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Was versteht ihr unter "Daten" und welche Vorteile haben Tabellen?
Sammelt eure Ideen und Vorschläge unter
(Oben könnt ihr Formen erstellen und sie beschriften. Editieren geht danach, indem man sie auf der Leinwand anklickt.)
Öffne die Tabellenkalkuation "Excel".
Excel ist in
Mit einem Rechtsklick auf eine Zelle öffnet sich ein kleines Menü. Damit kann schnell die Schrift oder Farbe dieser Zelle angepasst werden.
a) Öffne ein neues Dokument in Excel. Lege eine Tabelle mit deinem Stundenplan an. Gestalte den Stundenplan möglichst ansprechend. Mit einem Rechtsklick auf eine Zelle öffnet sich ein kleines Menü, mit dem Schrift und Farben schnell geändert werden können.
b) Speichere deinen Stundenplan ab und schließe das Programm. Starte es anschließend neu und versuche, deinen Stundenplan zu öffnen.
c) Arbeite die folgende Stundenplanänderung ein: Das Fach Informatik soll jetzt für jeden Tag in der 7. Stunde hinzugefügt werden. Vielleicht möchtest du das Wort „Informatik“ nicht jedes Mal neu schreiben. Hier können die Funktionen Kopieren und Einfügen hilfreich sein.
d) So viele Informatik-Stunden sind leider unrealistisch. Mache deine Änderungen aus Aufgabenteil c) rückgängig. Auch hierzu gibt es eine geeignete Funktion.
Wir verwenden in diesem Kapitel eine vorhandene Tabelle, in der fiktive Daten von Mitgliedern einer Musikschule gespeichert sind.
Lade die Datei herunter und öffne sie in Excel:
(Empfehlung: Stelle die Fenster von Excel und dieser Webseite im Splitscreen dar. So kannst du Excel und die Aufgaben immer gleichzeitig sehen.)
Die Daten zu einer Person nennt man Datensatz. Häufig fügt man in Tabellen noch eine zusätzliche Spalte mit dem Titel "ID" hinzu. Für die Musikschule könnten wir stattdessen beispielsweise auch den Titel "Mitgliedsnummer" wählen.
a) Ergänze deine Tabelle um eine Spalte „Mitgliedsnummer“ oder „ID“. Am besten fügst du die Spalte ganz links vor allen anderen Spalten ein.
(Tipp: Der Rechtsklick ist immer dann hilfreich, wenn du eine Aktion suchst. Du möchtest hier mit der linken Spalte etwas machen, nämlich davor etwas einfügen. Markiere die linke Spalte und rufe mit dem Rechtsklick das Kontextmenü auf...)
b) Eine Tabellenkalkulationssoftware bietet die Aktivität „Ausfüllen“ an. Damit können Zellen nach einem bestimmten Muster automatisch ausgefüllt werden. Finde heraus, wie das Ausfüllen für deine Tabellenkalkulationssoftware funktioniert und ergänze so die Einträge für die Spalte ID. Dabei sollte jeder Datensatz eine neue ID erhalten.
c) Erkläre, welche Vorteile ein zusätzliches Attribut wie die ID hat. Gib Beispiele für andere Situationen an, in denen auch mit IDs gearbeitet wird.
Mithilfe einer Tabellenkalkulationssoftware (TKS) wie Excel kann man nicht nur Daten darstellen, sondern diese auch auswerten.
Wichtig: Suche für die folgenden Aufgaben immer die zugehörigen Werkzeuge in Excel. Du sollst auf keinen Fall Daten "von Hand sortieren" oder auswerten.
a) Bisher sind die Daten wahrscheinlich nach der Mitgliedsnummer sortiert. Sortiere sie einmal alphabetisch nach dem Vornamen. b) Sortiere die Daten anschließend einmal nach dem Geburtsdatum.
c) Jetzt sollen die Daten nach dem Ort sortiert werden. Wenn mehrere Personen im gleichen Ort wohnen, sollen diese auch noch alphabetisch nach dem Nachnamen sortiert sein.
d) Es soll eine Tabelle angezeigt werden, in der die Namen und Vornamen aller Schülerinnen und Schüler jeweils mit zugehörigem Instrument stehen. Die Tabelle soll dabei alphabetisch nach Instrument und anschließend nach Nachnamen sortiert sein. Alle anderen Spalten sollen nicht zu sehen sein.
