https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/api.php?action=feedcontributions&user=Marthaj&feedformat=atomUnterrichtsmaterial - Benutzerbeiträge [de]2024-03-29T05:47:24ZBenutzerbeiträgeMediaWiki 1.35.1https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Bin%C3%A4rsystem&diff=2306Binärsystem2021-09-10T11:38:24Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>=='''Definition und Darstellung'''==<br />
Das Binärsystem wird häufig auch Zweiersystem oder Dualsystem genannt. Es ist ein Zahlensystem, bei dem Zahlen nur durch die Ziffern 0 (Null) und 1 (Eins) dargestellt werden. Im üblichen Dezimalsystem hingegen die Ziffern 0 (Null) bis 9 (Neun). Mit dem Dualsystem lassen sich unendlich große, ganze Zahlen abbilden. Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit rationale Zahlen, mit Komma, darzustellen. Negative Zahlen werden, wie im Dezimalsystem, mit einem vorangestellten Minus (-) geschrieben.<br />
<br />
Das Dezimalsystem ist ein Stellenwertsystem mit der Basis 10. Das bedeutet, dass bei dem Erreichen einer Wertigkeit von 10 gebündelt wird (''siehe Markierung in Tabelle''). Auch das Binärsystem ist ein Stellenwertsystem. Anders als das Dezimalsystem hat dieses jedoch die Basis 2. Das bedeutet innerhalb des Binärsystems wird bereits beim Erreichen einer Wertigkeit von 2 gebündelt (siehe ''Markierung in Tabelle'').<br />
<br />
Die folgende Tabelle zeigt die Darstellung der Wertigkeiten des häufiger bekannteren Dezimalsystems, verglichen mit derer im Binärsystem.<br />
{| class="wikitable"<br />
|'''Wertigkeit'''<br />
|'''Dezimalsystem'''<br />
|'''Binärsystem'''<br />
|-<br />
|minus Eins<br />
|<nowiki>-1</nowiki><br />
|<nowiki>-1</nowiki><br />
|-<br />
|Null<br />
|0<br />
|0<br />
|-<br />
|Eins<br />
|1<br />
|1<br />
|-<br />
|Zwei<br />
|2<br />
|'''10'''<br />
|-<br />
|Drei<br />
|3<br />
|11<br />
|-<br />
|Vier<br />
|4<br />
|100<br />
|-<br />
|Fünf<br />
|5<br />
|101<br />
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|Sechs<br />
|6<br />
|110<br />
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|Sieben<br />
|7<br />
|111<br />
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|Acht<br />
|8<br />
|1000<br />
|-<br />
|Neun<br />
|9<br />
|10001<br />
|-<br />
|Zehn<br />
|'''10'''<br />
|1010<br />
|}<br />
<br />
<br />
Das Binärsystem findet in jedem Computer oder computerähnlichen Maschinen Einsatz, wodurch ihm eine hohe technische Bedeutung zukommt. Codes, Programme oder andere Eingaben werden im Computer verarbeitet, sodass dieser am Ende nur noch mit Dualen Zahlen arbeitet. Daher nennt man das Binärsystem häufig auch die Sprache der Computer.<br />
<br /><br />
<br />
=='''Rechnen im Binärsystem'''==<br />
Analog zum Dezimalsystem lassen sich mit den Zahlen des Binärsystem die Grundrechenarten Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division durchführen. Teilweise wird das schriftliche Durchführen dieser Rechnungen sogar einfacher, da ausschließlich mit den Ziffern 0 und 1 gerechnet werden muss. Innerhalb der Digitaltechnik bestehen für die jeweiligen Rechenoperationen einfache Befehle.<br />
<br /><br />
<br />
=='''Ursprung des Binärsystems'''==<br />
Es wird vermutet, dass der Ursprung des Binärsystems im alten China liegt. Allerdings wird nicht davon ausgegangen, dass die Vorläufer etwas mit den bekannten Folgen von Null und Eins gemein hatten. Es entsprach vielmehr eines Systems, dass nur zwei verschiedene Symbole kannte. Erstmal vollständig dokumentierte der Mathematiker Gottfried Wilhelm Leibniz im 18. Jahrhundert das uns bekannte Binärsystem. Grund dafür war seine empfindliche Rechenmaschine, welche durch die Verwendung des Binärsystems deutlich weniger Bauteile benötigte und daher weniger anfällig für Ausfälle wurde.<br />
<br />
H. Zacher: ''Die Hauptschriften zur Dyadik von G.W. Leibniz''. Vittorio Klostermann, Frankfurt 1973<br /><br />
<br />
=='''weitere Stellenwertsysteme'''==<br />
Weitere Stellenwertsysteme sind beispielsweise das Ternärsystem (3er-System); das Quaternär (4er-System) oder auch das Hexadezimalsystem (16er-System). Bei diesen Systemen findet die Darstellung der Wertigkeiten mit dem gleichen System statt. Sie unterscheiden sich daher ausschließlich in ihrer Basis der Bündelung. <br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Maschinelles_Lernen&diff=2305Maschinelles Lernen2021-09-10T11:31:42Z<p>Marthaj: Die Seite wurde neu angelegt: „== Definition == Maschinelles Lernen ist ein Teilgebiet der künstlichen Intelligenz und ein Oberbegriff für die "künstliche" Gen…“</p>
<hr />
<div>== Definition ==<br />
Maschinelles Lernen ist ein Teilgebiet der [[Künstliche Intelligenz|künstlichen Intelligenz]] und ein Oberbegriff für die "künstliche" Generierung von Wissen aus Erfahrungen. Künstliche Systeme sind dazu in der Lage aus Beispielen zu lernen, und diese nach Beenden einer Lernphase zu verallgemeinern. Dazu wird mithilfe von [[Algorithmus|Algorithmen]] ein statistisches Modell aufgebaut. Das künstliche System lernt demnach die Beispiele nicht nur auswendig, sondern erkennt aus ihnen heraus bestimmte Muster und Gesetzmäßigkeiten. Dadurch ist das System dazu in der Lage auch nicht bekannte Daten beurteilen zu können. Dann entsteht ein Lerntransfer. <ref>Sebastian Raschka, Vahid Mirjalili: ''Machine Learning mit Python und Scikit-Learn und TensorFlow: Das umfassende Praxis-Handbuch für Data Science, Predictive Analytics und Deep Learning''. MITP-Verlags GmbH & Co. KG, 13. Dezember 2017.</ref><ref>Andreas C. Müller, Sarah Guido: ''Einführung in Machine Learning mit Python''. O’Reilly-Verlag, Heidelberg 2017.</ref><br />
<br />
Falls das System am Lernen unbekannter Daten scheitert, so findet daraufhin eine Überanpassung statt. <br />
<br />
<br />
Ziel Maschinellen Lernens ist es somit, dass Maschinen ohne explizite [[Programmieren|Programmierung]] eines konkreten Lösungswegs automatisiert sinnvolle Ergebnisse liefern können. Sie sind dadurch in der Lage eigenständig Lösungen für Probleme zu finden. <br />
<br />
<br />
Durch den Bereich der Big-Data-Technik, hat das maschinelle Lernen einen großen Sprung nach vorne erhalten. Damit maschinelles Lernen stattfinden kann, ist es notwendig, dass die Systeme zunächst mit den für das Lernen relevanten Daten versorgt werden. Daher bilden Big-Data-Systeme eine ideale Basis für diese Art des Lernens. Mithilfe von Big-Data können strukturierte und unstrukturierte Daten schnell und effizient analysiert und in den Lernalgorithmus integriert werden. <ref>https://www.bigdata-insider.de/was-ist-machine-learning-a-592092/ zuletzt abgerufen: 10.09.2021</ref><br />
<br /><br />
<br />
== Arten maschinellen Lernens ==<br />
Es existieren verschiedene Arten maschinellen Lernens, bei denen jeweils Algorithmen eine zentrale Umsetzung übernehmen. Diese Arten lassen sich in die zwei Gruppen überwachtes Lernen und unüberwachtes Lernen einteilen. <br />
<br />
=== Überwachtes Lernen ===<br />
Ein Algorithmus lernt dabei jeweils aus gegebenen Paaren von Ein- und Ausgaben eine Funktion. Ziel beim überwachten Lernen ist es, dass dem System nach dem Durchlaufen mehrerer Rechengänge mit unterschiedlichen Ein- und Ausgaben die Fähigkeit antrainiert wird, Assoziationen herzustellen.<br />
<br />
Überwachtes Lernen lässt sich weiterhin in das teilüberwachte Lernen<ref>Ralf Mikut (2008): Data Mining in der Medizin und Medizintechnik. KIT Scientific Publishing.</ref>, bestärkende Lernen, aktive Lernen<ref>Paul Fischer (2013): Algorithmisches Lernen. Springer-Verlag. </ref> und selbstständiges Lernen<ref>Self-training with Noisy Student improves ImageNet classification''.'' In: ''Arxiv.'' Abgerufen am 20. Dezember 2019.</ref> unterteilen. <br />
<br />
=== Unüberwachtes Lernen ===<br />
Beim unüberwachten Lernen erzeugt der zugrundeliegende Algorithmus für eine Menge von Eingaben ein statistisches Modell. Dieses Modell enthält erkannte Kategorien und Zusammenhänge und beschreibt die Eingaben. Dadurch werden Vorhersagen möglich. Unüberwachtes Lernen nutzt dabei unterschiedliche Verfahren, wie beispielsweise das Clustering-Verfahren, die Hauptkomponentenanalyse, das Batch-Lernen oder das Offline- und Online-Lernen.<br />
<br />
== Einsatz und Anwendung ==<br />
Der Einsatz maschinellen Lernens findet heutzutage in allen modernen KI-Systemen statt. Zudem ist die Thematik eng verwandt mit dem "Data-Mining". Hierbei liegt der Schwerpunkt allerdings im Finden von neuen Mustern und Gesetzmäßigkeiten. <br />
<br />
Beispielhafte Anwendungsbeispiele Maschinellen Lernens sind Sprach- und Texterkennung für digitale Assistenten oder das Unterscheiden und Erkennen der Internetaktivitäten von Bots und natürlichen Personen. Auch für das selbstständige Erkennen von Spam-Mails und für die Entwicklung geeigneter Spam-Filter wird Maschinelles Lernen angewandt. <br />
<br />
Weitere Anwendungsbereiche sind die Bild- und Gesichtserkennung oder die automatische Erkennung von Kreditkartenbetrug. <br />
<br /><br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=K%C3%BCnstliche_Intelligenz&diff=2304Künstliche Intelligenz2021-09-10T10:30:26Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>„Künstliche Intelligenz ist der Überbegriff für Anwendungen, bei denen Maschinen menschenähnliche Intelligenzleistungen erbringen. […] Die Grundidee besteht darin, durch Maschinen eine Annäherung an wichtige Funktionen des menschlichen Gehirns zu schaffen – Lernen, Urteilen und Problemlösen“ <ref>Schick, U. (2018): <nowiki>https://news.sap.com/germany/2018/03/was-ist-kuenstliche-intelligenz/</nowiki> Abgerufen: 30.03.2021 </ref><br />
<br />
Auch könnte man Künstliche Intelligenz als "Teilgebiet der Informatik, das versucht, mit Hilfe von Algorithmen kognitive Fähigkeiten wie Lernen, Planen oder Problemlösen in Computersystemen zu realisieren"<ref>https://www.wissenschaftsjahr.de/2019/uebergreifende-informationen/glossar/detail/index0435.html?tx_dpnglossary_glossarydetail%5Bterm%5D=25&tx_dpnglossary_glossarydetail%5Baction%5D=show&tx_dpnglossary_glossarydetail%5Bcontroller%5D=Term&cHash=edb10c45f030b83272569dd8e857da56 (Abgerufen am 02.04.2021)</ref> definieren. <br />
<br />
Wie deutlich wurde, ist eine einheitlich gültige Definition von künstlicher Intelligenz (KI) nicht leicht festzulegen. Unabhängig von einer genauen Definition lässt sich allerdings die Zielsetzung der KI-Forschung beschreiben. Ziel von KI-Systemen ist es, Maschinen, Roboter und Softwaresysteme so zu befähigen, dass sie eigenständig abstrakt beschriebene Aufgaben und Probleme lösen und bearbeiten können. Dazu sollen sie ohne Hilfe, durch Programmierungen, des Menschen fähig sein. Zusätzlich sollen sie sich an Bedingungen und Veränderungen ihrer Umwelt selbstständig anpassen können, weshalb künstliche Intelligenz die Voraussetzung für [[Lernende Systeme]] darstellt. Das Verständnis darüber, was als KI bezeichnet werden kann verändert sich mit der Entwicklung der Technik immer wieder.<br />
<br />
Im internationalen Standardlehrbuch von Russel & Norvig (2012) ''„Künstliche Intelligenz – Ein moderner Ansatz“'' <ref>Russel S., & Norvig, P. (2012): ''Künstliche Intelligenz – Ein moderner Ansatz''. 3., aktualisierte Auflage. Pearson Deutschland GmbH. München. </ref> werden mehrere Forschungsfelder künstlicher Intelligenz beschrieben. Diese werden nun kurz erläutert.<br />
<br />
*[[Problemlösen]]<br />
**Ziel: Findung einer Reihenfolge bestimmter Aktionen und Zustände, die vom Ist-Zustand zum Soll-Zustand führen<br />
*Wissensrepräsentation und Schlussfolgern<br />
**Ziel: Wissen über die Welt Maschinen lesbar darstellen, sodass ein System dieses Wissen für die Lösung komplexer Aufgaben nutzen kann.<br />
*Unsicherheit und Schlussfolgern<br />
**Umfang von Unsicherheiten wird durch probabilistische Modelle oder Entscheidungstheorien untersucht<br />
*Maschinelles Lernen<br />
**Ziel: Maschinen können ohne explizite Programmierung eines konkreten Lösungswegs automatisiert sinnvolle Ergebnisse liefern<br />
**Maschinelles Lernen mit großen neuronalen Netzen (Deep Learning)<br />
**Einsatz: Data-Mining, Smart Data Generierung, in allen modernen KI-Systemen<br />
*Wahrnehmung und Sehen<br />
**Erkennen von Objekten<br />
**Fähigkeit visuelle Informationen zu verarbeiten ist Grundbedingung vieler automatisierter Prozesse<br />
*Verstehen und Generieren von natürlicher Sprache<br />
**Ziel: möglichst weitreichende Kommunikation zwischen Mensch und Maschine ermöglichen<br />
**Maschine muss natürliche Sprache erfassen, verarbeiten, verstehen und generieren können<br />
*Interaktion<br />
**Ziel: möglichst weitreichende Kommunikation zwischen Mensch und Maschine<br />
**Multimodale und multimediale, benutzerorientierte Modellierungen von Anwendungen<br />
*Robotik<br />
**Ziel: Entwicklung von [[Roboter|Robotern]], die mittels Algorithmen autonom mit ihrer physischen Welt interagieren<br />
<br />
<br /><br />
[[Kategorie:Glossar]]<br />
<references /></div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Bin%C3%A4rsystem&diff=2303Binärsystem2021-09-09T12:07:18Z<p>Marthaj: Die Seite wurde neu angelegt: „== '''Definition und Darstellung''' == Das Binärsystem wird häufig auch Zweiersystem oder Dualsystem genannt. Es ist ein Zahlensystem, bei dem Zahlen nur dur…“</p>
<hr />
<div>== '''Definition und Darstellung''' ==<br />
Das Binärsystem wird häufig auch Zweiersystem oder Dualsystem genannt. Es ist ein Zahlensystem, bei dem Zahlen nur durch die Ziffern 0 (Null) und 1 (Eins) dargestellt werden. Im üblichen Dezimalsystem hingegen die Ziffern 0 (Null) bis 9 (Neun). Mit dem Dualsystem lassen sich unendlich große, ganze Zahlen abbilden. Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit rationale Zahlen, mit Komma, darzustellen. Negative Zahlen werden, wie im Dezimalsystem, mit einem vorangestellten Minus (-) geschrieben.<br />
<br />
Das Dezimalsystem ist ein Stellenwertsystem mit der Basis 10. Das bedeutet, dass bei dem Erreichen einer Wertigkeit von 10 gebündelt wird (''siehe Markierung in Tabelle''). Auch das Binärsystem ist ein Stellenwertsystem. Anders als das Dezimalsystem hat dieses jedoch die Basis 2. Das bedeutet innerhalb des Binärsystems wird bereits beim Erreichen einer Wertigkeit von 2 gebündelt (siehe ''Markierung in Tabelle'').<br />
<br />
Die folgende Tabelle zeigt die Darstellung der Wertigkeiten des häufiger bekannteren Dezimalsystems, verglichen mit derer im Binärsystem.<br />
{| class="wikitable"<br />
|'''Wertigkeit'''<br />
|'''Dezimalsystem'''<br />
|'''Binärsystem'''<br />
|-<br />
|minus Eins<br />
|<nowiki>-1</nowiki><br />
|<nowiki>-1</nowiki><br />
|-<br />
|Null<br />
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|Sechs<br />
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|111<br />
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|Acht<br />
|8<br />
|1000<br />
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|Neun<br />
|9<br />
|10001<br />
|-<br />
|Zehn<br />
|'''10'''<br />
|1010<br />
|}<br />
<br />
<br />
Das Binärsystem findet in jedem Computer oder computerähnlichen Maschinen Einsatz, wodurch ihm eine hohe technische Bedeutung zukommt. Codes, Programme oder andere Eingaben werden im Computer verarbeitet, sodass dieser am Ende nur noch mit Dualen Zahlen arbeitet. Daher nennt man das Binärsystem häufig auch die Sprache der Computer.<br />
<br /><br />
<br />
== '''Rechnen im Binärsystem''' ==<br />
