Lerneinheit 15 · Klasse 7/8 · Informatik
Ein Zeichen mehr
„Wie viele Möglichkeiten bringt ein Zeichen mehr — und was heißt das für ein Passwort?"
Der Knopf öffnet die Einheit direkt im Experimentierheft, ein Klick auf einen Labornamen das Labor. Es läuft im Browser — kostenlos, ohne Anmeldung, ohne Installation.
- Thema im Lehrplan
- Informatik und Medienbildung: Information und Daten — Codierung mit Bits, Anzahl der Möglichkeiten (Zeichenvorrat hoch Länge), Passwortsicherheit als Schutz der eigenen Daten.
- Fach
- Informatik
- Klassenstufe
- Klasse 7/8
- Dauer
- ca. 55 min (2 Schulstunden) · 8 Missionen und 5 Übertragsaufgaben
Ablauf
- Die Schalterreihe — Wie viele Muster lassen sich mit ein paar Schaltern einstellen? Zähle nach — und finde heraus, wie viele Schalter das Alphabet braucht. 4 Missionen: Zwei Schalter · Ein dritter Schalter · Vier Schalter · Ein Muster für jeden Buchstaben
- Das Zahlenschloss — Ein Rateroboter probiert alle Möglichkeiten durch. Was hält ihn länger auf: Sonderzeichen oder Länge? 4 Missionen: Eine Ziffer mehr · Buchstaben statt Ziffern · Sonderzeichen oder Länge? · Ein Zeichen mehr
- Übertrag — 5 Aufgaben zu einer neuen Situation, ohne Simulation. Die eigenen Messreihen stehen daneben.
Der Denkfehler, an dem die Einheit ansetzt
„Ein Zeichen mehr ist ein bisschen mehr": Möglichkeiten werden linear gedacht (drei Schalter ergäben sechs Muster), und Sonderzeichen gelten als wichtiger als Länge. Beide Labore stellen die lineare Antwort zur Wahl; die Messreihen zeigen Verdopplung und Vervielfachung.
Das sollen die Lernenden am Ende sagen können
Jedes weitere Zeichen vervielfacht die Zahl der Möglichkeiten: Ein Schalter mehr verdoppelt sie, eine Ziffer mehr verzehnfacht sie, ein Kleinbuchstabe mehr macht sie 26-mal so groß. Die Zahl der Möglichkeiten ist der Zeichenvorrat so oft mit sich selbst malgenommen, wie das Wort lang ist. Deshalb reichen fünf Schalter für das ganze Alphabet — und deshalb bringt ein längeres Passwort mehr als ein paar Sonderzeichen.
Tipp für den Unterricht
Der Rateroboter ist absichtlich langsam (100 Versuche pro Sekunde). Echte Angriffe sind um ein Vielfaches schneller und probieren zuerst Wörterbuchwörter und bekannte Passwörter — ein langes, aber gewöhnliches Wort ist deshalb trotzdem ein schlechtes Passwort. Das gehört ins Unterrichtsgespräch. Anschluss nach vorn: „Je mehr, desto …?" zeigt proportional und antiproportional, hier kommt „jeder Schritt vervielfacht" dazu.
So arbeiten die Lernenden
Vor jedem Versuch legen sie sich fest, was herauskommt — der Versuchsaufbau bleibt gesperrt, bis sie das getan haben. Dann zeigt der Versuch, ob die Vorhersage stimmte, und jedes Ergebnis landet in einer Messreihe. Die Regel wird nicht vorgesagt, sie ergibt sich aus den eigenen Messwerten. Sterne bewerten die Vorhersage, nicht den Fleiß.
Die Inhalte dieser Seite stehen unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 und dürfen kopiert, verändert und weitergegeben werden. Vorschlag für die Namensnennung auf der Seite Lizenz.