(Tipp: Man kann Spalten ausblenden, wenn man Daten nicht löschen, aber auch nicht anzeigen möchte.)
Eine Tabelle kann viele verschiedene Informationen enthalten. Gerade aus großen Tabellen möchte man manchmal nur bestimmte Daten genauer betrachten. Hierzu bietet eine TKS Filterfunktionen an.
Wichtig: Suche für die folgenden Aufgaben immer die zugehörigen Werkzeuge in Excel. Du sollst auf keinen Fall Daten "von Hand filtern". Das übernimmt die TKS für dich.
a) Gesucht sind alle Schülerinnen und Schüler, die Akkordeon spielen. Nutze die Filterfunktionen deiner TKS, um die gewünschten Daten anzuzeigen.
b) Jetzt sollst du aus den Daten eine Tabelle erzeugen, die alle Schülerinnen und Schüler anzeigt, die Klavier spielen und vor 2009 geboren wurden.
c) Alle Schülerinnen und Schüler, deren Nachname alphabetisch mit Buchstaben von C bis einschließlich M beginnt, sollen angezeigt werden. Wähle hierzu ein geeignetes Filterkriterium.
d) Gesucht sind alle Schülerinnen und Schüler, die aus Göttingen kommen und deren Nachname alphabetisch hinter "Müller" liegt.
Profi-Aufgaben sind freiwillig und vor Allem für schnelle Schülerinnen und Schüler.
a) Für ein Konzert sollen alle Göttinger Musikschülerinnen und -schüler und aus anderen Orten diejenigen, die das Instrument Violine spielen, auswählt werden. Vergleiche die Suchbedingung mit den Bedingungen aus Aufgabe 3.
b) Finde heraus, ob deine TKS erweitertes Filtern anbietet. Häufig findet man diese Funktionalität unter dem Menüpunkt Daten -> weitere Filter -> Spezialfilter oder Daten -> Filtern -> Erweitert. Um damit zu filtern, muss man in der Tabelle einen Bereich für die Filterkriterien anlegen. Ein Beispiel findest du in der Abbildung. Dort sind Filterkriterien für das Instrument und den Ort vorgegeben. Versuche, deine Daten nach diesen Filterkriterien über das erweiterte Filtern auszuwerten. Beschreibe das Ergebnis.
c) Sind in den Filtereigenschaften mehrere Bedingungen mit UND verknüpft, so stellt man diese beim erweiterten Filtern innerhalb einer Zeile dar (vgl. Abbildung links). Sind die Bedingungen dagegen mit ODER verknüpft, so stehen diese in mehreren Zeilen untereinander (vgl. Abbildung rechts). Filtere auf diese Art die Daten für Aufgabe 3 und Aufgabenteil 4 a).
Mithilfe von Diagrammen können Daten anschaulich visualisiert werden. Je nach Tabellenkalkulationssoftware geht man dazu unterschiedlich vor. Probiere es mit einer TKS deiner Wahl einmal aus. Öffne die Datei
a) Stelle den Verlauf der Preise mithilfe eines Diagramms dar. Passende Werkzeuge findest du wahrscheinlich in einer Kategorie "Einfügen" oder als eigenständiges Icon. Probiere verschiedene Darstellungen aus. Vergleiche auch mit deinen Nachbarn. Diskutiert, welche Darstellungen ihr für dieses Beispiel eher geeignet findet und welche ihr hier eher nicht empfehlen würdet.
b) Hat man sich für einen Diagrammtyp entschieden, kann man im Anschluss immer noch einige Änderungen an der Darstellung vornehmen. Probiere es mit deinem Werkzeug einmal aus. Versuche auch, ein Diagramm wie in der folgenden Abbildung zu erzeugen.
a) Öffne die Datei
b) Fitnesstracker erfassen nicht nur den Puls, sondern unter anderem auch die gelaufene Anzahl an Schritten. Dazu werten sie die Daten eines 3-Achsen-Beschleunigungssensors aus. Öffne die Datei
c) Diskutiert, welche Informationen man über eine Person gewinnen könnte, wenn man Daten wie Herzfrequenzwerte und gelaufenen Schritte mit anderen Daten wie etwa Standortdaten und Daten anderer Personen an den gleichen Orten verknüpft.