Analog zum Dezimalsystem lassen sich mit den Zahlen des Binärsystem die Grundrechenarten Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division durchführen. Teilweise wird das schriftliche Durchführen dieser Rechnungen sogar einfacher, da ausschließlich mit den Ziffern 0 und 1 gerechnet werden muss. Innerhalb der Digitaltechnik bestehen für die jeweiligen Rechenoperationen einfache Befehle.<br />
<br /><br />
<br />
== '''Ursprung des Binärsystems''' ==<br />
Es wird vermutet, dass der Ursprung des Binärsystems im alten China liegt. Allerdings wird nicht davon ausgegangen, dass die Vorläufer etwas mit den bekannten Folgen von Null und Eins gemein hatten. Es entsprach vielmehr eines Systems, dass nur zwei verschiedene Symbole kannte. Erstmal vollständig dokumentierte der Mathematiker Gottfried Wilhelm Leibniz im 18. Jahrhundert das uns bekannte Binärsystem. Grund dafür war seine empfindliche Rechenmaschine, welche durch die Verwendung des Binärsystems deutlich weniger Bauteile benötigte und daher weniger anfällig für Ausfälle wurde.<br />
<br /><br />
<br />
== '''weitere Stellenwertsysteme''' ==<br />
Weitere Stellenwertsysteme sind beispielsweise das Ternärsystem (3er-System); das Quaternär (4er-System) oder auch das Hexadezimalsystem (16er-System). Bei diesen Systemen findet die Darstellung der Wertigkeiten mit dem gleichen System statt. Sie unterscheiden sich daher ausschließlich in ihrer Basis der Bündelung. <br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Roboter/Arten&diff=2287Roboter/Arten2021-09-02T13:14:52Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>{| class="wikitable"<br />
|+<br />
!Art der Roboter<br />
!Beschreibung<br />
!Bild<br />
|-<br />
|Menschenähnlicher (=humanoider) Roboter<br />
|Es gibt Roboter, die in ihrem Aussehen dem Menschen nachempfunden wurden. Diese sind vor allem zur Interaktion mit Menschen vorgesehen, denn einerseits ist im Lebensraum des Menschen alles auf die Körperfunktionen und -größe des Menschen angepasst. Ein 3 Meter hoher humanoider Roboter würde zum Beispiel durch keine Tür passen und so ist es sinnvoll, den Roboter in Menschengröße zu bauen. Andererseits werden menschenähnliche Roboter eher als Kommunikationspartner akzeptiert. Oder könnten Sie sich vorstellen mit einer fahrenden Mülltonne zu reden?<br /><br />
|[[Datei:Humanoider roboter.jpg|mini]]<br />
|-<br />
|Industrieroboter<br />
|Industrieroboter können zum Beispiel fest an einem Ort angebrachte Roboterarme sein, die Bauteile von der einen Maschine auf die andere transportieren oder Schrauben an Bauteilen festziehen. So können Sie dem Menschen in der Produktion Arbeiten abnehmen, bei denen schwere Gegenstände getragen werden müssen, gefährliche Arbeiten wie Schweißarbeiten durchgeführt werden müssen oder besonders schnell und gleichzeitig präzise Arbeit am Fließband notwendig ist.<br />
|[[Datei:Industrieroboter.jpg|mini|300x300px]]<br />
|-<br />
|Serviceroboter<br />
|Die bekanntesten Roboter aus unserem direkten Lebensumfeld: Durch die rasante Entwicklung der Technik wird diese nicht nur immer besser und schneller, sondern auch bezahlbarer. Ein Rasenmäher- oder Staubsaugerroboter hat bestimmt schon jeder in freier Wildbahn gesehen. Um ihre Dienste in der täglichen Garten- und Hausarbeit bewältigen zu können, fahren sie auf Rollen und sind mit Sensoren ausgestattet, die dafür sorgen, dass die Roboter mit keinem Gegenstand kollidieren und vorher abbiegen.<br />
Neben den privaten Servicerobotern werden aber auch Roboter in der Medizin oder Reinigung eingesetzt, um den Menschen dort zu unterstützen. <br />
|[[Datei:Serviceroboter.jpg|mini]]<br />
|-<br />
|(Mobile) Erkundungsroboter<br />
|Es gibt Arbeiten, in denen Roboter die Menschen in ihrer Arbeit nicht nur unterstützen, sondern, die Menschen gar nicht ausführen könnten oder die viel zu gefährlich sind. Darunter fallen zum Beispiel die Roboterfahrzeuge, die auf den Mars geschickt wurden - eine Reise, die bisher noch keinem Menschen zugemutet wurde.<br />
|[[Datei:Erkundungsroboter.jpg|mini]]<br />
|-<br />
|Lernroboter<br />
|Diese Roboter können auch in andere Kategorien , wie z.B. zu den humanoiden Robotern, zugeordnet werden. Es handelt sich dabei um Roboter mit einer zum Teil sehr einfach zugänglichen Art der Programmierung/ Befehlseingabe, die nicht direkt dazu gebaut worden sind, um eine bestimmte Arbeit für einen Menschen zu verrichten, die dieser nicht ausführen möchte oder kann. Stattdessen kann durch die Befehlseingabe und die entsprechende Reaktion des Roboters auf das Programmieren, sowie die Architektur von Informatiksystemen durch eigenes Handeln erfahren und erforscht werden.<br />
|[[Datei:BlueBot BeeBot.jpg|mini]]<br />
|}<br />
[https://www.youtube.com/watch?v=DANJgT73XVU Hier geht es zu einem Video über Roboter]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Probleml%C3%B6sen&diff=2286Problemlösen2021-09-02T13:12:10Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>[[Datei:Informatikkreis.png|mini|Stiftung Haus der kleinen Forscher (2013): Pädagogischer Ansatz der Stiftung „Haus der kleinen Forscher“ – Anregungen für die Lernbegleitung Naturwissenschaften, Mathematik und Technik. 5. Auflage. Berlin.|338x338px]]<br />
Zum Einen stellt Problemlösen ein Forschungsfeld der [[Künstliche Intelligenz|Künstlichen Intelligenz]] dar. Im Folgenden wird es jedoch als grundlegende Fähigkeit des menschlichen Denken und Handelns beschrieben und definiert. <br />
<br />
''„What you do, when you don’t know what to do“ <ref>G. H. Wheatley: Problem solving in school mathematics. In: ''MEPS Technical Report'' 84.01. Purdue University, School of Methematics and Science Center, West Lafayette (Indiana) 1984, S. 1. </ref>.'' <br />
<br />
Übersetzt heißt das: Problemlösen ist das was man tut, wenn man nicht weiß was man tun soll. Spricht man von einer Problemlösungskompetenz, so ist damit allgemein die Fähigkeit gemeint, sich durchdacht und systematisch mit Problemen oder Herausforderungen auseinanderzusetzen, mit dem Ziel diese zu überwinden. Dieser Fähigkeit kommt, aufgrund seiner alltagspraktischen Bedeutung, auch im Unterricht der Schule eine große Wichtigkeit zu. Sie sollte entsprechend gefördert werden. Die Problemlösen stellt dabei keine einzelne Handlung oder Entscheidung. Vielmehr ist es ein Prozess, der aus mehreren Schritten besteht, die aufeinander aufbauen. Dieser Prozess kennzeichnet sich durch unterschiedliche kognitive Aktivitäten, die im Folgenden erläutert werden sollen <ref>Tilmann Betsch, Joachim Funke & Henning Plessner (2011): ''Denken- Urteilen, Entscheiden, Problemlösen.'' Springer Verlag. Heidelberg. S. 146-150. </ref>. <br />
<br />
<u>Phase 1: Problemidentifikation</u><br />
<br />
In dieser Phase muss ein Problem als solches erkannt werden. Dies ist gerade bei komplexen Sachverhalten von großer Bedeutung.<br />
<br />
<u>Phase 2: Ziel- und Situationsanalyse</u><br />
<br />
In dieser Phase des Problemlösens geht es zunächst darum, eine genaue Definition des Zielzustandes (Soll-Zustand) aufzustellen. In der Situationsanalyse wird gegenteilig der aktuelle Zustand (Ist-Zustand) untersucht. Dabei soll vor allem in den Blick genommen werden, aus welchen Gründen das aktuelle Problem momentan nicht lösbar ist. Es soll also der Konflikt identifiziert werden. Zudem ist es hierbei wichtig, die Bedingungen und das benötigte Material zur Lösung zu Identifizieren.<br />
<br />
<u>Phase 3: Planerstellung</u><br />
<br />
In der dritten Phase des Problemlösungsprozesses wird das konkrete Vorgehen bei der Lösung des Problems festgelegt. Es wird ein sogenannter Lösungsplan erstellt, bei dem bestimmte Aspekte berücksichtigt werden müssen. Neben der Berücksichtigung der Rahmenbedingungen muss vorallem die logisch sinnvolle zeitliche Abfolge verschiedener Handlungen festgelegt werden. Die Festlegung von Zwischenzielen kann die Erstellung des Plans und seine spätere Durchführung erleichtern. Für eine erfolgreiche Plandurchführung (Phase 4) ist es von großer Wichtigkeit für eventuell auftretende Probleme, Störungen oder Abweichungen vom Plan, mögliche Alternativen festzulegen.<br />
<br />
<u>Phase 4: Planausführung</u><br />
<br />
Die dritte und vierte Phase des Problemlösens sind eng miteinander verknüpft und können unter Umständen im Wechsel stattfinden. Während der konkreten Durchführung des Lösungsplans müssen die Handlungen ständig überwacht und geprüft werden, so kann im Zweifelsfall schnell auf Störungen oder Abweichungen reagiert werden. <br />
<br />
<u>Phase 5. Evaluation</u><br />
<br />
In der letzten Phase des Problemlösens wird die Lösung des Problems bewertet und reflektiert. Anhand der in Phase 2 festgelegten Ziele lässt sich überprüfen, ob diese erreicht wurden. Sollte dies nicht der Fall sein, kann ein erneuter Lösungsversuch gestartet werden.<br />
<br />
<br /><br />
[[Kategorie:Glossar]]<br />
<references /></div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Blue-Bot_/_Bee-Bot_im_Unterricht&diff=2285Blue-Bot / Bee-Bot im Unterricht2021-09-02T13:11:24Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>==Einleitung==<br />
[[Datei:BlueBot BeeBot.jpg|mini|345x345px|BlueBot und BeeBot]]<br />
In der vorgeschlagenen Unterrichtseinheit mit dem [[Lernroboter]] [[Bee-Bot & Blue-Bot|Blue-Bot]] sollen die Schülerinnen und Schüler an das (technische) [[Problemlösen]] herangeführt werden, wobei Grundlagen des [[Programmieren|Programmierens]] erarbeitet und genutzt werden. Der Blue-Bot bietet dabei einen niedrigschwelligen Zugang zum Thema und eignet sich somit auch für Schülerinnen und Schüler ohne entsprechende Vorkenntnisse. Um den Blue-Bot zu programmieren, müssen Befehle ausgesucht und eingegeben werden. Meistens soll dabei ein vorab festgelegtes Ziel erreicht werden, sodass Wahl und Reihenfolge der Befehle auf dieses auszurichten sind. Ziel dessen ist, dass die Kinder nach und nach an einen zielgerichteten, planvollen Umgang mit dem Blue-Bot herangeführt werden. Gehen sie anfangs vielleicht noch Schritt für Schritt vor, probieren vieles aus und handeln eher nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“, sollen sie mit der Erfahrung lernen auch längere Programmiersequenzen im Voraus zu planen und zu antizipieren. Einen wichtigen Aspekt stellt dabei auch die Überprüfung und gegebenenfalls Verbesserung der genutzten [[Algorithmus|Algorithmen]] dar. Im Austausch mit Mitschüler*innen soll deutlich werden, dass es oftmals mehrere zielführende Lösungen gibt. Dabei können die Lösungen verglichen und beurteilt werden.<br />
<br />
==Beschreibung der Unterrichtssequenzen==<br />
Im Folgenden werden vier Unterrichtssequenzen mit dem Blue-Bot / Bee-Bot beschrieben.<br />
<br />
===Sequenz 1 – Einstieg in die Thematik über ein Rollenspiel===<br />
Als Einstieg in die Thematik eignet sich ein Rollenspiel, bei dem ein Kind selbst in die Rolle eines Roboters schlüpft und von einem anderen Kind, dem/der Programmierer/in, durch Befehle gesteuert wird. Je nach räumlichen Gegebenheiten können hier jeweils 2er-Teams zusammenarbeiten oder ein Paar das Vorgehen für die ganze Klasse demonstrieren – Vorteil dieser Option ist, dass gemeinsame Entdeckungen gemacht werden können.<br />
<br />
Der „Roboter“ bekommt die Augen verbunden. Anschließend bestimmt ein Kind einen Zielpunkt innerhalb des Klassenraums – dieser kann auch gut durch einen Gegenstand markiert werden. Nun versucht der/die „Programmierer/in“ den „Roboter“ durch verbale Befehle zum Ziel zu lenken. Dabei soll der Roboter keine Gegenständer oder Personen berühren. Der Fokus liegt hierbei bewusst, analog zur und als Vorgriff auf die Arbeit mit dem Blue-Bot, auf Bewegungsanweisungen. <br />
<br />
Ziel dieser Aktivität ist, dass die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass ein Roboter präzise Befehle braucht, damit er das macht, was der/die Programmierer/in möchte. Dieser Umstand sollte mit den Kindern gemeinsam klar herausgestellt werden.<br />
<br />
Als Reflexion können mit den Kindern präzise Formulierungen erdacht werden. Hier können auch Unterschiede zwischen Befehlen thematisiert werden. Wie unterscheiden sich zum Beispiel „Gehe einen Schritt geradeaus“ und „Gehe geradeaus“ voneinander – was macht der Roboter, nachdem er den einen oder anderen Befehl bekommen hat?<br />
<br />
An dieser Stelle wird zudem der Begriff ''programmieren'' eingeführt. Dazu können die Schülerinnen und Schüler gefragt werden, wie man es denn nennt, was der/die Programmierer/in mit dem Roboter macht, wenn er/sie ihm Befehle gibt. Der Begriff kann aber auch einfach von der Lehrkraft genannt werden. Die Schülerinnen und Schüler können nach ihren Vorstellungen vom Programmieren gefragt werden und es wird nach einer gemeinsamen Erklärung gesucht. Da es keine eindeutige Definition dessen gibt, liegt es an der Lehrperson, wie sie den Begriff einführen möchte. Für junge Schülerinnen und Schüler kann ''programmieren'' beispielsweise als Eingabe einer Befehlsfolge für eine Maschine erklärt werden – ''programmieren'' bedeutet so viel wie einer Maschine sagen, was sie machen soll, und zwar in einer Sprache, die die Maschine versteht (anfangs kann auch noch einfacher gesagt werden „… und zwar so, dass die Maschine die Befehle versteht.“ Diese Erklärung kann an späterer Stelle durch die Einführung des Begriffs ''Programmiersprache'' ergänzt werden.). Die gefundene/gegebene Erklärung sollte in einem Wortspeicher, einer Wörterliste oder ähnlichem festgehalten werden. Wichtig dabei ist, dass an späterer Stelle die Möglichkeit zur Ergänzung besteht.<br />
<br />
===Sequenz 2 – Kennenlernen des Blue-Bots und seiner Funktionsweise===<br />
In dieser Sequenz lernen die Schülerinnen und Schüler den Blue-Bot kennen. Sie erkunden in Gruppen seine Funktionsweise und erlernen so dessen Bedienung. In einer gemeinsamen Reflexion werden die Funktionen der einzelnen Tasten besprochen und auf einem Plakat festgehalten. Anschließend lösen die Kinder erste Aufgaben, für die sie kurze Programmierungssequenzen planen und mit dem Blue-Bot ausprobieren.<br />
<br />
Zu Beginn bittet die Lehrkraft alle Schülerinnen und Schüler in einen Sitzkreis. Dann holt sie den Blue-Bot, schaltet ihn ein und stellt ihn als stummen Impuls in die Mitte des Sitzkreises. Sicherlich werden die Kinder bereits von sich aus spontane Assoziationen äußern – ansonsten fragt die Lehrkraft die Kinder, was sie sehen und was ihnen auffällt. Dabei kann der Blue-Bot auch einmal im Kreis herumgegeben werden, sodass alle Kinder ihn von nahmen betrachten können. Es ist davon auszugehen, dass die Schülerinnen und Schüler dabei bereits die Tasten auf dem Blue-Bot erwähnen. Darauf Bezug nehmend fragt die Lehrperson, was die Kinder vermuten, wofür die einzelnen Tasten da sind. Die Schülerinnen und Schüler stellen Vermutungen auf. Im Anschluss stellt die Lehrkraft den Blue-Bot wieder in die Kreismitte. Zusätzlich legt sie einen Gegenstand in kurzer Entfernung (ca. 10cm) vor ihm ab und fragt die Kinder, wie man es wohl schaffen könnte, dass der Blue-Bot den Gegenstand berührt, wobei der Gegenstand selbst nicht bewegt werden soll.<br />
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Oftmals ist es so, dass die Kinder vorschlagen die „vorwärts“-Taste zu drücken, was dann von einem Kind ausprobiert werden darf. Der Blue-Bot bewegt sich in diesem Fall allerdings nicht. Die Schülerinnen und Schüler müssen also weiter überlegen. Es kann gut sein, dass zeitnah ein Kind auf die Idee kommt die grüne „GO“-Taste zu drücken, wodurch das gewünschte Ergebnis erreicht wird. Auch wenn diese Idee nicht geäußert wird, kann die nachfolgende Gruppenarbeit begonnen werden – in diesem Fall wird den Schülerinnen und Schülern gesagt, dass sie während der Gruppenarbeitsphase auch herausfinden sollen, wie die Aufgabe gelöst werden kann. (ca. 5-10 Minuten)<br />
