THEMENPFADKURATIERTER THEMENPFAD · 8 MISSIONEN
Wie Computer denken
Vom Schaltgatter bis zur Datenbank.
Von unten nach oben durch die Informatik: erst die Logik, dann Programme, Zustände, Algorithmen und Daten – und am Ende Netz und Verschlüsselung, mit denen Computer einander vertrauen.
- REINE SPIELZEIT
- 50–74 MIN
- MIT GESPRÄCHEN
- ≈ 100–148 MIN
- EMPFOHLEN
- AB 12+
- GEDACHT FÜR
- ab Klasse 6, Informatik ohne Programmierkenntnisse
DIE 8 STATIONEN
Der Pfad führt dich in dieser Reihenfolge durch die Missionen – jede baut auf der vorigen auf. Du kannst jederzeit unterbrechen: Jede Station hat ihre eigene Adresse, über die du später genau dort weitermachst.
006 · Logic Factory
5–7 MIN · AB 10+Ganz unten rechnet jeder Computer mit UND, ODER und NICHT – hier baust du diese Gatter selbst.
Bestücke drei Maschinen mit AND, OR oder XOR und prüfe jede mögliche Eingangskombination in einer laufenden Produktionsanlage.
Boolesche LogikLogikgatterWahrheitstabellenAutomatisierungBEI STATION 1 EINSTEIGEN →008 · Robot Route
5–7 MIN · AB 8+Aus Logik werden Programme: Befehle in der richtigen Reihenfolge, und der Fehler ist Teil des Wegs.
Ordne Bewegungs-, Dreh- und Wiederholungsblöcke an. Der Roboter führt das Programm sichtbar aus und stoppt genau am Fehler.
AlgorithmenSequenzenSchleifenDebuggingBEI STATION 2 EINSTEIGEN →086 · State Machine
9–13 MIN · AB 12+Was sich eine Maschine merkt, heißt Zustand. Du erfragst einen verschlossenen Automaten und baust ihn nach.
Der Automat antwortet nur mit angenommen oder abgelehnt, und jede Frage kostet eine Marke. Baue ihn danach nach – bis auf die eine Sprache, für die endlich viele Zustände nicht reichen.
Endlicher AutomatZustand als GedächtnisTrennwortSchubfachprinzipBEI STATION 3 EINSTEIGEN →071 · Sort Race
6–9 MIN · AB 10+Algorithmen unterscheiden sich gewaltig: Sortiere selbst und tritt gegen zwei Klassiker an.
Die Karten bleiben verdeckt – du darfst nur vergleichen und tauschen. Danach tritt dein Ergebnis gegen Bubblesort und Mergesort an.
SortieralgorithmenVergleicheKomplexitätUntergrenzeBEI STATION 4 EINSTEIGEN →087 · Query Lab
8–12 MIN · AB 11+Daten sind erst nützlich, wenn man sie befragen kann – deine Regel läuft wörtlich, samt Kostenzähler.
Du baust die Abfrage aus Wortkacheln und siehst sie daneben in echtem SQL. Vertausch einmal UND und ODER – und der Kostenzähler verrät dir, was eine Suche ohne Index wirklich kostet.
Tabelle und SpalteBedingung mit UND und ODERVerbund über SchlüsselIndex und vollständiger DurchlaufBEI STATION 5 EINSTEIGEN →072 · Packet Storm
6–9 MIN · AB 11+Zwischen Computern reist alles in Paketen, die verloren gehen dürfen – und trotzdem kommt das Bild an.
Zerlege ein Bild in numerierte Pakete und schick sie durchs Netz. Sie kommen falsch sortiert und teils gar nicht an – Quittungen und ein Sendefenster retten es.
DatenpaketePaketnummernQuittung und NeuübertragungFenstergrößeBEI STATION 6 EINSTEIGEN →037 · Crypto Couriers
6–9 MIN · AB 11+Damit unterwegs niemand mitliest, tauschen Maschinen Schlüssel, ohne sie je zu verschicken.
Tausche mit Bob ein Geheimnis, während Eve jede Übertragung mitliest. Der Farbmisch-Trick des Diffie-Hellman-Verfahrens zeigt, warum Mischen leicht und Entmischen praktisch unmöglich ist.
SchlüsseltauschDiffie-HellmanEinwegfunktionenVerschlüsselungBEI STATION 7 EINSTEIGEN →001 · Digital Crime Lab
5–8 MIN · AB 10+Zum Schluss die Forensik: Mit Hashwerten weist du nach, ob eine Datei verändert wurde.
Vier Hex-Rotoren werden zu einem digitalen Fingerabdruck. Eine winzige Veränderung zeigt, wie radikal SHA-256 Daten vermischt.
HexadezimalsystemBits und BytesSHA-256Digitale ForensikBEI STATION 8 EINSTEIGEN →
FÜR LEHRKRÄFTE UND GRUPPENLEITUNGEN
Das Begleitblatt oben enthält für jede Station einen Beobachtungsauftrag fürs Spielen und einen Gesprächsimpuls für danach, samt Erwartungshorizont. Alle Missionen laufen ohne Konto und ohne Installation im Browser, auch offline. In jeder Mission schaltet sich eine Hilfeleiter mit Tipp, Hinweis und Lösung frei – niemand bleibt hängen. Empfohlener Rhythmus: Auftrag vorlesen, in Paaren spielen, kurz sprechen. Die reine Spielzeit verdoppelt sich dabei ungefähr.