Einen Wurzelrechner mit Excel programmieren

In dieser Stunde sollen die Schülerinen und Schüler mit Hilfe der WENN-Funktion in Excel ein Programm schreiben, das automatisiert eine Intervallhalbierung durchführt und auf diese Weise zu einem beliebigen Radikanten (größer gleich Null) einen Wert für dessen Wurzel ausgiebt.

In diesem Unterrichtsbaustein können die Schülerinen und Schüler gleich mehrere Dinge lernen: Einerseits wird in Excel oder in Calc und damit in einem vom Bildungsplan vorgeschriebenen Tabellenkalkulationsprogramm gearbeitet. Die Verwendung und das Verständnis der WENN-Funktion, die für die Programmierung notwendig ist, geht dabei schon über ein basales Verständnis von Excel hinaus. Es ist daher ratsam, bereits im Vorfeld mit den SchülerInnen immer mal wieder in Excel gearbeitet, zumindest aber eine "Auffrischungsstunde zu den Grundlagen von Excel" in einer Stunde vor diesem Unterrichtsbaustein abgehalten zu haben. Zudem erhalten die Schülerinen und Schüler erste Einsichten zu Eigenschaften von irrationalen Zahlen. Dadurch, dass der Excel-Sheet, wenn dieser fertig und korrekt programmiert wurde, beliebig weit nach unten gezogen werden kann, erhalten die Kinder eine Vorstellung davon, dass die Intervallhalbierung unendlich oft wiederholt werden kann und damit die Wurzel aus einem Radikanten (der keine Quadratzahl ist) eine nicht abbrechende Dezimalzahl sein muss. Zuletzt kann mit den Schülerinen und Schüler auch thematisiert werden, dass der von den Kindern verwendete Taschenrechner auf die gleiche Weise Wurzeln berechnet, wie es im Excel-Sheet in diesem Unterrichtsaustein programmiert wurde. Auf diese Weise erhalten die Schülerinen und Schüler ein tiefergehendes, informatisches Verständnis des verwendeten Taschenrechners, den sie tagtäglich im Unterricht verwenden.

Leitidee Zahl

Schülerinen und Schüler, denen die Programmierung schneller gelingt, können einerseits als Helfer eingesetzt werden und anderen Kindern bei Problemen helfen. Es ist aber auch möglich, die Schülerinen und Schüler zentrale Eigenschaften der Zahlen sammeln und notieren zu lassen, die Excel nach einer endlichen Wiederholung des Intervallhalbierungsverfahrens als obere und untere Grenze ausgibt.

Für diesen Baustein sind Grundkenntnisse in Excel, Calc (oder einem anderen Tabellenkalkulationsprogramm) eine Voraussetzung. Es ist möglich, diesen Baustein am Smartphone (in einer passenden App) oder am Computer durchzuführen. Es ist sinnvoll, mit den SchülerInnen zuerst das Intervallhalbierungsverfahren zu erarbeiten und dieses auch einmal händisch durchführen zu lassen.