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Die Schülerinnen und Schüler bekommen nun den Auftrag in Gruppen zusammenzuarbeiten und herauszufinden, welche Funktionen die einzelnen Tasten des Blue-Bots haben. Dabei soll jedes Kind den Blue-Bot auch einmal selbst bedienen. Ihre Erkenntnisse sollen die Schülerinnen und Schüler auf einem Blatt festhalten, wobei ihnen die Form freigestellt ist. Kinder erkennen die Funktionen der Tasten häufig schneller als man denkt und finden auch kreative Wege der Ergebnisdarstellung. Der Blue-Bot und das selbstständige, direkte Handeln mit diesem stellen dabei in der Regel einen hohen Motivationsanreiz dar. Die Lehrkraft nimmt sich in dieser Phase zurück, beobachtet vor allem und gibt, falls nötig, Tipps. Insbesondere die „X“-Taste (löschen) kann ein Hindernis darstellen, bei dem die Lehrkraft einen Hinweis geben kann. Gegebenenfalls können optionale Tipp-Karten angeboten werden. Die Kinder dürfen aber ruhig auch ein bisschen knobeln. Falls einige Gruppen schneller fertig sind als andere, können diese den Blue-Bot weiter frei explorieren und bereits eigene, nicht angeleitete Programmierungen vornehmen. (ca. 10-15 Minuten)<br />
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In einer gemeinsamen Reflexion werden die Entdeckungen besprochen. Neben der Funktion der einzelnen Tasten können auch weitere Aspekte thematisiert werden, zum Beispiel, ob es bei manchen Tasten schwieriger war ihre Funktion zu entdecken, bei der Steuerung etwas besonders aufgefallen ist und ähnliches. Zur Ergebnissicherung wird ein zuvor vorbereites Plakat genutzt, auf dem die Aufsicht eines Blue-Bots abgebildet ist und Striche zu den einzelnen Tasten führen. Die Lehrperson erklärt den Kindern an dieser Stelle, dass sie angefangen hat ein Plakat zum Blue-Bot zu gestalten und gerne die Hilfe der Schülerinnen und Schüler bei der Fertigstellung hätte. Sie fragt die Schülerinnen und Schüler was noch fehlt – gegebenenfalls fragt sie gezielt, was an die einzelnen Striche geschrieben werden könnte. Die Kinder formulieren im Austausch Beschriftungen für die einzelnen Tasten, welche die Lehrkraft auf das Plakat überträgt. Falls bisher nicht angesprochen, fragt die Lehrkraft noch nach einer passenden Überschrift für das Plakat, welche gemeinsam festgehalten wird. Im Idealfall wird in dieser bereits der Fachbegriff ''Programmierung'' oder ''programmieren'' genutzt – die Lehrkraft kann einen Tipp zur Verwendung des gelernten Begriffs geben. Das Plakat wird für die folgenden Unterrichtsstunden gut sichtbar im Klassenraum aufgehangen, sodass die Schülerinnen und Schüler bei der Weiterarbeit darauf zurückgreifen können. (ca. 10 Minuten)<br />
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Daran anknüpfend wird erneut das Programmieren thematisiert. Dabei wird fokussiert, was es bedeutet, dass der Maschine oder dem Roboter Befehle so gegeben werden, dass sie/er diese versteht. In diesem Zusammenhang wird der Begriff ''Programmiersprache'' eingeführt. Bei dem Blue-Bot besteht die Programmiersprache aus den Tastensymbolen, also den Pfeilen, dem Pausenzeichen, dem X/Kreuz und dem „GO“ (wobei es sich um ein Wort und kein Symbol handelt – trotzdem versteht der Blue-Bot es). Die Lehrkraft erklärt, dass die Schülerinnen und Schüler im weiteren Unterrichtsverlauf häufig, genau wie ausgebildete Programmierer*innen, die Programmiersprache zum Notieren der Befehle nutzen sollen. Auch dieser Begriff wird in den zuvor begonnenen Wortspeicher oder ähnliches übernommen.<br />
<br />
Zur Verdeutlichung stellt die Lehrkraft den Blue-Bot erneut in den Sitzkreis und legt einen Gegenstand in einiger Entfernung dazu. Nun sollen die Kinder überlegen, wie der Blue-Bot programmiert werden kann, damit er den Gegenstand erreicht. Ein Kind darf seine Überlegung vorstellen und die passenden Symbole an die Tafel zeichnen. Die Lehrkraft unterstützt bei der richtigen Darstellung – dabei geht sie allerdings nur auf die von dem Kind benannten Befehle ein! Anschließend gibt ein anderes Kind die angezeichnete Sequenz in den Blue-Bot ein – dabei muss es sich genau an die vorgegebenen Befehle halten.<br />
<br />
Die Lehrkraft reagiert an dieser Stelle je nach Lösung der Lernenden flexibel. Wichtig ist, dass am Ende allen Kindern klar ist, dass zu Beginn jeder Programmierungssequenz einmal die „X“-Taste (löschen) gedrückt werden muss. Andernfalls führt der Blue-Bot gegebenenfalls noch von früher gespeicherte Befehle aus. Am Schluss muss stets die „GO“-Taste betätigt werden, damit der Blue-Bot die eingegebenen Befehle ausführt. Beide Befehle gehören zur Programmierungssequenz und müssen mit angegeben werden. An dieser Stelle ist anzumerken, dass die „Löschen“-Funktion den Kindern am häufigsten Probleme bereitet. Oft ist ihnen nicht klar, dass zuvor eingegebene Befehle vom Blue-Bot gespeichert werden und eine spätere Programmierung diese dann ergänzt. Viele Kinder scheinen zu denken, dass eine Befehlsfolge nach der Ausführung automatisch gelöscht wird. Dieser Umstand sollte deshalb explizit gemacht werden. Je nach Klasse kann zusätzlich der Begriff ''Algorithmus'' für eine Befehlsabfolge, die zum gewünschten Ziel führt, eingeführt werden. (ca. 10-15 Minuten) <br />
<br />
===Sequenz 3 – Übungsaufgaben mit dem Blue-Bot===<br />
In dieser Sequenz lösen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Aufgaben mit dem Blue-Bot. Dabei werden verschiedene Darstellungsweisen und Aufgabenformate genutzt. Ziel dabei ist, dass die Kinder nach und nach an einen zielgerichteten, planvollen Umgang mit dem Blue-Bot herangeführt werden. Gehen sie anfangs vielleicht noch Schritt für Schritt vor, probieren vieles aus und handeln eher nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“, sollen sie mit der Erfahrung lernen auch längere Programmiersequenzen im Voraus zu planen und zu antizipieren. Einen wichtigen Aspekt dabei stellt die Überprüfung und gegebenenfalls Verbesserung der genutzten Algorithmen dar. Die Programmierung des Blue-Bots fordert dabei in besonderer Weise die Reflexion der eigenen Eingabe heraus. Die Kinder können unmittelbar sehen, ob sie alles richtig gemacht haben oder der Blue-Bot sich anders bewegt hat als erwartet. In der Folge wird die eigene Programmierung überarbeitet – im Bedarfsfall auch mehrmals. Im Austausch mit anderen soll deutlich werden, dass es oftmals mehrere zielführende Lösungen gibt. Dabei können die Lösungen verglichen und beurteilt werden.<br />
<br />
Die verschiedenen Aufgaben können den Schülerinnen und Schülern in Form eines Forscherheftes, einer Lerntheke oder ähnlichem dargeboten werden. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass die Komplexität der Aufgaben sukzessiv zunimmt. Die Reihenfolge der Bearbeitung sollte also nicht komplett freigestellt werden. Es bietet sich ein Pool von Basisaufgaben, weiterführenden Aufgaben und Knobelaufgaben oder ähnlichem an. Außerdem sollte darauf geachtet werden, dass die Kinder Aufgaben verschiedener Formate ausprobieren. So kann zum Beispiel die Vorgabe gemacht werden, dass erst alles Basisaufgaben gelöst worden sein müssen, bevor die weiterführenden Aufgaben eines Aufgabenformats bearbeitet werden. Eine Aufgabe sollte für alle Schülerinnen und Schüler verpflichtend gestellt werden, sodass diese in einer gemeinsamen Reflexion besprochen werden kann. <br />
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Für diese Unterrichtssequenz werden Bodenpläne benötigt, die der Blue-Bot abfahren kann. Diese können entweder gekauft oder selbst gebastelt werden.<br />
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Folgende Aufgabenformate bieten sich an:<br />
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*Welchen Weg nimmt der Blue-Bot? Den Kindern wird in Form eines Arbeitsblatts ein Bodenplan vorgegeben, auf dem der Blue-Bot eingezeichnet ist. Dazu wird ein Algorithmus vorgegeben. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Weg einzeichnen, den der Blue-Bot mit dieser Programmierung fährt und den Zielpunkt markieren.<br />
*Wie muss der Blue-Bot programmiert werden? Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem ein Bodenplan abgebildet ist, der auch in Originalgröße in der Klasse vorhanden ist. Auf dem Arbeitsblatt ist der Blue-Bot auf einem Startfeld eingezeichnet. Zudem ist ein Zielfeld markiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen überlegen, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann und die nötigen Befehle in Programmiersprache notieren. Zur Planung können Blue-Bot und Originalbodenplan genutzt werden – zur Überprüfung der Planung sollen sie genutzt werden. <br />
*Wie muss der Blue-Bot gesteuert werden? Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem ein Bodenplan abgebildet ist. Der Blue-Bot ist auf einem Startfeld eingezeichnet. Zudem ist ein Zielfeld markiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen überlegen, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann und die nötigen Befehle in „Menschensprache“ (also in Worten) versprachlichen. <br />
*Dolmetschen für den Blue-Bot Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem Befehle für den Blue-Bot in „Menschensprache“ stehen und übersetzen diese in Programmiersprache. Anmerkung: Bei der direkten Programmierung des Blue-Bots ist darauf zu achten, dass die Befehle vor dem Programmieren von den Kindern schriftlich festgehalten werden, da sie am Blue-Bot selbst nach der Eingabe nicht mehr sichtbar sind und nicht nachvollzogen werden können. So werden die Schüler:innenaktivitäten gesichert. Zudem ist es aus kognitiver Sicht auf diese Weise deutlich einfacher nach der Programmierung und Erprobung noch Änderungen/Verbesserungen an dem Algorithmus vorzunehmen.<br />
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Bei allen Übungen, bei denen der Blue-Bot direkt programmiert wird, ist darauf zu achten, dass die Befehle vor dem Programmieren von den Kindern schriftlich festgehalten werden, da sie am Blue-Bot selbst nach der Eingabe nicht mehr sichtbar sind und nicht nachvollzogen werden können. So werden die Aktivitäten der Schüler*innen gesichert. Zudem ist es aus kognitiver Sicht auf diese Weise deutlich einfacher nach der Programmierung und Erprobung noch Änderungen/Verbesserungen an dem Algorithmus vorzunehmen.<br />
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In einer gemeinsamen Reflexion wird mindestens die Pflichtaufgabe besprochen. Dies sollte eine Aufgabe sein, bei der die Schülerinnen und Schüler sich einen eigenen Algorithmus überlegen und notieren sollen, um den Blue-Bot von einem bestimmten Start- zu einem vorgegebenen Zielfeld zu steuern. Dabei sollte nicht unbedingt eine Lösung klar naheliegend sein, sodass die Kinder möglicherweise verschiedene Lösungen finden. In der Reflexion darf ein Kind seine Lösung an die Tafel schreiben (oder alternativ mit vorgefertigten Befehlskarten anheften). Die anderen vergleichen diese mit ihrer eigenen Lösung und nennen, falls vorhanden, weitere. Auch diese weiteren Lösungen werden an der Tafel festgehalten. Hat kein Kind eine andere Lösung erdacht, kann die Lehrkraft eine Alternative vorschlagen und die Schülerinnen und Schüler fragen, ob dieser Algorithmus auch funktionieren würde. Anschließend werden alle gesammelten Lösungen mit dem Blue-Bot auf dem Bodenplan überprüft. Es wird thematisiert, dass es verschiedene Lösungen gibt, die zum Ziel führen. Dabei können die Algorithmen miteinander verglichen werden. Dabei können Gemeinsamkeiten und Unterschiede besprochen, aber auch Vor- und Nachteile diskutiert werden. Die Schülerinnen und Schüler entdecken auf diesem Weg neue Sichtweisen, reflektieren ihre eigene Lösung noch einmal und erkennen gegebenenfalls Möglichkeiten zur Lösungsoptimierung.<br />
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===Sequenz 4 – Gruppenarbeit mit wechselnden Rollen===<br />
Zum Abschluss der Einheit nehmen die Schülerinnen und Schüler im Rahmen einer Gruppenarbeit verschiedene Rollen ein, die unterschiedliche Zugänge zum Programmieren eröffnen. Hierbei arbeiten die Kinder, falls möglich, jeweils zu viert zusammen. Die Gruppen bekommen Bilder eines Bodenplans, der auch in Originalgröße in der Klasse vorhanden ist – dies ist wichtig, da die direkte Anwendung Bestandteil der Gruppenarbeit ist. Auf den Bildern ist der Blue-Bot mit einer bestimmten Blickrichtung auf einem Startfeld eingefügt und ein Zielfeld markiert – der Blue-Bot soll von diesem Start- zum Zielfeld gesteuert werden. Die Schülerinnen und Schüler übernehmen dabei verschiedene Aufgaben, die im Folgenden erklärt werden. Der Einfachheit halber werden die Kinder als Kind A, B, C und D bezeichnet.<br />
<br />
'''Kind A''' schaut sich das Bild mit der Start-Ziel-Vorgabe an und überlegt, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann. Es verfasst eine Weganweisung in „Menschensprache“ (mit Worten).<br />
<br />
'''Kind B''' schaut sich ebenfalls das Bild mit der Start-Ziel-Vorgabe an und überlegt, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann. Es verfasst jedoch eine Weganweisung in Programmiersprache.<br />
<br />
Anmerkung: Kind A und Kind B müssen sich nicht absprechen und nicht den gleichen Weg wählen und beschreiben. <br />
<br />
Anschließend liest Kind A Kind C die Weganweisung vor. '''Kind C''' antizipiert den Weg des Blue-Bots und nennt das Zielfeld, auf dem dieser landen wird. Dies ist gleichzeitig eine Kontrolle für die Weganweisung von Kind A. Stimmt das Zielfeld nicht, muss die Anweisung von Kind A überprüft werden – gibt es einen Fehler oder hat Kind C sich bei der Vorstellung des zurückgelegten Weges vertan? <br />
<br />
Danach darf Kind B den Blue-Bot auf dem vorgegebenen Startfeld des Bodenplans im Klassenzimmer platzieren und heimlich seine Befehlsfolge eingeben. Dies stellt eine Kontrolle für Kind B dar – hat es richtig programmiert, kommt der Blue-Bot am vorgegebenen Zielfeld an. '''Kind D''' beobachtet den Weg, den der Blue-Bot zurücklegt, und schreibt die passenden Befehle in Programmiersprache auf. Abschließend vergleichen Kind B und Kind D ihre Anweisungen, was gleichzeitig eine Kontrolle für Kind D darstellt. <br />
<br />
Nach einem Durchgang werden die Rollen durchgetauscht, wobei eine neue Start-Ziel-Vorgabe zum Einsatz kommt. Insgesamt sollten vier Durchgänge durchgeführt werden, sodass jedes Kind einmal in jede Rolle schlüpfen kann. Bei Bedarf kann die Komplexität der Vorgaben gesteigert werden, indem zum Beispiel unpassierbare Mauern oder ähnliches eingezeichnet werden. <br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion findet ein Austausch über die gemachten Erfahrungen statt. Hierzu können verschiedene Methoden gewählt werden. Beispielsweise kann jede Ecke des Raums einer anderen Überschrift zugeordnet werden: „An der Arbeit mit dem Blue-Bot hat mir besonders gefallen…“, „Ich habe gelernt, dass …“, „Ich habe noch eine Frage zu…“, „Schwer gefallen ist mir…“ o.ä. Die Schülerinnen und Schüler dürfen sich frei einer Ecke zuordnen und sich mit den anderen Kindern dort passend zum Thema austauschen. Anschließend darf (mindestens) ein Kind pro Ecke kurz für alle zusammenfassen, was die Gruppe festgestellt hat. Gibt es eine Gruppe, wie „Ich habe noch eine Frage zu…“, sollte versucht werden alle Fragen zu beantworten. Die Lehrperson kann sich auch bereits während der Besprechung innerhalb der Gruppen vermehrt dieser zuwenden und Antworten geben.<br />
