondere wird hierbei auf 1-bit-, 2-bit- und 3-bit-Fehler eingegangen.

Darüber hinaus sollen die Schülerinnen und Schüler die Güte einer Codierung hinsichtlich der Fehlererkennung und Fehlerkorrektur bewerten können. Die Hamming-Distanz, die nicht Bestandteil des Bildungsplans ist, kann ergänzend als ein Gütekriterium hinzugenommen werden. Anhand von einfachen Beispielen sollen sie entscheiden, ob eine fehlerfreie, aber teure, Übertragung sinnvoll ist oder ob man kleinere Fehler tolerieren kann.

Daran anknüpfend wird schließlich in Klasse 9 schwerpunktmäßig die Datenkompression betrachtet.

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