Informatik in der 12 mit Java
Hier wird eine Unterrichtssequenz für die Jahrgangsstufe 12 (Grundkurs)
mit der Programmiersprache Java dokumentiert.
Teilweise dokumentiert sind die diversen
Wiederholungen für die Schüler, die
neu in meinen Kurs gekommen sind. dies betrifft insbesondere das Thema
"Rekursion".
Klassen und Objekte werden behutsam eingeführt. Bei Arrays tauchen zum ersten Mal
die Begriffe Klasse und Objekt auf. Diverse Schwierigkeiten
beim Verständnis von Zuweisungen werden genutzt, um das Zeigerkonzept
einzuführen: Eine Arrayvariable a ist ein Pointer auf ein Array-Objekt.
Das Gleiche gilt dann für Strings. Zur Untersuchung des Zeitverhaltens
von Sortieralgorithmen wird zum ersten Mal eine separate Klasse erstellt.
Zwischenzeitlich sind Sequenzen zu rechnerinternen Vorgängen und zum
Thema 'Datenbanken' vorhanden. Die Datenbanktabellen führen dann
zur Behandlung von einfachen Klassen und Objekten.
Später werden dann beim Thema 'Dynamische Datenstrukturen'
auch Klassen mit Daten und Methoden behandelt. Ganz allmählich gewinnt
der Begriff 'Objektorientierung' eine Bedeutung.
Als wichtigste Quelle nutze ich das meiner Meinung nach
hervorragende Buch
"Sprechen Sie Java - Eine Einführung in das systematische Programmieren"
von Hanspeter Mössenböck.
Die dort angegebenen einfachen Ein- und Ausgabe-Klassen In.html
(In.java) und Out.html
(Out.java) werden bei den meisten
Programmen auch hier benutzt.
(zum vorangegangenen Unterricht in der 11 siehe
JavaKara und
Java mit Turtle)
Alle Arbeitsblätter sind mit TeX erstellt,
mit DVIPS ins PostScript-Format und mit GhostScript ins PDF-Format konvertiert worden.
Die LaTeX-Quelltexte (Zip-Datei) sind verfügbar.
Sollte etwas fehlen, so schicken Sie mir eine EMail.
- Die Datenstruktur Array
Einführung mit graphischer Anwendung (mit Turtle)
(Wird später mit einer Klasse 'Punkt' gelöst werden.)
- Standardoperationen auf Arrays
Einlesen, Ausgeben, Element suchen, Maximum und Minimum suchen.
- Stoppuhr zum Testen der Algorithmen
Erstes Beispiel einer sehr einfachen selbsterstellten Klasse
- Einfache Sortieralgorithmen für Arrays
Minsort, Bubblesort und Bubblesort mit Merker
- Binäre Suche in einem Array
- Arrays sind Objekte: Was ist ein Zeiger?
- Zeichen und Zeichensätze (Unicode)
- Zeichen in Dateien (TXT-Dateien)
- Strings
String als Objekt, Stringvariable, Stringoperationen,
Stringaufbau, StringBuffer, Konversionen
- Mehrdimensionale Arrays und Backtracking
mit dem "Haus des Nikolaus" als einführendem Beispiel.
- Rekursive Sortieralgorithmen
- Sortierverfahren im Vergleich
-
Klassen und Objekte (Einführung)
und Objekte in Arrays
-
Klassen mit Daten und Methoden, Konstruktoren
- Dynamische Datenstrukturen
- Sortierte Listen
Einfüge- und Löschmethoden u.a.
- Weitere Listenstrukturen: FIFO, LIFO bzw. Stack
Fortführung des Themas in der 13