<br />
==Differenzierung==<br />
• Als Hilfestellung können die genutzten Boden-Pläne ergänzend als Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden. Wichtig ist, dass das Raster dabei mit übertragen wird, die einzelnen Quadrate also klar erkennbar sind. So haben die Schülerinnen und Schüler eine Aufsicht auf den Plan zur Verfügung. Bei der Planung der Befehlsabfolgen kann das Arbeitsblatt unterstützend hinzugezogen werden. Auch kann eine Spielfigur oder ein selbst gebastelter Blue-Bot (ebenfalls in der Aufsicht) zum Nachvollziehen der geplanten Befehle genutzt werden. Dies kann eine gute Unterstützung darstellen, wenn später ganze Algorithmen für den Blue-Bot vor der Programmierung zielgerichtet geplant werden sollen.<br />
<br />
• Als Hilfestellung können den Schülerinnen und Schülern „Befehlskarten“ an die Hand gegeben werden. Diese können fertig gekauft, aber auch leicht selbst hergestellt werden. Dabei können die Kinder auch einbezogen werden und Kartenvordrucke zum Beispiel selbst auseinanderschneiden.<br />
<br />
• Hierbei ist es wichtig, dass die einzelnen Befehle jedem Kind in mehrfacher Ausführung zur Verfügung stehen. Der Vorteil bei der Nutzung solcher Befehlskarten ist, dass Fehler leicht korrigiert werden können – ohne radieren oder ähnliches. Erst sobald die Befehlsfolge richtig gelegt und kontrolliert wurde, wird sie schriftlich übertragen. Die Befehlskarten können zudem die Übersichtlichkeit beim Programmieren des Blue-Bots erhöhen. Die Kinder können einen Befehl nach der Eingabe umdrehen (mit der bedruckten Seite zum Tisch), sodass deutlich wird, welche Befehle bereits eingegeben wurden und welcher als nächstes eingegeben werden muss. <br />
<br />
• Verschiedene Boden-Pläne: Den Gruppen können unterschiedliche Boden-Pläne zur Verfügung gestellt werden. Dabei können sowohl Größe als auch Motiv(e) variiert werden. Verschiedene Motive machen unterschiedliche Einschränkungen plausibel. <br />
<br />
• Bei den Aufgaben mit dem Blue-Bot können verschiedenste Einschränkungen vorgenommen werden, um den Schwierigkeitsgrad zu erhöhen. Im Folgenden werden einige mögliche Ergänzungen aufgeführt:<br />
<br />
„Benutze so wenig Befehle wie möglich.“<br />
<br />
„Die Taste für die Rechtsdrehung ist kaputt, sodass du diese nicht benutzen kannst.“<br />
<br />
„Der Blue-Bot soll auf dem Weg an der Blume vorbeifahren.“ (je nach Plan)<br />
<br />
„Der Blue-Bot soll in jedem Haus 3 Sekunden Pause machen.“ (je nach Plan)<br />
<br />
„Der Blue-Bot kann nicht schwimmen und darf kein Feld mit Wasser überqueren.“ (je nach Plan) Alternativ können auch Materialien, die nicht berührt werden dürfen, auf dem Plan platziert werden. Zum Beispiel Wasserflaschen, Mäppchen etc. <br />
<br />
„Programmiere den Blue-Bot mit genau 12 Befehlen, sodass er am Ziel ankommt.“<br />
<br />
Der Kreativität sind dabei kaum Grenzen gesetzt.<br />
<br />
==Alternativen/Ergänzungen==<br />
<br />
===Wie sieht ein Roboter aus? (Einstieg)===<br />
Als Einstieg in eine Unterrichtsreihe zum Thema Roboter eignet sich auch die Anfertigung von Zeichnungen. Bei dieser Variante gibt die Lehrkraft das Thema Roboter vor und fordert die Kinder dazu auf, zu zeichnen, was sie sich darunter vorstellen. Anschließend werden die Zeichnungen an die Tafel gehangen und verglichen. Es werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede thematisiert. Auf diese Weise wird das Vorwissen der Kinder deutlich, an das im weiteren Unterrichtsverlauf angeknüpft werden kann. Wird dieser Einstieg gewählt, präsentiert die Lehrkraft im Folgenden den Blue-Bot. An dieser Stelle sollen die Kinder spontan ihre Assoziationen äußern – vor allem im Hinblick auf den Einstieg wird der Blue-Bot wahrscheinlich als Roboter identifiziert. Andernfalls wird er von der Lehrkraft als Beispiel für einen Roboter eingeführt. Nun sollen die Schülerinnen und Schüler den Blue-Bot mit ihren Zeichnungen vergleichen. Dabei wird erneut über Gemeinsamkeiten und Unterschiede gesprochen. Es sollte deutlich werden, dass Roboter ganz verschieden aussehen können. <br />
<br />
===Wie weit bewegt sich der Blue-Bot? (eher anfangs)===<br />
Fächerübergreifend kann den Schülerinnen und Schülern die Aufgabe gestellt werden, herauszufinden, wie weit der Blue-Bot sich jeweils vor oder zurück bewegt, wenn die „vorwärts“- oder „rückwärts“-Taste einmal, zweimal oder dreimal gedrückt wird. Hier sollte den Kindern die Wahl des Lösungsweges sowie der verwendeten Materialien freigestellt werden. <br />
<br />
===Blue-Bot-Quadrille (Aufgabenstellung)===<br />
Bei der Blue-Bot-Quadrille sollen zwei Blue-Bots so programmiert werden, dass sie sich spiegelbildlich zueinander bewegen. Bei der Durchführung sollte nach der Eingabe der Bewegungsabfolge bei beiden Blue-Bots möglichst gleichzeitig die „GO“-Taste gedrückt werden. Auf diese Weise wird die „Quadrille“ besonders anschaulich und mögliche Fehler können erkannt werden. <br />
<br />
===Wege-Trio<!-- Dieser Vorschlag entstand im Rahmen eines Seminars durch eine Gruppe von Studentinnen – Valentina Kendzorra, Nicole Schürkamp und Alexandra Sommer. --> (Aufgabenstellung)===<br />
Für das Wege-Trio wird ein Weg, den der Blue-Bot auf einem Plan fährt, auf drei unterschiedliche Arten dargestellt. Erstens wird der Weg auf dem Plan eingezeichnet. Zweitens wird die Beschreibung des Weges versprachlicht. Drittens wird die Beschreibung des Weges mit Befehlskärtchen/Symbolen/der Programmierleiste dargestellt. Dies muss für mehrere Wege vorbereitet werden. Anschließend werden die Veranschaulichungen der verschiedenen Wege gemischt. <br />
<br />
Aufgabe der Schülerinnen und Schüler ist es, immer die drei Darstellungen, die denselben Weg zeigen, einander zuzuordnen. <br />
<br />
Haben die Schülerinnen und Schüler bereits mit den Wege-Trios gearbeitet, können sie auch eigene Wege-Trios erstellen. Besonders motivierend ist es, wenn diese anschließend von Mitschüler:innen zusammengefügt werden. <br />
<br />
===Erstellen eigener Pläne und Aufgaben (im späteren Verlauf)===<br />
Die Schülerinnen und Schüler können eigene Pläne für den Blue-Bot entwerfen und umsetzen. Auch hier bietet sich ein fächerübergreifendes Lernen an. Je nach Leistungsstand können den Kindern dafür bereits vorgefertigte oder zumindest vorgedruckte (noch auszuschneidende) 15cmx15cm Quadrate zur Verfügung gestellt werden. Alternativ können diese auch selbstständig angefertigt werden. <br />
<br />
Im Anschluss können eigene Arbeitsaufträge/Geschichten zum eigenen Plan verfasst werden, wobei auch eine mögliche Lösung angegeben werden sollte. <br />
<br />
Abschließend können die Kinder ihre Aufgaben untereinander tauschen und bearbeiten. <br />
<br />
Sind Plangröße, Befehlsanzahl und anderes nicht vorgegeben, bietet die Aufgabe ein hohes Potenzial natürlicher Differenzierung, sodass die Schülerinnen und Schüler auf ihrem je eigenen Niveau arbeiten können. Auch ist die Arbeit in verschiedenen Sozialformen wie Einzel-, Partner- und Gruppenarbeit möglich. <br />
<br />
===Von Pfeilen hin zu Abkürzungen – erhöhte Abstraktion (Weiterführung)===<br />
Diese Option wird vor allem für Schülerinnen und Schüler ab Klasse 3 empfohlen. Die Kinder lösen sich hier von der symbolischen Darstellung der Befehle durch Pfeile und ersetzen diese durch abstraktere Abkürzungen. Wichtig ist, dass vorab bereits häufig mit Versprachlichungen der Befehle gearbeitet wurde. Die Abkürzungen sollten an den sprachlichen Ausdrücken der Befehle orientiert sein und können von der Lehrperson vorgegeben oder mit der Klasse gemeinsam erarbeitet werden. Für den Pfeil nach oben („vorwärts“) kann beispielshalber die Abkürzung „VW“ (vorwärts), „G“ (geradeaus) oder „NV“ (nach vorne) gewählt werden. Wurden zuvor Plakate, Hefteinträge oder ähnliches zur Bezeichnung und Erklärung der einzelnen Tasten erstellt, ist es sinnvoll diese nun um die Abkürzungen zu ergänzen. Anschließend verfassen die Schülerinnen und Schüler Befehlsfolgen zu vorgegebenen (vom Format her bereits bekannten) Aufgaben unter Nutzung der neu eingeführten Abkürzungen. Anschließend übertragen sie die festgehaltenen Befehle in den Blue-Bot und kontrollieren ihre Lösung. Dabei müssen sie die Abkürzungen auf die entsprechenden Tasten übertragen. <br />
<br />
Als Steigerung können hintereinander auszuführende gleiche Befehle in der Notation zusammengefasst werden, damit diese noch effizienter wird. Durch die Frage, wie eine vorgegebene oder bereits erstellte Befehlsfolge kürzer aufgeschrieben werden kann, werden die Schülerinnen und Schüler diese Options wahrscheinlich vorschlagen. Auf diese Weise entwickeln sie eine Kurzschreibweise. <br />
{| class="wikitable"<br />
|↑<br />
|→<br />
|↑<br />
|↑<br />
|↑<br />
|}<br />
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{| class="wikitable"<br />
|VW<br />
|RD<br />
|VW<br />
|VW<br />
|VW<br />
|}<br />
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{| class="wikitable"<br />
|VW<br />
|RD<br />
|3VW<br />
|<br />
|<br />
|}<br />
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<br />
__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__<br />
{{DEFAULTSORT:Blue-Bot / Bee-Bot im Unterricht}}<br />
[[Kategorie:Primarstufe]]<br />
[[Kategorie:Informatik an Grundschulen]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Bee-Bot_%26_Blue-Bot&diff=2284Bee-Bot & Blue-Bot2021-09-02T13:08:07Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Bei den beiden Robotern Bee-Bot und Blue-Bot handelt es sich um kleine Bodenroboter der TTS Group, die Schülerinnen und Schülern einen spielerischen Zugang zum Programmieren eröffnen.<br />
{|<br />
![[Datei:BlueBot BeeBot.jpg|mini|BlueBot und BeeBot von vorne]]<br />
<br />
![[Datei:BlueBot BeeBot vorne.jpg|mini|BlueBot und BeeBot von vorne und hinten]]<br />
|}<br />
<br />
===Funktionsweise===<br />
Beide Roboter ähneln sich sowohl im Aussehen als auch in ihrer Funktionsweise stark. Sie verfügen jeweils über sieben Tasten, durch deren drücken Bewegungsabläufe programmiert werden können. Die folgende Tabelle liefert einen kurzen Überblick über die jeweiligen Funktionen der einzelnen Tasten:<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|+Übersicht über die Funktionen der Roboter<br />
|-<br />
!Taste!!Funktion!!Ausführung<br />
|-<br />
|↑<br />
|Vorwärts-Bewegung||Der Roboter bewegt sich um 15 cm nach vorne.<br />
|-<br />
|↓||Rückwärts-Bewegung||Der Roboter bewegt sich um 15 cm nach hinten.<br />
|-<br />
|←||Linksdrehung||Der Roboter rotiert um 90° nach links.<br />
|-<br />
|→||Rechtsdrehung||Der Roboter rotiert um 90° nach rechts.<br />
|-<br />
|=||Pause||Der Roboter pausiert zwischen zwei Bewegungen eine Sekunde lang.<br />
|-<br />
|GO||Befehle ausführen||Der Roboter führt die eingegebenen Befehle aus.<br />
|-<br />
|X||Befehle löschen||Alle gespeicherten Befehle werden gelöscht.<br />
|}<br />
<br />
Mit einem bestimmten Ziel vor Augen können die Schülerinnen und Schüler eigene logische Programmierungssequenzen erstellen, die der Roboter anschließend schrittweise ausführt. So erlernen bereits Grundschulkinder Grundlagen des algorithmischen Denkens. Die besondere Herausforderung besteht darin, bereits vorab zu überlegen, welchen Bewegungsablauf der Roboter durchführen soll. Dabei stellt die direkte Überprüfung der eigenen Programmierung durch das Starten des kleinen Roboters einen hohen Anreiz zur Selbstreflexion und -verbesserung dar. <br />
<br />
===Bee-Bot===<br />
Der Name Bee-Bot ist eine Kontamination der beiden englischen Wörter ''bee'' (Biene) und ''robot'' (Roboter), wodurch das Erscheinungsbild des Lernroboters bereits gut beschrieben wird. Der Bee-Bot ähnelt mit seinen schwarz-gelben Streifen einer Biene und wurde vor allem für den Einsatz mit jüngeren Kindern konzipiert. <br />
<br />
===Blue-Bot===<br />
[[Datei:BlueBot mit Leiste.jpg|mini|336x336px|BlueBot mit dazugehöriger Programmierleiste und Code-Plättchen]]<br />
Der Name Blue-Bot stellt hingegen eine Verschmelzung der englischen Begriffe ''Bluetooth'', welcher für die Datenübertragung per Funktechnik steht, und ''robot'' (Roboter) dar, wodurch wiederum seine Funktionsweise näher beschrieben wird. So kann der Blue-Bot, im Gegensatz zum Bee-Bot, nicht nur über die Tasten auf seinem Rücken, sondern auch per Bluetooth gesteuert werden. Dazu werden jedoch ergänzende Angebote benötigt – entweder die zugehörige App, welche per Smartphone, Tablet o.ä. bedient werden kann, oder eine zusätzlich erhältliche Programmierleiste mit Code-Plättchen. Beide vergrößern zudem die Lerngelegenheiten, indem zusätzlich 45°-Drehungen und Wiederholungen möglich gemacht werden.<br />
<br />
Spannend ist auch die transparente Hülle des Blue-Bots, welche den Blick auf sein Innenleben erlaubt. Die Betrachtung der einzelnen Bestandteile kann das Interesse an Bau- und Funktionsweise, sowie den stattfindenden technischen Abläufen wecken. Somit bietet der Blue-Bot auch für etwas ältere Kinder noch interessante Anreize. <br />
<br />
Ist der Einsatz im [[Unterrichten mit dem Blue-Bot / Bee-Bot|Unterricht]] ohne Programmierung per Bluetooth vorgesehen, können beide Roboter grundsätzlich gleichrangig genutzt werden.<br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Datei:BlueBot_mit_Leiste.jpg&diff=2283Datei:BlueBot mit Leiste.jpg2021-09-02T13:06:35Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Foto von BlueBot und dazugehöriger Bluetooth-Leiste</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Bee-Bot_%26_Blue-Bot&diff=2282Bee-Bot & Blue-Bot2021-09-02T13:05:04Z<p>Marthaj: /* Bee-Bot */</p>
<hr />
<div>Bei den beiden Robotern Bee-Bot und Blue-Bot handelt es sich um kleine Bodenroboter der TTS Group, die Schülerinnen und Schülern einen spielerischen Zugang zum Programmieren eröffnen.<br />
{|<br />
![[Datei:BlueBot BeeBot.jpg|mini|265.99x265.99px|BlueBot und BeeBot von vorne]]<br />
<br />
<br />
![[Datei:BlueBot BeeBot vorne.jpg|mini|249.987x249.987px|BlueBot und BeeBot von vorne und hinten]]<br />
|}<br />
<br />
===Funktionsweise===<br />
Beide Roboter ähneln sich sowohl im Aussehen als auch in ihrer Funktionsweise stark. Sie verfügen jeweils über sieben Tasten, durch deren drücken Bewegungsabläufe programmiert werden können. Die folgende Tabelle liefert einen kurzen Überblick über die jeweiligen Funktionen der einzelnen Tasten:<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|+Übersicht über die Funktionen der Roboter<br />
|-<br />
!Taste!!Funktion!!Ausführung<br />
|-<br />
|↑<br />
|Vorwärts-Bewegung||Der Roboter bewegt sich um 15 cm nach vorne.<br />
|-<br />
|↓||Rückwärts-Bewegung||Der Roboter bewegt sich um 15 cm nach hinten.<br />
|-<br />
|←||Linksdrehung||Der Roboter rotiert um 90° nach links.<br />
|-<br />
|→||Rechtsdrehung||Der Roboter rotiert um 90° nach rechts.<br />
|-<br />
|=||Pause||Der Roboter pausiert zwischen zwei Bewegungen eine Sekunde lang.<br />
|-<br />
|GO||Befehle ausführen||Der Roboter führt die eingegebenen Befehle aus.<br />
|-<br />
|X||Befehle löschen||Alle gespeicherten Befehle werden gelöscht.<br />
|}<br />
<br />
Mit einem bestimmten Ziel vor Augen können die Schülerinnen und Schüler eigene logische Programmierungssequenzen erstellen, die der Roboter anschließend schrittweise ausführt. So erlernen bereits Grundschulkinder Grundlagen des algorithmischen Denkens. Die besondere Herausforderung besteht darin, bereits vorab zu überlegen, welchen Bewegungsablauf der Roboter durchführen soll. Dabei stellt die direkte Überprüfung der eigenen Programmierung durch das Starten des kleinen Roboters einen hohen Anreiz zur Selbstreflexion und -verbesserung dar. <br />