In der Informatik unterscheiden wir zwischen Informationen und ihren Repräsentanten durch Daten. Was das genau bedeutet, kannst du mithilfe der folgenden Beispiele erfahren.
a) Öffne die Datei
b) Interpretiere auch die anderen Spalten der Lautstärkedaten und vergleiche sie mit deinen Beobachtungen aus Aufgabenteil a. Dafür kannst du sie auch alle in einem gemeinsamen Diagramm darstellen.
c) Indem Daten interpretiert werden, können sie Informationen liefern: Wann im Verlauf einer Stunde war es besonders laut, wann eher leise? Welche Klassenlautstärke war in den Beispielen höher? Nicht jede Interpretation von Daten ist sinnvoll oder korrekt. Sammelt auch Beispiele für vermeintliche Informationen, die man aus den erhobenen Lautstärkedaten gewinnen könnte, die so aber nicht sinnvoll sind.
d) Für Assistenzsysteme wie Alexa, Siri und Co müssen Mikrofone durchgehend aktiviert sein, damit sie funktionieren können. Sammelt Beispiele für Informationen, die aus den dadurch erfassten Lautstärkewerten über die Nutzenden der Assistenzsysteme gewonnen werden könnten.
e) Nennt verschiedene Sensorwerte, die eure Smartphones regelmäßig erfassen. Können aus diesen Daten weitere Informationen über euch gewonnen werden?
Am Lehrstuhl für Informatik der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg wurden im Rahmen einer neunmonatigen Studie (von Juli 2013 bis April 2014) die Nutzungsdaten von 1000 zufällig ausgewählten WhatsApp-Nutzern aufgezeichnet. Erfasst wurden dabei die jeweiligen durchschnittlichen Nutzungszeiten sowie durchschnittlichen Anzahlen der Kontakte.
a) Öffne die Datei
b) Öffne die Seite mit den erfassten Nutzungsdaten der Studie: onlinestatusmonitor.com
Lass dir über den Button oben rechts „click for random profile“ verschiedene zufällige Nutzungsdaten anzeigen. Versuche auch hier, die Daten zu interpretieren und Informationen über die Nutzenden zu gewinnen.
c) Erkläre an diesem Beispiel den Unterschied zwischen Daten und Informationen.
a) Was denkt ihr, kann man die Zufriedenheit, das persönliche Glück oder aber die allgemeine Stimmung einer Bevölkerungsgruppe irgendwie in Form von Daten erfassen? Welche Daten müssten dafür erhoben werden? Wie aussagekräftig haltet ihr die Daten?
b) Eine Forschungsgruppe der University of Vermont erfasst täglich eine riesige Anzahl zufälliger Social Media Einträge auf Twitter. Aus diesen Daten wird täglich eine Art "Glücklichkeitsfaktor" berechnet. Genauere Informationen zum Vorgehen findest du unter hedonometer.org/about.html. Schau dir die Auswertung für Deutschland unter hedonometer.org/timeseries/de_all/ einmal an. Interpretiere die Ausschläge der durchschnittlichen "Happiness" der deutschen Twitter-User. Kann man den Zeitpunkt des Weihnachtsfestes aus den Daten ablesen? Gibt es besondere Ausschläge nach unten, die du mit aktuellen Ereignissen erklären kannst? Erkläre an diesem Beispiel den Unterschied zwischen Daten und Informationen. Beurteile, für wie aussagekräftig du die abgebildeten Informationen hältst.
c) Was denkt ihr: Warum funktioniert dieses "Messen von Zufriedenheit/Glück" manchmal zu einem gewissen Grad zwar für eine riesige Datenmenge, ist aber schlecht übertragbar auf die Auswertung der Daten einer einzelnen Person oder einer kleineren Personengruppe?
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