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Die theoretische Informatik ist ein Teilgebiet, welches im Informatikunterricht sehr stiefmütterlich behandelt wird. Dies ist nicht weiter verwunderlich, wenn man bedenkt, dass sich bereits ein großer Teil der Informatikstudenten mit diesem Gebiet sehr schwer tut. Automaten, Grammatiken, Komplexitätsanalysen, ... - all diese Begriffe fordern vom Lernenden hohe abstrakte Denkleistungen und führen bei SchülerInnen schnell zu Frust und Resignation.
Herr König wollte in diesem Workshop jedoch zeigen, dass es durchaus möglich - ja, erforderlich - ist, dass SchülerInnen im Unterricht mit Grundlagen der theoretischen Informatik, insbesondere mit Begriffen aus dem Umfeld der NP-schweren Probleme, konfrontiert werden. Nach einer kurzen Einführung, in welcher Herr König erklärte, dass die NP-schweren Probleme durchaus in die Richtlinien und Rahmenpläne aller Bundesländer für den Informatikunterricht passen, stellte er eine mögliche Unterrichtsreihe recht detailliert vor.
Mittelpunkt der Unterrichtsreihe ist ein selbstentwickeltes Programm mit dem Namen »NP-Schule«, welches SchülerInnen helfen soll, einige NP-schwere Probleme kennenzulernen und eigenständig zu erforschen. Dieses Programm wird auf der Internetseite e4.mirz.uni-jena.de/np vorgestellt und steht dort zum Download bereit. Es stellt vier Probleme
Neben den Problembeschreibungen haben die SchülerInnen immer die Möglichkeit, das Problem näher kennenzulernen, indem sie interaktiv eine gestellte Aufgabe lösen und dabei schnell merken, wie aufwändig eine Lösung wird, wenn man die Anzahl der verwendeten Objekte nur leicht erhöht. Mit diesem Programmteil dürften die SchülerInnen einigen Spass haben.
Im Workshop konnten die Teilnehmer mit diesem Programm ein wenig »herumspielen«, wobei sich gerade der interessante Teil, in dem Schüler interaktiv Aufgaben lösen, als fehleranfällig erwies. Bei ungünstigen Eingaben tauchten Fehlermeldungen und Programmabbrüche auf, die aber sicherlich leicht zu beheben sind. Im Großen und Ganzen machte das Programm aber einen guten Eindruck und scheint für den Unterricht durchaus geeignet zu sein.
Nachdem sich die Teilnehmer des Workshops ausgiebig mit der Software beschäftigt hatten, stellte Herr König einen weiteren Teil der geplanten Unterrichtsreihe vor: Es ging um polynomiale Reduzierbarkeit. Hierbei wurde bewiesen, dass das Rucksackproblem polynomial auf das Partitionsproblems reduzierbar ist. Der Beweis liegt in Form eines Flash-Filmes vor, in welchem die einzelnen Schritte ausfhrlich dargestellt und mit geeigneten Grafiken veranschaulicht werden. Trotzdem bleibt der Beweis sehr umfangreich und dürfte aus meiner Sicht die meisten SchülerInnen überfordern.
Die Bemühungen von Herrn König, Grundlagen der theoretischen Informatik im Unterricht zu behandeln, kann ich nur unterstützen. Die Schwierigkeit liegt jedoch darin, die äußerst schwierigen und komplexen Inhalte schülergerecht zu reduzieren und aufzubereiten. Das vorgestellte Programm »NP-Schule« stellt dabei einen Ansatz dar, der mir sehr gut gefällt. Einige Teile der vorgestellten Unterrichtsreihe halte ich jedoch für kaum umsetzbar, da sie in der vorgestellten Form einfach zu abstrakt und schwer nachvollziehbar sind.