<br />
===Bee-Bot===<br />
Der Name Bee-Bot ist eine Kontamination der beiden englischen Wörter ''bee'' (Biene) und ''robot'' (Roboter), wodurch das Erscheinungsbild des Lernroboters bereits gut beschrieben wird. Der Bee-Bot ähnelt mit seinen schwarz-gelben Streifen einer Biene und wurde vor allem für den Einsatz mit jüngeren Kindern konzipiert. <br />
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===Blue-Bot===<br />
Der Name Blue-Bot stellt hingegen eine Verschmelzung der englischen Begriffe ''Bluetooth'', welcher für die Datenübertragung per Funktechnik steht, und ''robot'' (Roboter) dar, wodurch wiederum seine Funktionsweise näher beschrieben wird. So kann der Blue-Bot, im Gegensatz zum Bee-Bot, nicht nur über die Tasten auf seinem Rücken, sondern auch per Bluetooth gesteuert werden. Dazu werden jedoch ergänzende Angebote benötigt – entweder die zugehörige App, welche per Smartphone, Tablet o.ä. bedient werden kann, oder eine zusätzlich erhältliche Programmierleiste mit Code-Plättchen. Beide vergrößern zudem die Lerngelegenheiten, indem zusätzlich 45°-Drehungen und Wiederholungen möglich gemacht werden.<br />
<br />
Spannend ist auch die transparente Hülle des Blue-Bots, welche den Blick auf sein Innenleben erlaubt. Die Betrachtung der einzelnen Bestandteile kann das Interesse an Bau- und Funktionsweise, sowie den stattfindenden technischen Abläufen wecken. Somit bietet der Blue-Bot auch für etwas ältere Kinder noch interessante Anreize. <br />
<br />
Ist der Einsatz im [[Unterrichten mit dem Blue-Bot / Bee-Bot|Unterricht]] ohne Programmierung per Bluetooth vorgesehen, können beide Roboter grundsätzlich gleichrangig genutzt werden.<br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Datei:BlueBot_BeeBot_vorne.jpg&diff=2281Datei:BlueBot BeeBot vorne.jpg2021-09-02T13:02:39Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Foto von BlueBot und BeeBot. Eigenanfertigung.</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Datei:BlueBot_BeeBot_oben.jpg&diff=2280Datei:BlueBot BeeBot oben.jpg2021-09-02T13:01:08Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Foto von BlueBot und BeeBot von oben. Eigenanfertigung.</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Ozobot&diff=2279Ozobot2021-09-02T12:58:13Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Ozobots sind kleine Roboter, die sich entweder ganz ohne Computer mit Farbcodes auf Papier oder mit einer Blocksprache am Computer programmieren lassen.<br />
<br />
==Komponenten==<br />
Den Ozobot gibt es in zwei Varianten, die sich in ihrer Ausstattung leicht unterscheiden. Zum einen gibt es den Ozobot bit, der als Grundlage betrachtet werden kann, und zum anderen den Ozobot EVO, der einige zusätzliche Funktionen aufweist. <br />
[[Datei:Ozobot hinten.jpg|mini|223x223px|Ozobot bit]]<br />
Ozobots sind mit einem eingebauten, über USB ladbaren, Akku und fünf Sensoren an der Unterseite ausgestattet. Bei den Sensoren handelt es sich neben Helligkeitssensoren um einen Farbsensor. So kann der Ozobot schwarzen Linien folgen und auf Farbabfolgen, sogenannte Farbcodes, reagieren. Zusätzlich besitzt der Ozobot eine Farb-LED. <br />
<br />
Der Ozobot EVO bietet zusätzlich vorne und hinten Sensoren zur Objekterkennung, weitere LED’s, einen Lautsprecher und die Möglichkeit per Bluetooth über eine App gesteuert zu werden. <br />
<br />
Neben den bereits genannten Komponenten Sensoren, Akku und LED besitzt der Roboter natürlich einen Motor, mit dem die Räder angetrieben werden. Über einen Schalter wird der Ozobot ein und ausgeschaltet. Das Herzstück des Ozobots bildet die Hauptplatine mit dem Mikrocontroller. Diese bilden zusammen den kleinen Computer des Ozobots. Alle Bauteile sind durch eine Kunststoffummantelung geschützt. Zusätzlich kann der Ozobot mit einem Gummihelm geschützt werden. <br />
<br />
==Steuerung==<br />
Wie bereits erwähnt können Ozobots auf zwei unterschiedliche Arten gesteuert werden, mit Farbcodes und mit einer visuellen Programmiersprache namens Ozoblockly. Beide Varianten werden im Folgenden kurz vorgestellt. <br />
<br />
===Farbcodes===<br />
Die Steuerung mit Farbcodes ist die einfachste Form, den Ozobot zu steuern. Der Ozobot ist von Werk aus so programmiert, dass er schwarzen Linien folgen kann und entsprechend auf Farbcodes reagieren kann. An Kreuzungen verhält sich der Roboter dabei, solange er keinen Befehl erhält, zufällig. Farbcodes bestehen aus 2 bis 3 Farbkombinationen und haben eine Leserichtung. Der Ozobot erkennt mit seinen Farbsensoren die Farbkombinationen und reagiert entsprechend seiner Vorprogrammierung auf den Farbcode. <br />
<br />
===Ozoblockly===<br />
Bei Ozoblockly handelt es sich um eine visuelle Programmiersprache. Die Programmierumgebung ist über eine Webseite realisiert und die Programmübertragung auf den Roboter erfolgt über Lichtsignale über den Monitor. <br />
<br />
Ozoblockly existiert sowohl für die bit-, als auch für die EVO-Version. In beiden Versionen gibt es 5 Komplexitätsstufen für die Programmierung des Roboters. Für die Verwendung im Bereich Grundschule empfehlen wir im Rahmen dieser Unterrichtseinheit die Arbeit mit Stufe 2. Wenn im Rahmen von Arbeitsgemeinschaften oder ähnlichem mehr Zeit zur Verfügung steht, kann auch später mit Stufe 3 und ggf. auch mit Stufe 4 gearbeitet werden. <br />
<br />
Die unterschiedlichen Stufen unterscheiden sich wie folgt: <br />
<br />
*Stufe 1 (''Pre-Reader'') arbeitet nur mit Symbolen und beschränkt sich auf Bewegungen, Lichteffekte und Wartemöglichkeiten. (Beim Roboter EVO zusätzlich Geräusche.)<br />
*Stufe 2 (''Beginner'') arbeitet nicht mehr nur auf reiner Symbolebene und bietet zusätzliche Einstellungsmöglichkeiten, wie Anzahl Schritte und Geschwindigkeit. Zusätzlich bietet diese Stufe die Möglichkeit Schleifen zu benutzen.<br />
<br />
*Stufe 3 (''Intermediate'') bietet neben detaillierteren Einstellungsmöglichkeiten zusätzlich die Möglichkeit eine eigene Linienverfolgung zu implementieren sowie einfache bedingte Anweisungen. (Beim Roboter EVO gibt es ab dieser Stufe zusätzlich die Möglichkeit die Sensoren einzusetzen.)<br />
*Stufe 4 (''Advanced'') bietet neben detaillierteren Einstellungsmöglichkeiten zusätzlich mathematische Operatoren sowie Variablen und Funktionen.<br />
*Stufe 5 (''Master'') bietet neben detaillierteren Einstellungsmöglichkeiten zusätzlich die Funktionen die Datenstrukturen Arrays und Listen (Datenstrukturen sind Objekte zur Speicherung und Organisation von Daten) einzusetzen und die Möglichkeit den Startbutton des Ozobots mit einzusetzen. <br />
<br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Lernroboter&diff=2278Lernroboter2021-09-02T12:55:57Z<p>Marthaj: /* Bluebot */</p>
<hr />
<div>Im Rahmen dieser Website werden unterschiedliche Unterrichtseinheiten vorgestellt bzw. interessierten Lehrkräften zur Verfügung gestellt. Übergeordnetes Ziel der Unterrichtsreihen ist eine Förderung von Computational Thinking und der Problemlösefähigkeit im Grundschulalter. Um diese Fähigkeit zu fördern, steht die Arbeit mit unterschiedlichen Lernrobotern im Mittelpunkt. Lernroboter sind meist handliche, kindlich ansprechende Roboter, die auf unterschiedliche Art und Weise von den Lernenden programmiert werden können. Im Umgang und der Arbeit mit den Lernrobotern sollen bei den Lernenden bestimmte Kompetenzen und Fähigkeiten gefördert werden. Im Lehrplan NRW der Grundschule kann die Arbeit mit Lernrobotern dem Kompetenzbereich Problemlösen und Handeln zugeordnet werden; insbesondere den Kompetenzen technische Probleme lösen und Algorithmen erkennen und formulieren. <br />
<br />
Es gibt bereits eine Vielzahl unterschiedlicher Lernroboter. Es werden im Folgenden zwei Lernroboter kurz vorgestellt, mit denen sich die auf dieser Website vorgestellten Unterrichtseinheiten beschäftigen werden. <br />
<br />
===Ozobot===<br />
Den Ozobot gibt es in zwei verschiedenen Ausführungen, die sich für verschiedene Zielgruppen eignen. Zum einen der Ozobot Bit und zum anderen der Ozobot Evo. Der Lernroboter kann, in egal welcher Ausführung, durch die Ausstattung von fünf Sensoren an der Unterseite schwarze Linien abfahren. Solange der Roboter nicht programmiert ist, entscheidet er an Kreuzungen von Linien zufällig. Mithilfe der Einarbeitung von Farbcodes kann das Fahrverhalten des Roboters beeinflusst werden. Mit dem Ozobot Evo sind zwei Programmiermöglichkeiten möglich. Zum einen die einmalige, direkte Programmierung per Linien-Coding. Zum anderen ist auch eine manuelle Programmierung per App möglich. Für einen Unterricht mit dem Ozobot steht im Internet bereits eine Menge an Material zur Verfügung - nicht nur auf unserer Webseite. Auch auf YouTube sind zahlreiche Videos mit praktischen Anwendungsideen zu finden. Weitere Informationen zum Ozobot finden Sie [[Ozobot|hier]].<br />
{| class="wikitable"<br />
|+<br />
![[Datei:Ozobot hinten.jpg|mini|226.992x226.992px|Ozobot von hinten]]<br />
<br />
<br />
<br />
<br /><br />
!<br />[[Datei:Ozobot unten.jpg|mini|232.995x232.995px|Ozobot von unten]]<br />
<br />
<br />
|}<br />
<br />
===Bluebot===<br />
Der Bluebot ist ein Roboter mit Rädern und Augen, der mithilfe von Richtungstasten auf der Oberseite programmiert werden kann. Dabei sind die Befehle Vorwärts, Rückwärts, Links- und Rechtsdrehung möglich. Kinder können eine beliebige Abfolge von Bewegungen speichern. Nach dem Speichern der Abfolge führt der Roboter die Bewegungen schrittweise aus. Ergänzend zum Roboter kann eine Programmierleiste genutzt werden, in der die Befehlskette mithilfe von Symbolen dargestellt werden kann. Genauso wie der Ozobot ist die Hülle des Lernroboters transparent, sodass ein interessanter Blick in das Innenleben des Roboters stattfinden kann.<br />
{|<br />
![[Datei:BlueBot vorne.jpg|mini|162.975x162.975px|BlueBot von vorne]]<br /><br />
![[Datei:BleuBot oben.jpg|mini|183.993x183.993px|BlueBot von oben]]<br />
|}<br />
<br /><br />
<br />
===Beschaffungsmöglichkeiten von Lernrobotern===<br />
Oftmals sind keine schuleigenen Roboter vorhanden und die Anschaffung solcher ist, zum Beispiel aus finanziellen Gründen, nicht möglich. In solchen Fällen kann das Ausleihen von Lernrobotern für einzelne Unterrichtseinheiten eine gute Alternative darstellen. An dieser Stelle werden deshalb fortlaufend Anlaufstellen zur Ausleihe gesammelt und aufgelistete. Weitere Angebote sind gerne gesehen und können zur Ergänzung an... gesendet werden. <br />
<br />
====Anlaufstellen====<br />
<br />
*[https://www.kmz-paderborn.de/medienzentrum/digitales-klassenzimmer/lernen-mit-medien.php Kreismedienzentrum]<br />
*[https://bibliothek.live/Angebote/Digitale-Angebote/Digital-Kids Stadtbibliothek Paderborn]<br />
<br />
[[Kategorie:Definition]]<br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Datei:Ozobot_unten.jpg&diff=2277Datei:Ozobot unten.jpg2021-09-02T12:53:23Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Foto von Ozobot von unten. Eigenanfertigung.</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Datei:Ozobot_hinten.jpg&diff=2276Datei:Ozobot hinten.jpg2021-09-02T12:52:08Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Foto von Ozobot (hinten). Eigenanfertigung.</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Datei:BlueBot_vorne.jpg&diff=2275Datei:BlueBot vorne.jpg2021-09-02T12:42:39Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Foto von BlueBot von vorne. Eigenanfertigung.</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Datei:BleuBot_oben.jpg&diff=2274Datei:BleuBot oben.jpg2021-09-02T12:40:02Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Foto von BlueBot. Eigenanfertigung.</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Datei:BlueBot_BeeBot.jpg&diff=2273Datei:BlueBot BeeBot.jpg2021-09-02T12:22:59Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Foto von BlueBot und BeeBot. Eigenaufnahme.</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Probleml%C3%B6sen&diff=2270Problemlösen2021-08-25T08:25:13Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>[[Datei:Informatikkreis.png|mini|Stiftung Haus der kleinen Forscher (2013): Pädagogischer Ansatz der Stiftung „Haus der kleinen Forscher“ – Anregungen für die Lernbegleitung Naturwissenschaften, Mathematik und Technik. 5. Auflage. Berlin.]]<br />
Zum Einen stellt Problemlösen ein Forschungsfeld der [[Künstliche Intelligenz|Künstlichen Intelligenz]] dar. Im Folgenden wird es jedoch als grundlegende Fähigkeit des menschlichen Denken und Handelns beschrieben und definiert. <br />
<br />
''„What you do, when you don’t know what to do“ <ref>G. H. Wheatley: Problem solving in school mathematics. In: ''MEPS Technical Report'' 84.01. Purdue University, School of Methematics and Science Center, West Lafayette (Indiana) 1984, S. 1. </ref>.'' <br />
<br />
Übersetzt heißt das: Problemlösen ist das was man tut, wenn man nicht weiß was man tun soll. Spricht man von einer Problemlösungskompetenz, so ist damit allgemein die Fähigkeit gemeint, sich durchdacht und systematisch mit Problemen oder Herausforderungen auseinanderzusetzen, mit dem Ziel diese zu überwinden. Dieser Fähigkeit kommt, aufgrund seiner alltagspraktischen Bedeutung, auch im Unterricht der Schule eine große Wichtigkeit zu. Sie sollte entsprechend gefördert werden. Die Problemlösen stellt dabei keine einzelne Handlung oder Entscheidung. Vielmehr ist es ein Prozess, der aus mehreren Schritten besteht, die aufeinander aufbauen. Dieser Prozess kennzeichnet sich durch unterschiedliche kognitive Aktivitäten, die im Folgenden erläutert werden sollen <ref>Tilmann Betsch, Joachim Funke & Henning Plessner (2011): ''Denken- Urteilen, Entscheiden, Problemlösen.'' Springer Verlag. Heidelberg. S. 146-150. </ref>. <br />
<br />
<u>Phase 1: Problemidentifikation</u><br />
<br />
In dieser Phase muss ein Problem als solches erkannt werden. Dies ist gerade bei komplexen Sachverhalten von großer Bedeutung.<br />
<br />
<u>Phase 2: Ziel- und Situationsanalyse</u><br />
<br />
In dieser Phase des Problemlösens geht es zunächst darum, eine genaue Definition des Zielzustandes (Soll-Zustand) aufzustellen. In der Situationsanalyse wird gegenteilig der aktuelle Zustand (Ist-Zustand) untersucht. Dabei soll vor allem in den Blick genommen werden, aus welchen Gründen das aktuelle Problem momentan nicht lösbar ist. Es soll also der Konflikt identifiziert werden. Zudem ist es hierbei wichtig, die Bedingungen und das benötigte Material zur Lösung zu Identifizieren.<br />
<br />
<u>Phase 3: Planerstellung</u><br />
<br />
In der dritten Phase des Problemlösungsprozesses wird das konkrete Vorgehen bei der Lösung des Problems festgelegt. Es wird ein sogenannter Lösungsplan erstellt, bei dem bestimmte Aspekte berücksichtigt werden müssen. Neben der Berücksichtigung der Rahmenbedingungen muss vorallem die logisch sinnvolle zeitliche Abfolge verschiedener Handlungen festgelegt werden. Die Festlegung von Zwischenzielen kann die Erstellung des Plans und seine spätere Durchführung erleichtern. Für eine erfolgreiche Plandurchführung (Phase 4) ist es von großer Wichtigkeit für eventuell auftretende Probleme, Störungen oder Abweichungen vom Plan, mögliche Alternativen festzulegen.<br />
<br />
<u>Phase 4: Planausführung</u><br />
<br />
Die dritte und vierte Phase des Problemlösens sind eng miteinander verknüpft und können unter Umständen im Wechsel stattfinden. Während der konkreten Durchführung des Lösungsplans müssen die Handlungen ständig überwacht und geprüft werden, so kann im Zweifelsfall schnell auf Störungen oder Abweichungen reagiert werden. <br />
<br />
<u>Phase 5. Evaluation</u><br />
<br />
In der letzten Phase des Problemlösens wird die Lösung des Problems bewertet und reflektiert. Anhand der in Phase 2 festgelegten Ziele lässt sich überprüfen, ob diese erreicht wurden. Sollte dies nicht der Fall sein, kann ein erneuter Lösungsversuch gestartet werden.<br />
<br />
<br /><br />
[[Kategorie:Glossar]]<br />
<references /></div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Datei:Informatikkreis.png&diff=2268Datei:Informatikkreis.png2021-08-19T12:17:19Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>==Beschreibung==<br />
Stiftung Haus der kleinen Forscher (2013): Pädagogischer Ansatz der Stiftung „Haus der kleinen Forscher“ – Anregungen für die Lernbegleitung Naturwissenschaften, Mathematik und Technik. 5. Auflage. Berlin.</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Datei:Informatikkreis.png&diff=2267Datei:Informatikkreis.png2021-08-19T12:14:32Z<p>Marthaj: Stiftung Haus der kleinen Forscher (2013): Pädagogischer Ansatz der Stiftung „Haus der kleinen Forscher“ – Anregungen für die Lernbegleitung Naturwissenschaften, Mathematik und Technik. 5. Auflage. Berlin.</p>
<hr />
<div>== Beschreibung ==<br />
Stiftung Haus der kleinen Forscher (2013): Pädagogischer Ansatz der Stiftung „Haus der kleinen Forscher“ – Anregungen für die Lernbegleitung Naturwissenschaften, Mathematik und Technik. 5. Auflage. Berlin.</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Wie_funktioniert_der_Roboter%3F/Unser_Roboter_kann...!&diff=1837Wie funktioniert der Roboter?/Unser Roboter kann...!2021-04-02T14:34:44Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Diese Unterrichtsstunde gehört in die Reihe "[[Wie funktioniert der Roboter?]]"<br />
<br />
<br />
==Ziele und Kompetenzen==<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Reproduzieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB I]])=====<br />
<br />
*(R-K7) Die SuS ordnen Bestandteile eines Roboters der Eingabe, der Verarbeitung und der Ausgabe zu.<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Zusammenhänge herstellen“ ([[Anforderungsbereiche|AB II]])===== <br />
<br />
*(R-K3) Die SuS benennen und formulieren präzise Handlungsvorschriften.<br />
*(R-K4) Die SuS erklären gelesene Handlungsvorschriften und -abläufe für die Steuerung eines Roboters.<br />
*(R-K5) Die SuS interpretieren Handlungsvorschriften und -abläufe korrekt und führen sie schrittweise richtig aus.<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Verallgemeinern und Reflektieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB III]])=====<br />
<br />
*(R-K6) Die SuS formulieren Fragen zur Steuerung eines Roboters.<br />
<br />
==Materialüberblick==<br />
<br />
Materialien aus dem Materialpaket "[https://www.schulministerium.nrw.de/docs/Schulsystem/Unterricht/Lernbereiche-und-Faecher/MINT/Informatik-an-Grundschulen/Kontext/Informatik_an_Grundschulen-Materialien.pdf Unterrichtsmaterial, Arbeitsblätter, Kopiervorlagen, Präsentationsmaterial]" (Forscherheft auf den Seiten 147-168):<br />
<br />
*Material der letzten Doppelstunde (falls es am Ende eingesammelt wurde)<br />
*Ggf. ein vergrößertes Spielfeld für die Tafel oder Sitzkreis<br />
*Ggf. große Kopien (passend zum großen Spielfeld)(Materialpaket, S. 136):<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Bildkarten!!Anzahl<br />
|-<br />
|Mauern||3<br />
|-<br />
|Zäune||3<br />
|-<br />
|Blume||2<br />
|-<br />
|Roboter||1<br />
|}<br />
<br />
*Ggf. etwas vergrößerte Kopien der Puzzle-Stücke zum Arbeiten im Sitzkreis oder an der Tafel<br />
*Aufhängen des Tippzettels zu Aufgabe 6<br />
<br />
==Handlungsschritte==<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Handlungsschritte!!Materialien/ Medien<br />
|-<br />
|Der Lehrer erklärt den SuS, dass sie heute am Forscherheft weiterarbeiten werden. Zur Wiederholung steuert die Klasse ein Kind (oder mehrere Kinder) mit den bekannten Befehlen durch den Klassenraum.<br />
||<br />
|-<br />
|Die Kinder arbeiten nun weiter an dem Forscherheft. Die Lehrperson gibt Hilfestellungen oder nutzt die Zeit und den Arbeitsfortschritt der Kinder, um mit einigen Kindern weitere dezentrale Reflexionen durchzuführen. Die Fragestellungen wären analog zu den Fragestellungen aus der 2. Doppelstunde.<br />
<br />
*Welches ist das kürzeste Programm? Warum sollte man<br />
<br />
versuchen, das Programm möglichst kurz zu halten?<br />
<br />
*In der Kleingruppe wird bei der dezentralen Reflexion von 2<br />
<br />
Schülern/innen ein Programm gelegt. Die Gruppe reflektiert<br />
über die Herangehensweise des Teams an die Aufgabe.<br />
<br />
*Die Gruppe überlegt sich eine alternative Erklärung zum<br />
<br />
Parameter.<br />
||* Forscherhefte * Tippzettel * Puzzlestücke * Bildkärtchen (Mauern,…)<br />
|-<br />
|Anschließend arbeiten diese Teams weiter am Forscherheft und beschäftigen sich mit dem EVA-Prinzip (Eingabe/ Verarbeitung/ Ausgabe).<br />
||<br />
|-<br />
|Am Ende der Doppelstunde (ca. 10 Minuten) können anhand von Beispiellösungen der SuS und der Aufgaben im Forscherheft die oben genannten dezentralen Reflexionsfragen im Plenum diskutiert werden. Dafür wird das große Spielfeld mit Magneten an die Tafel geheftet oder in den Sitzkreis gelegt. Die vorstellenden Teams legen / heften ihr Programm ebenfalls an die Tafel. Bevor das Programm ausgeführt wird, lässt die Lehrperson von den Kindern erklären, was passiert und stellt die Frage, ob das Programm funktionieren kann. Dann „läuft“ der Roboter, vom Programm gesteuert und von den Kindern bewegt, das Spielfeld ab. Alternativ oder ergänzend können auch neue Spielfeldsituationen eingebracht werden und gemeinsam Programme für diese Situationen entwickelt und z.B. zum Einsatz der Schleife weiterentwickelt werden. Dies können Situationen wie in Aufgabe 8 sein oder ganz neue Situationen, in denen der Roboter von einem Start zum Zielpunkt kommen muss.<br />
<br />
Bei der Verwendung der Bedingten Verzweigung, taucht zum ersten Mal im Ansatz eine Abstraktion über den Raum auf. Ein Programm kann für unterschiedliche Ausgangssituationen (Blume und Zaun können auf jeweils zwei unterschiedlichen Feldern liegen) genutzt werden. Daher ist es sinnvoll mit den SuS an dieser Stelle die unterschiedlichen Spielfeldsituationen in Kombination mit ein und demselben Programm zu thematisieren.<br />
<br />
Als abschließende Diskussion kann es hier sinnvoll sein, die Schülervorstellungen zu Robotern vom Anfang der Unterrichtseinheit nochmal aufzugreifen. Fragestellungen könnten dann z.B. sein: „Sind Roboter nun wirklich gefährlich?“ etc.<br />
||<br />
*Großes Spielfeld<br />
*Große Bildkärtchen (Mauern,…)<br />
|}<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Wie_funktioniert_der_Roboter%3F/%E2%80%9EWir_programmieren_die_Roboter!%E2%80%9C&diff=1836Wie funktioniert der Roboter?/„Wir programmieren die Roboter!“2021-04-02T14:31:25Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Diese Unterrichtsstunde gehört in die Reihe "[[Wie funktioniert der Roboter?]]"<br />
<br />
<br />
==Ziele und Kompetenzen==<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Reproduzieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB I]])=====<br />
<br />
*(R-K2) Die SuS erstellen Abläufe zur Steuerung eines Roboters mithilfe vorgegebener Befehle auf Karten oder Bausteinen.<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Zusammenhänge herstellen“ ([[Anforderungsbereiche|AB II]])===== <br />
<br />
*(R-K3) Die SuS benennen und formulieren präzise Handlungsvorschriften.<br />
*(R-K4) Die SuS erklären gelesene Handlungsvorschriften und -abläufe für die Steuerung eines Roboters.<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Verallgemeinern und Reflektieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB III]])=====<br />
<br />
*(R-K6) Die SuS formulieren Fragen zur Steuerung eines Roboters.<br />
<br />
==Materialüberblick==<br />
<br />
Materialien aus dem Materialpaket " [https://www.schulministerium.nrw.de/docs/Schulsystem/Unterricht/Lernbereiche-und-Faecher/MINT/Informatik-an-Grundschulen/Kontext/Informatik_an_Grundschulen-Materialien.pdf Unterrichtsmaterial, Arbeitsblätter, Kopiervorlagen, Präsentationsmaterial]" (Forscherheft auf den Seiten 147-168):<br />
<br />
*Forscherhefte für alle Schülerinnen und Schüler<br />
<br />
*Puzzlestücke in passender Anzahl (Angabe hier pro Team) (Materialpaket, S. 130-134 und S. 136):<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Puzzlestücke/ Bildkärtchen!!Anzahl<br />
|-<br />
|Beginn||1<br />
|-<br />
|Ende||1<br />
|-<br />
|Wenn - dann||2<br />
|-<br />
|Wiederhole bis||2<br />
|-<br />
|geheVor(1)||12<br />
|-<br />
|geheVor (_)||6<br />
|-<br />
|dreheLinks()||6<br />
|-<br />
|dreheRechts()||6<br />
|-<br />
|stoppeRoboter||1<br />
|-<br />
|Blanko-Puzzlestück||2<br />
|-<br />
|Mauer||4<br />
|-<br />
|Zaun||4<br />
|-<br />
|Blume||1<br />
|}<br />
<br />
*Tippzettel für Aufgabe 6 (Materialpaket, S. 137)<br />
*Wenn vorhanden: selbstgebastelte Roboter<br />
<br />
==Vorbereitung==<br />
<br />
*Kopieren der Forscherhefte in ausreichender Zahl (1 Heft pro Kind, damit jedes Kind die Ergebnisse mitnehmen kann)<br />
*Kopieren der Spielfelder in ausreichender Anzahl (1 Spielfeld pro Team) (Materialpaket S. 135)<br />
*Kopieren und ausschneiden der Puzzlestücke in ausreichender Anzahl (wie im Materialüberblick angegeben)<br />
*Aufhängen der Tipp-Zettel<br />
<br />
==Handlungsschritte==<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Handlungsschritte!!Materialien/ Medien<br />
|-<br />
|Als Einstieg in die Stunde dient eine kurze Blitzlichtrunde im Sitzkreis, in der jedes Kind eine konkrete, genaue Anweisung geben soll.<br />
||<br />
|-<br />
|Die Lehrkraft präsentiert als „Anweisungen“ auch die Befehle „geheVor (1)“, „dreheLinks()“, „dreheRechts()“ (als Zeichnung der Puzzlestücke an der Tafel oder nur mündlich). Sie erklärt den Kindern, dass sie mit Hilfe dieser Befehle ihren Roboter passend zu den Aufgaben im Forscherheft über ein Spielfeld steuern sollen. Ggf. kann dies einmal in der Klasse mit einem Schüler/ einer<br />
Schülerin, der als „Roboter“ durch die Klasse dirigiert wird, ausprobiert werden. Dieses Szenario ermöglicht es auch einmal über die Aspekte der direkten Manipulation und der Abstraktion über Zeit und ggf. auch Raum zu sprechen. In dem zum Beispiel das Roboterkind Befehle direkt ausführt, im Sinne der direkten Manipulation, oder ein zuvor erstelltes Programm „ausführt“.<br />
<br />
Anschließend stellt der Lehrer im Sitzkreis das Forscherheft und das Material vor.<br />
<br />
*Die Kinder arbeiten zu zweit an den Programmieraufgaben.<br />
*Sie bearbeiten das Forscherheft von vorne nach hinten durch.<br />
*Sie sollen die Programmieraufgaben zuerst mit den Puzzle-Teilen legen, dann das Programm am Spielfeld ausprobieren und es, wenn es funktioniert, in das Forscherheft übertragen.<br />
*Beim Ausprobieren soll ein Kind der Reihe nach die Befehle vorlesen und das andere Kind steuert entsprechend den Roboter übers Spielfeld. An dieser Stelle sollte darauf geachtet werden, dass ein Programm vorab vollständig aufgeschrieben wird, da es sich sonst lediglich um eine direkte Manipulation und nicht um eine Abstraktion über die Zeit handelt.<br />
*Zu Aufgabe 6 gibt es einen Tipp. Dieser hängt im Klassenraum aus.<br />
*Auf der 1. Seite im Forscherheft finden die Kinder auch diese Hinweise.<br />
<br />
Bei Bedarf kann der Lehrer auch die einzelnen Aufgaben kurz erklären.<br />
Vorgesehen ist es aber, dass die Kinder sich die Aufgabenstellungen eigenständig erarbeiten. <br />
||Forscherhefte<br />
|-<br />
|Die Kinder arbeiten nun mit ihrem Partner an den Aufgaben im Forscherheft. Sie beginnen mit Aufgabe 2 („Malt ein Bild!“) bzw. Aufgabe 3, falls die 2. Aufgabe schon am Ende der 1. Doppelstunde als vertiefende Übung benutzt wurde.<br />
||* Tippzettel <br />
<br />
*Puzzlestücke<br />
*Bildkärtchen (Mauern,…)<br />
*Bildkarten<br />
|-<br />
|Am Ende der Doppelstunde werden die Schüler nicht alle denselben Stand haben, da sie mit Sicherheit unterschiedlich schnell vorankommen. Daher bieten sich für das Ende der Doppelstunde verschiedene Abschlüsse an:<br />
<br />
1. In einer gemeinsamen Reflexionsphase am Ende kann man das Vorgehen der Kinder beim Bearbeiten der Aufgaben besprechen. Ziel wäre bei dieser Reflexion, eine planvollere Herangehensweise der Kinder an die Aufgaben zu fördern. (Reflexionsfragen: siehe 2.)<br />
<br />
2. Es findet eine dezentrale Reflexion in einer Kleingruppe statt. Die nicht beteiligten Schüler arbeiten in der Zeit am Forscherheft weiter. Mögliche Fragestellungen wären: <br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Fragestellungen<br />
|-<br />
|a. Welches ist das kürzeste Programm? Warum sollte man versuchen, das Programm möglichst kurz zu halten?<br />
|-<br />
|b. In der Kleingruppe bei der dezentralen Reflexion wird von zwei Schülern/innen ein Programm gelegt. Die Gruppe reflektiert über die Herangehensweise des Teams an die Aufgabe.<br />
|-<br />
|c. Schaut euch, jetzt wo ihr die Schleife kennt, noch einmal den Parameter an. Könnten „Schleife“ und „Parameter“ etwas miteinander zu tun haben?<br />
|-<br />
|d. Testet die unterschiedlichen Spielfeldsituationen beim Einsatz der Bedingten Verzweigung. Funktioniert ein und dasselbe Programm für unterschiedliche Spielfeldsituationen?<br />
|}<br />
<br />
3. Da die Arbeit am Forscherheft in der 2. und 3. Stunde einen zusammenhängenden Block bildet, wäre es auch grundsätzlich denkbar, die Kinder einfach durcharbeiten zu lassen. In diesem Fall fehlt allerdings ein Abschluss in der 2. Doppelstunde.<br />
<br />
||Bei Fragestellung b)<br />
• Puzzlestücke zum Programmieren<br />
Bei Fragestellung c)<br />
• Kopie der Tippzettel für die Reflexion<br />
<br />
|}<br />
Anmerkung:<br />
<br />
Bedingt durch den Aufbau des Forscherheftes werden die Kinder, wie schon erwähnt, nicht alle gleichzeitig an der gleichen Aufgabe arbeiten. Es bietet sich aber je nach Klasse an, dass man (wenn die ersten Gruppen die Aufgabe 5 abgeschlossen haben) eine gemeinsame Zwischenreflexion zu den bisher bekannten Befehlen einschiebt. <br />
<br />
Lerngruppen, die nicht so frei arbeiten können oder wollen, steht es frei das Forscherheft anders zu nutzen. Hierfür kann das Material bspw. einzeln mit den SuS erarbeitet werden. Außerdem kann das Material in Form einer Lerntheke präsentiert werden, bei der die Lehrkraft notiert, welche Aufgaben für die Lerngruppe eher einfach oder eher schwierig sind.<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Wie_funktioniert_der_Roboter%3F/%E2%80%9EWir_programmieren_die_Roboter!%E2%80%9C&diff=1835Wie funktioniert der Roboter?/„Wir programmieren die Roboter!“2021-04-02T14:30:59Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Diese Unterrichtsstunde gehört in die Reihe "[[Wie funktioniert der Roboter?]]"<br />
<br />
<br />
==Ziele und Kompetenzen==<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Reproduzieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB I]])=====<br />
<br />
*(R-K2) Die SuS erstellen Abläufe zur Steuerung eines Roboters mithilfe vorgegebener Befehle auf Karten oder Bausteinen.<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Zusammenhänge herstellen“ ([[Anforderungsbereiche|AB II]])===== <br />
<br />
*(R-K3) Die SuS benennen und formulieren präzise Handlungsvorschriften.<br />
*(R-K4) Die SuS erklären gelesene Handlungsvorschriften und -abläufe für die Steuerung eines Roboters.<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Verallgemeinern und Reflektieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB III]])=====<br />
<br />
*(R-K6) Die SuS formulieren Fragen zur Steuerung eines Roboters.<br />
<br />
==Materialüberblick==<br />
<br />
Materialien aus dem Materialpaket " [https://www.schulministerium.nrw.de/docs/Schulsystem/Unterricht/Lernbereiche-und-Faecher/MINT/Informatik-an-Grundschulen/Kontext/Informatik_an_Grundschulen-Materialien.pdf Unterrichtsmaterial, Arbeitsblätter, Kopiervorlagen, Präsentationsmaterial]" (Forscherheft auf den Seiten 147-168):<br />
<br />
*Forscherhefte für alle Schülerinnen und Schüler<br />
<br />
*Puzzlestücke in passender Anzahl (Angabe hier pro Team) (Materialpaket, S. 130-134 und S. 136):<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Puzzlestücke/ Bildkärtchen!!Anzahl<br />
|-<br />
|Beginn||1<br />
|-<br />
|Ende||1<br />
|-<br />
|Wenn - dann||2<br />
|-<br />
|Wiederhole bis||2<br />
|-<br />
|geheVor(1)||12<br />
|-<br />
|geheVor (_)||6<br />
|-<br />
|dreheLinks()||6<br />
|-<br />
|dreheRechts()||6<br />
|-<br />
|stoppeRoboter||1<br />
|-<br />
|Blanko-Puzzlestück||2<br />
|-<br />
|Mauer||4<br />
|-<br />
|Zaun||4<br />
|-<br />
|Blume||1<br />
|}<br />
<br />
*Tippzettel für Aufgabe 6 (Materialpaket, S. 137)<br />
*Wenn vorhanden: selbstgebastelte Roboter<br />
<br />
==Vorbereitung==<br />
<br />
*Kopieren der Forscherhefte in ausreichender Zahl (1 Heft pro Kind, damit jedes Kind die Ergebnisse mitnehmen kann)<br />
*Kopieren der Spielfelder in ausreichender Anzahl (1 Spielfeld pro Team) (Materialpaket S. 135)<br />
*Kopieren und ausschneiden der Puzzlestücke in ausreichender Anzahl (wie im Materialüberblick angegeben)<br />
*Aufhängen der Tipp-Zettel<br />
<br />
==Handlungsschritte==<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Handlungsschritte!!Materialien/ Medien<br />
|-<br />
|Als Einstieg in die Stunde dient eine kurze Blitzlichtrunde im Sitzkreis, in der jedes Kind eine konkrete, genaue Anweisung geben soll.<br />
||<br />
|-<br />
|Die Lehrkraft präsentiert als „Anweisungen“ auch die Befehle „geheVor (1)“, „dreheLinks()“, „dreheRechts()“ (als Zeichnung der Puzzlestücke an der Tafel oder nur mündlich). Sie erklärt den Kindern, dass sie mit Hilfe dieser Befehle ihren Roboter passend zu den Aufgaben im Forscherheft über ein Spielfeld steuern sollen. Ggf. kann dies einmal in der Klasse mit einem Schüler/ einer<br />
Schülerin, der als „Roboter“ durch die Klasse dirigiert wird, ausprobiert werden. Dieses Szenario ermöglicht es auch einmal über die Aspekte der direkten Manipulation und der Abstraktion über Zeit und ggf. auch Raum zu sprechen. In dem zum Beispiel das Roboterkind Befehle direkt ausführt, im Sinne der direkten Manipulation, oder ein zuvor erstelltes Programm „ausführt“.<br />
<br />
Anschließend stellt der Lehrer im Sitzkreis das Forscherheft und das Material vor.<br />
<br />
*Die Kinder arbeiten zu zweit an den Programmieraufgaben.<br />
*Sie bearbeiten das Forscherheft von vorne nach hinten durch.<br />
*Sie sollen die Programmieraufgaben zuerst mit den Puzzle-Teilen legen, dann das Programm am Spielfeld ausprobieren und es, wenn es funktioniert, in das Forscherheft übertragen.<br />
*Beim Ausprobieren soll ein Kind der Reihe nach die Befehle vorlesen und das andere Kind steuert entsprechend den Roboter übers Spielfeld. An dieser Stelle sollte darauf geachtet werden, dass ein Programm vorab vollständig aufgeschrieben wird, da es sich sonst lediglich um eine direkte Manipulation und nicht um eine Abstraktion über die Zeit handelt.<br />
*Zu Aufgabe 6 gibt es einen Tipp. Dieser hängt im Klassenraum aus.<br />
*Auf der 1. Seite im Forscherheft finden die Kinder auch diese Hinweise.<br />
<br />
Bei Bedarf kann der Lehrer auch die einzelnen Aufgaben kurz erklären.<br />
Vorgesehen ist es aber, dass die Kinder sich die Aufgabenstellungen eigenständig erarbeiten. <br />
||Forscherhefte<br />
|-<br />
|Die Kinder arbeiten nun mit ihrem Partner an den Aufgaben im Forscherheft. Sie beginnen mit Aufgabe 2 („Malt ein Bild!“) bzw. Aufgabe 3, falls die 2. Aufgabe schon am Ende der 1. Doppelstunde als vertiefende Übung benutzt wurde.<br />
||* Tippzettel <br />
<br />
*Puzzlestücke<br />
*Bildkärtchen (Mauern,…)<br />
*Bildkarten<br />
|-<br />
|Am Ende der Doppelstunde werden die Schüler nicht alle denselben Stand haben, da sie mit Sicherheit unterschiedlich schnell vorankommen. Daher bieten sich für das Ende der Doppelstunde verschiedene Abschlüsse an:<br />
<br />
1. In einer gemeinsamen Reflexionsphase am Ende kann man das Vorgehen der Kinder beim Bearbeiten der Aufgaben besprechen. Ziel wäre bei dieser Reflexion, eine planvollere Herangehensweise der Kinder an die Aufgaben zu fördern. (Reflexionsfragen: siehe 2.)<br />
<br />
2. Es findet eine dezentrale Reflexion in einer Kleingruppe statt. Die nicht beteiligten Schüler arbeiten in der Zeit am Forscherheft weiter. Mögliche Fragestellungen wären: <br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Fragestellungen<br />
|-<br />
|a. Welches ist das kürzeste Programm? Warum sollte man versuchen, das Programm möglichst kurz zu halten?<br />
|-<br />
|b. In der Kleingruppe bei der dezentralen Reflexion wird von zwei Schülern/innen ein Programm gelegt. Die Gruppe reflektiert über die Herangehensweise des Teams an die Aufgabe.<br />
|-<br />
|c. Schaut euch, jetzt wo ihr die Schleife kennt, noch einmal den Parameter an. Könnten „Schleife“ und „Parameter“ etwas miteinander zu tun haben?<br />
|-<br />
|d. Testet die unterschiedlichen Spielfeldsituationen beim Einsatz der Bedingten Verzweigung. Funktioniert ein und dasselbe Programm für unterschiedliche Spielfeldsituationen?<br />
|}<br />
<br />
3. Da die Arbeit am Forscherheft in der 2. und 3. Stunde einen zusammenhängenden Block bildet, wäre es auch grundsätzlich denkbar, die Kinder einfach durcharbeiten zu lassen. In diesem Fall fehlt allerdings ein Abschluss in der 2. Doppelstunde.<br />
<br />
||Bei Fragestellung b)<br />
• Puzzlestücke zum Programmieren<br />
Bei Fragestellung c)<br />
• Kopie der Tippzettel für die Reflexion<br />
<br />
|}<br />
Anmerkung:<br />
<br />
Bedingt durch den Aufbau des Forscherheftes werden die Kinder, wie schon erwähnt, nicht alle gleichzeitig an der gleichen Aufgabe arbeiten. Es bietet sich aber je nach Klasse an, dass man (wenn die ersten Gruppen die Aufgabe 5 abgeschlossen haben) eine gemeinsame Zwischenreflexion zu den bisher bekannten Befehlen einschiebt. <br />
<br />
Lerngruppen, die nicht so frei arbeiten können oder wollen, steht es frei das Forscherheft anders zu nutzen. Hierfür kann das Material bspw. einzeln mit den SuS erarbeitet werden. Außerdem kann das Material in Form einer Lerntheke präsentiert werden, bei der die Lehrkraft notiert, welche Aufgaben für die Lerngruppe eher einfach oder eher schwierig sind.<br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Wie_funktioniert_der_Roboter%3F/%E2%80%9EWir_bauen_uns_einen_Roboter!%E2%80%9C&diff=1834Wie funktioniert der Roboter?/„Wir bauen uns einen Roboter!“2021-04-02T14:30:23Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Diese Unterrichtsstunde gehört in die Reihe "[[Wie funktioniert der Roboter?]]"<br />
<br />
==Ziele und Kompetenzen==<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Reproduzieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB I]])=====<br />
• Die SuS aktivieren ihr Vorwissen in Bezug auf das Thema.<br />
<br />
• Die SuS gestalten einen eigenen Roboter.<br />
=====Anforderungsbereich „Zusammenhänge herstellen“ ([[Anforderungsbereiche|AB II]])===== <br />
• Die SuS erstellen aus den bereit gestellten Materialien einen Roboter.<br />
=====Anforderungsbereich „Verallgemeinern und Reflektieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB III]])=====<br />
<br />
*-<br />
<br />
==Materialüberblick==<br />
<br />
*1 Klopapierrolle (pro Roboter).<br />
*Buntes Tonpapier (10 * 15 cm). Dieses Tonpapier wird für den Rumpf des Roboters um die Klopapierrolle gewickelt.<br />
*4 Streifen buntes Tonpapier (Breite 2 cm) zum Herstellen zweier Hexentreppen für die Arme. Länge der Tonpapier-Streifen nach Bedarf.<br />
*Bunter Tonkarton für den Kopf (Größe nach Bedarf, ca. 7 * 7 cm).<br />
*Büroklammern, Klämmerchen, Draht, etc. für die Antennen.<br />
*Alufolie sowie weitere Dekorationen für den Rumpf.<br />
<br />
==Handlungsschritte==<br />
Im Kunstunterricht soll (als Vorlauf vor der ersten Doppelstunde oder auch im Anschluss daran) ein<br />
Klopapier-Rollen-Roboter gebastelt werden, mit dem die Kinder in der 2. und 3. Doppelstunde die<br />
Programme auf dem Spielfeld testen. Der Fantasie der Kinder sind keine Grenzen gesetzt.<br />
<br />
{{DEFAULTSORT:Wie funktioniert der Roboter?/„Wir bauen uns einen Roboter!“}}<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Wie_funktioniert_der_Roboter%3F/Unser_Roboter_kann...!&diff=1833Wie funktioniert der Roboter?/Unser Roboter kann...!2021-04-02T14:29:50Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Diese Unterrichtsstunde gehört in die Reihe "[[Wie funktioniert der Roboter?]]"<br />
<br />
<br />
==Ziele und Kompetenzen==<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Reproduzieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB I]])=====<br />
<br />
*(R-K7) Die SuS ordnen Bestandteile eines Roboters der Eingabe, der Verarbeitung und der Ausgabe zu.<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Zusammenhänge herstellen“ ([[Anforderungsbereiche|AB II]])===== <br />
<br />
*(R-K3) Die SuS benennen und formulieren präzise Handlungsvorschriften.<br />
*(R-K4) Die SuS erklären gelesene Handlungsvorschriften und -abläufe für die Steuerung eines Roboters.<br />
*(R-K5) Die SuS interpretieren Handlungsvorschriften und -abläufe korrekt und führen sie schrittweise richtig aus.<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Verallgemeinern und Reflektieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB III]])=====<br />
<br />
*(R-K6) Die SuS formulieren Fragen zur Steuerung eines Roboters.<br />
<br />
==Materialüberblick==<br />
<br />
Materialien aus dem Materialpaket "[https://www.schulministerium.nrw.de/docs/Schulsystem/Unterricht/Lernbereiche-und-Faecher/MINT/Informatik-an-Grundschulen/Kontext/Informatik_an_Grundschulen-Materialien.pdf Unterrichtsmaterial, Arbeitsblätter, Kopiervorlagen, Präsentationsmaterial]" (Forscherheft auf den Seiten 147-168):<br />
<br />
*Material der letzten Doppelstunde (falls es am Ende eingesammelt wurde)<br />
*Ggf. ein vergrößertes Spielfeld für die Tafel oder Sitzkreis<br />
*Ggf. große Kopien (passend zum großen Spielfeld)(Materialpaket, S. 136):<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Bildkarten!!Anzahl<br />
|-<br />
|Mauern||3<br />
|-<br />
|Zäune||3<br />
|-<br />
|Blume||2<br />
|-<br />
|Roboter||1<br />
|}<br />
<br />
*Ggf. etwas vergrößerte Kopien der Puzzle-Stücke zum Arbeiten im Sitzkreis oder an der Tafel<br />
*Aufhängen des Tippzettels zu Aufgabe 6<br />
<br />
==Handlungsschritte==<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Handlungsschritte!!Materialien/ Medien<br />
|-<br />
|Der Lehrer erklärt den SuS, dass sie heute am Forscherheft weiterarbeiten werden. Zur Wiederholung steuert die Klasse ein Kind (oder mehrere Kinder) mit den bekannten Befehlen durch den Klassenraum.<br />
||<br />
|-<br />
|Die Kinder arbeiten nun weiter an dem Forscherheft. Die Lehrperson gibt Hilfestellungen oder nutzt die Zeit und den Arbeitsfortschritt der Kinder, um mit einigen Kindern weitere dezentrale Reflexionen durchzuführen. Die Fragestellungen wären analog zu den Fragestellungen aus der 2. Doppelstunde.<br />
<br />
*Welches ist das kürzeste Programm? Warum sollte man<br />
<br />
versuchen, das Programm möglichst kurz zu halten?<br />
<br />
*In der Kleingruppe wird bei der dezentralen Reflexion von 2<br />
<br />
Schülern/innen ein Programm gelegt. Die Gruppe reflektiert<br />
über die Herangehensweise des Teams an die Aufgabe.<br />
<br />
*Die Gruppe überlegt sich eine alternative Erklärung zum<br />
<br />
Parameter.<br />
||* Forscherhefte * Tippzettel * Puzzlestücke * Bildkärtchen (Mauern,…)<br />
|-<br />
|Anschließend arbeiten diese Teams weiter am Forscherheft und beschäftigen sich mit dem EVA-Prinzip (Eingabe/ Verarbeitung/ Ausgabe).<br />
||<br />
|-<br />
|Am Ende der Doppelstunde (ca. 10 Minuten) können anhand von Beispiellösungen der SuS und der Aufgaben im Forscherheft die oben genannten dezentralen Reflexionsfragen im Plenum diskutiert werden. Dafür wird das große Spielfeld mit Magneten an die Tafel geheftet oder in den Sitzkreis gelegt. Die vorstellenden Teams legen / heften ihr Programm ebenfalls an die Tafel. Bevor das Programm ausgeführt wird, lässt die Lehrperson von den Kindern erklären, was passiert und stellt die Frage, ob das Programm funktionieren kann. Dann „läuft“ der Roboter, vom Programm gesteuert und von den Kindern bewegt, das Spielfeld ab. Alternativ oder ergänzend können auch neue Spielfeldsituationen eingebracht werden und gemeinsam Programme für diese Situationen entwickelt und z.B. zum Einsatz der Schleife weiterentwickelt werden. Dies können Situationen wie in Aufgabe 8 sein oder ganz neue Situationen, in denen der Roboter von einem Start zum Zielpunkt kommen muss.<br />
<br />
Bei der Verwendung der Bedingten Verzweigung, taucht zum ersten Mal im Ansatz eine Abstraktion über den Raum auf. Ein Programm kann für unterschiedliche Ausgangssituationen (Blume und Zaun können auf jeweils zwei unterschiedlichen Feldern liegen) genutzt werden. Daher ist es sinnvoll mit den SuS an dieser Stelle die unterschiedlichen Spielfeldsituationen in Kombination mit ein und demselben Programm zu thematisieren.<br />
<br />
Als abschließende Diskussion kann es hier sinnvoll sein, die Schülervorstellungen zu Robotern vom Anfang der Unterrichtseinheit nochmal aufzugreifen. Fragestellungen könnten dann z.B. sein: „Sind Roboter nun wirklich gefährlich?“ etc.<br />
||<br />
*Großes Spielfeld<br />
*Große Bildkärtchen (Mauern,…)<br />
|}<br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Unterrichten_mit_Scratch&diff=1832Unterrichten mit Scratch2021-04-02T14:26:48Z<p>Marthaj: Die Seite wurde geleert.</p>
<hr />
<div></div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Scratch_verstehen_und_nutzen_-_Unterrichtseinheit&diff=1831Scratch verstehen und nutzen - Unterrichtseinheit2021-04-02T14:25:24Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div><br /><br />
==Einleitung==<br />
Im Folgenden handelt es sich um eine erstellte Unterrichteinheit mit der Programmiersprache [https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php/Scratch Scratch.] Sie ist für die Grundschule konzipiert und kann je nach Leistungsniveau der Schüler*innen mit dritten und vierten Klassen durchgeführt werden.<br />
==Einführung und Zielsetzung==<br />
Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist, Schülerinnen und Schülern mit Hilfe von Scratch kindgerecht das [https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php/Programmieren Programmieren] näher zu bringen – eine Kompetenz, die in unserer zunehmend digitalisieren Welt an Bedeutung gewinnt. Die Schülerinnen und Schüler nehmen dabei eine neue Rolle im Hinblick auf digitale Medien ein. Sie nutzen nicht nur verschiedene Programme, sondern kreieren diese selbst. So bekommen sie einen Einblick in die Technik hinter verschiedenen Anwendungen, wie zum Beispiel Spielen, die sie aus ihrem Alltag kennen.<br />
<br />
Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Erstellen eigener Befehlsfolgen [https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php/Algorithmus (Algorithmen]) sowie dem Verständnis für Ereignisse. Während die entwickelten Algorithmen vorgeben, welche Anweisungen in welcher Reihenfolge ausgeführt werden, legen die Ereignisse fest, durch welche Begebenheiten diese ausgelöst werden. In weiterführenden Unterrichtseinheiten können darüber hinaus beispielsweise auch Schleifen, Variablen oder bedingte Anweisungen kennengelernt werden.<br />
<br />
Ausgehend von anfangs stärker angeleiteten, kurzen Programmierungen werden die Schülerinnen und Schüler Schritt für Schritt zum Erstellen eines eigenen Programms, der interaktiven Animation ihres Namens, geführt. Auf diesem Weg erlernen sie handlungsorientiert verschiedene Funktionen, zum Beispiel, wie sie eine Figur bewegen, ein Geräusch einfügen oder den Hintergrund verändern können. Die Kinder erhalten dabei auch die Möglichkeit, sich kreativ und explorativ selbstständig mit den vielfältigen Möglichkeiten auseinanderzusetzen.<br />
<br />
Zur Umsetzung des Unterrichtsvorhabens empfiehlt sich, dass die Lehrkraft vorab ein Lehrer-Benutzerkonto (<nowiki>https://scratch.mit.edu/educators/register</nowiki>) für Scratch beantragt. Mit diesem können Konten für die Schülerinnen und Schüler erstellt werden, mit denen sie während des Unterrichts arbeiten können. Das bietet den Vorteil, dass die Kinder ihre Programme speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufrufen können. So kann an einem bereits bestehenden Programm weitergearbeitet und das fertige Programme stolz anderen präsentiert werden.<br />
<br />
Zudem ist es sinnvoll, dass die Lehrperson sich bereits im Vorfeld selbst mit Scratch auseinandersetzt und geplante Aufgaben selbst einmal durchführt, sodass sie ihren Schülerinnen und Schülern bei Fragen oder Problemen adäquat zur Seite stehen kann.<br />
<br />
Die gesamte Unterrichtseinheit ist für 4 Doppelstunden ausgelegt, kann aber beliebig um weitere Projekte ergänzt werden. Zur Umsetzung wird ein aktueller Browser sowie, zumindest zum Download, eine Internetverbindung benötigt. <br />
===Kompetenzen der Unterrichtsreihe===<br />
Folgende übergeordnete Kompetenzen können im Rahmen der Unterrichtsreihe erlernt werden:<br />
<br />
Die Schüler*innen…<br />
<br />
'''K1''' …erklären, dass ein Computer präzise Befehle als Eingabe benötigt.<br />
<br />
'''K2''' …starten sowohl Computer/Tablet als auch das Programm Scratch selbstständig, beenden das Programm ordnungsgemäß und fahren den Computer/das Tablet herunter.<br />
<br />
'''K3''' …sichern ihre Daten in Scratch und öffnen ihre alten Projekte wieder.<br />
<br />
'''K4''' …explorieren und beschreiben verschiedene Funktionen in Scratch.<br />
<br />
'''K5''' …erstellen Abläufe zur Steuerung einzelner Objekte in Scratch mithilfe der vorgegebenen Programmier-Blöcke. <br />
<br />
'''K6''' …lösen Problemstellungen mit der Programmiersprache Scratch. <br />
<br />
'''K7''' …können Programme mit Scratch schreiben. <br />
<br />
'''K8''' …bewerten und optimieren in Scratch geschriebene Programme.<br />
===Einordnung in den Medienkompetenzrahmen NRW===<br />
Der [https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php/Medienkompetenzrahmen Medienkompetenzrahmen NRW] bildet Kompetenzen ab, die Schülerinnen und Schüler zu einem sicheren, kreativen und verantwortungsvollen Umgang mit Medien befähigen sollen. Dazu gehört neben einer umfassenden Medienkompetenz auch eine informatische Grundbildung. Durch die Unterrichtsreihe werden verschiedene dieser Kompetenzen gefördert, die nachfolgend angeführt werden:<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 1. BEDIENEN UND ANWENDEN</u><br />
<br />
1.2 Digitale Werkzeuge: Verschiedene digitale Werkzeuge und deren Funktionsumfang kennen, auswählen sowie diese kreativ, reflektiert und zielgerichtet einsetzen<br />
<br />
1.3 Datenorganisation: Informationen und Daten sicher speichern, wiederfinden und von verschiedenen Orten abrufen; Informationen und Daten zusammenfassen, organisieren und strukturiert aufbewahren<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 4. PRODUZIEREN UND PRÄSENTIEREN</u><br />
<br />
4.1 Medienproduktion und Präsentation: Medienprodukte adressatengerecht planen, gestalten und präsentieren; Möglichkeiten des Veröffentlichens und Teilens kennen und nutzen<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 6. PROBLEMLÖSEN UND MODELLIEREN</u><br />
<br />
6.1 Prinzipien der digitalen Welt: Grundlegende Prinzipien und Funktionsweisen der digitalen Welt identifizieren, kennen, verstehen und bewusst nutzen<br />
<br />
6.2 Algorithmen erkennen: Algorithmische Muster und Strukturen in verschiedenen Kontexten erkennen, nachvollziehen und reflektieren<br />
<br />
6.3 Modellieren und Programmieren: Probleme formalisiert beschreiben, Problemlösestrategien entwickeln und dazu eine strukturierte, algorithmische Sequenz planen; diese auch durch Programmieren umsetzen und die gefundene Lösungsstrategie beurteilen<br />
==Scratch – Eine Programmiersprache==<br />
Scratch wurde von einem Team der Lifelong Kindergarten Group am Massachusetts Institute of Technology Media Lap entwickelt. Es handelt sich dabei um eine kostenlose, lizenzfreie und frei zugängliche Onlineplattform/Programm.<br />
<br />
Grundsätzlich kann Scratch von jeder Altersgruppe verwendet werden, insbesondere ist es jedoch für Kinder und Jugendliche zwischen 8 und 16 Jahren konzipiert. Für jüngere Kinder gibt es die Möglichkeit ScratchJr auszuprobieren, eine vereinfachte Version des Originals. Diese ist geeignet für Kinder von 5-7 Jahren.<br />
===Vorstellung von Scratch===<br />
<u>Was ist Scratch?</u><br />
<br />
Scratch ist eine Programmiersprache und eine Online-Community zugleich. Mit Scratch können Kinder und Jugendliche selbstständig eigene Geschichten, Spiele sowie Animationen erstellen, programmieren und hochladen. Die Ergebnisse können dann mit der ganzen Scratch Community geteilt werden und man kann Feedback und/oder Anerkennung für die eigenen Produktionen bekommen. Daraufhin kann sich die eigene Idee weiterentwickeln oder nach Belieben verändert werden.<br />
<br />
Mit Scratch wird das kreative, logische Denken und systematische Schlussfolgern erprobt. Beim Erstellen von Programmen können sich die Lernenden kreativ ausleben und es hilft ihnen mit neuen digitalen Technologien umzugehen. Das ist eine Fähigkeit, die sie in der heutigen Zeit im Alltag benötigen werden. Sie sollte daher angemessen gefördert werden.<br />
<br />
<u>Wie fange ich an?</u><br />
<br />
Bevor man sein erstes Projekt beginnt, kann man sich eine Schritt-für-Schritt Anleitung ansehen, um sich mit der Programmiersprache bekannt zu machen. Falls anfangs noch keine eigene Idee vorhanden ist, kann unter vielen, bereits vorhandenen Vorschlägen ausgewählt werden. Zudem können die eigenständig erstellten Ideen von anderen Mitgliedern betrachtet und kommentiert werden.<br />
<br />
Auch stehen mehrere Tutorials zur Verfügung, in denen unterschiedliche Themen schrittweise und kindgerecht erklärt werden, sodass einer eigenständigen Arbeit mit dem Programm nichts mehr im Wege stehen sollte.<br />
<br />
Kommen wir nun zu den organisatorischen Voraussetzungen, die benötigt werden. Alles was für die Arbeit mit Scratch gebraucht wird, ist ein digitales Gerät, wie ein Laptop, Computer oder Tablet. Auch auf einem Handy (Smartphone) ist die Nutzung möglich. Eine Internetverbindung ist für die tatsächliche Nutzung von Scratch nicht notwendig. Es kann sich nämlich eine Scratch-App heruntergeladen werden, die offline genutzt werden kann. Es kann daher zuhause oder aber auch in Kindergärten oder Schulen genutzt werden.<br />
<br />
''Scratch finden sie unter dem folgenden Link:'' [https://scratch.mit.edu/ https://scratch.mit.edu]<br />
<br />
''ScratchJr finden sie unter dem folgenden Link:'' [https://www.scratchjr.org/ https://www.scratchjr.org]<br />
<br />
<br />
<u>ScratchEd - Learn, Share, Connect</u><br />
<br />
Mit den vielfältigen Lernmöglichkeiten zur Förderung des Umgangs mit digitalen Medien schließt sich der Gedanke an, Scratch im schulischen Setting zu verwenden. Bereits auf der originalen Website werden sogenannte Scratch-Karten bereitgestellt, die Schüler*innen als auch Lehrkräften helfen, einen bestimmten Inhalt im Unterricht zu behandeln. Mit ScratchEd wurde, ergänzend dazu, eine Website erstellt, die speziell für Lehrkräfte oder pädagogisches Personal ausgerichtet ist. Innerhalb der Website ist das Präsentieren, Dokumentieren und Erkunden von gemachten unterrichtlichen Erfahrungen und damit einhergehend ein gegenseitiges Profitieren und individuelle Weiterbildung möglich. Es lassen sich auf dieser Seite viele Unterrichtsmaterialien und -ideen zur Nutzung von Scratch finden, auf die man als Lehrkraft zurückgreifen kann. Das vielfältige Material lässt sich eingrenzen durch das Angeben des Bildungsgrads, des Inhalts und der Sprache, sodass schnell, für den individuellen Gebrauch, richtige Materialien gefunden werden können.<br />
<br />
In einem eingerichteten Diskussionsforum lassen sich zu einer Vielzahl von Themen bereits Beiträge finden. Auch können weitere Beiträge, Fragen, Ideen oder Erfahrungen gestellt und geteilt werden, auf die andere Mitglieder dann reagieren können. So entsteht ein reger Austausch untereinander.<br />
<br />
Mit Blick auf die Grundschule lässt sich Scratch im Rahmen von vielen unterschiedlichen Fächern nutzen. Anbieten tut sich dabei der Sachunterricht der Grundschule, aber auch in Mathe und Deutsch kann Scratch genutzt werden, um beispielsweise schreiben zu lernen oder das Koordinatensystem kennenzulernen.<br />
<br />
''ScratchEd finden sie unter dem folgenden Link:'' [https://scratched.gse.harvard.edu/ https://scratched.gse.harvard.edu] <br />
==Aufbau der Unterrichtsreihe==<br />
{| class="wikitable"<br />
|'''Thema der Einheit'''<br />
|'''Kurzbeschreibung'''<br />
|'''Zeit (ca.)'''<br />
|-<br />
|Einstieg: Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch<br />
|Die Schüler*innen aktivieren ihre Vorkenntnisse zum Thema Computer und erlernen erste Schritte im Umgang mit Scratch. Handlungsorientiert setzen sie sich dabei mit der Scratch-Welt auseinander und lernen diese kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Eine Geschichte erstellen<br />
|Unter Anleitung programmieren die Schüler*innen eine Geschichte. Dabei sichern und erweitern sie ihre Kenntnisse im Umgang mit Scratch und lernen neue Funktionen und Befehle kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Den eigenen Namen animieren<br />
|Die Schüler*innen setzen sich weiterhin kreativ und produktiv mit der Programmiersprache Scratch auseinander, indem sie nach eigenen Ideen und Vorstellungen ihren Namen animieren. Dabei wenden sie die zuvor erworbenen Kenntnisse an, haben aber auch die Möglichkeit neue Entdeckungen und Erfahrungen zu machen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Ergebnissicherung: Präsentation und Reflexion<br />
|Die Schüler*innen präsentieren die Animationen ihrer Namen und geben sich gegenseitig Feedback zu diesen. Dadurch angeregt verbessern sie ihre Programmierungen. Als gemeinsamer Abschluss wird die Arbeit mit Scratch reflektiert.<br />
|1 Einzel- oder Doppelstunde<br />
|}<br />
===Hinweise zum Unterricht und zur Materialerstellung===<br />
Im Folgenden finden Sie einige Hinweise und Tipps für die Arbeit mit Scratch.<br />
<br />
- Schüler*innen müssen entweder mit eigenen Scratch Accounts ausgestattet sein oder ein Lehraccount ist nötig. Diesen können sie unter https://scratch.mit.edu/educators erhalten.<br />
<br />
- Zudem sollten ausreichend Tablets oder Computer zur Verfügung stehen, damit alle Schüler*innen zur gleichen Zeit mit dem Programm arbeiten können. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass diese Geräte über ausreichend Akku verfügen, sodass ein reibungsloser Arbeitsprozess ermöglicht wird.<br />
<br />
- Falls die materielle Ausstattung der Schule es ermöglicht, sollte der Bildschirm der Lehrkraft mithilfe eines Beamers o.ä. an die Wand/Tafel oder auf das Whiteboard projiziert werden.<br />
<br />
- In der dritten Doppelstunde wird eine Unterrichtsidee angewandt, für welche auf der offiziellen Scratch-Homepage ([https://scratch.mit.edu/ https://scratch.mit.edu]) mit der Creative Commons CC BY SA Lizenz passendes Material zur Verfügung steht. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten.<br />
<br />
- Auf eben dieser Website finden Sie zusätzlich weitere spannende Unterrichtsideen, auf welche Sie bei Interesse zurückgreifen können. Dazu können Sie die Unterrichtseinheit natürlich um mögliche weitere Vorhaben ergänzen und den Schüler*innen so eine noch tiefere Auseinandersetzung mit Scratch ermöglichen.<br />
==Die Unterrichtsstunden im Detail==<br />
===Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch===<br />
In der ersten Doppelstunde dieser Unterrichtsreihe lernen die Schülerinnen und Schüler die Programmiersprache Scratch kennen und erproben erste Handlungen mit dieser. Ziel ist es, dass die Kinder sich schrittweise mit Scratch auseinandersetzen und den Umgang damit erproben. Sie lernen, wie sie die Scratch-Welt bedienen und wie sie Figuren in der Welt platzieren, verschieben und in ihren Eigenschaften verändern können. Zudem lernen sie, wie sie den einzelnen Objekten (Figuren) unterschiedliche Befehle geben.<br />
<br />
Zum Einstieg in die Stunde sollen zunächst die Präkonzepte der Schüler*innen gesammelt und aktiviert werden. Durch die Frage der Lehrkraft, wer von den Schüler*innen bereits Erfahrungen mit der Arbeit mit einem Computer gesammelt hat, soll bei den Lernenden das Gefühl des Bekannten hergestellt werden, da vermutlich (fast) jede*r Lernende gewisse Erfahrungen dazu hat. Durch die Einführung soll den Lernenden verdeutlicht werden, dass ein Computer eindeutige und genaue Befehle braucht, um zu arbeiten. Wenn mit der Klasse bereits Unterrichtsstunden zum Thema Roboter stattgefunden haben, wie beispielsweise „[https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php/Wie_funktioniert_der_Roboter%3F Wie funktioniert der Roboter]“ oder die Unterrichtsreihe zum [https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php/Ozobot Ozobot], ist dieses Vorwissen möglicherweise bereits vorhanden und muss nur nochmals thematisiert werden. Ist dies nicht der Fall, sollte dieses Wissen anderweitig entwickelt werden. Beispielsweise kann die Lehrkraft dazu selbst einen Roboter spielen, der mithilfe von Befehlen der Schüler*innen zur Klassenzimmertür gelenkt werden muss. Bei ungenauen Befehlen läuft die Lehrkraft beispielsweise gegen die Wand oder Stühle. Dadurch lernen die Schüler*innen, dass ihre Befehle eindeutig sein müssen, da der „Roboter“ sonst nicht genau das macht, was von ihm verlangt wird.<br />
<br />
Nach dieser kurzen Einführung öffnet die Lehrkraft Scratch auf ihrem Computer und projiziert das Bild am besten an die Tafel (Whiteboard). Sie zeigt den Schüler*innen interessante Projekte, indem sie diese kurz ablaufen lässt. So soll das Interesse der Lernenden geweckt werden, selbst Projekte erstellen zu wollen. Je nach Ausstattung der Schule sollen die Schüler*innen dann an eigene Computer oder auch Tablets (Scratch-App) gehen, um durch eigene Handlungen die ersten Schritte im Umgang mit Scratch zu erfahren. Dazu eignet sich die Vorstellung, dass die Scratch-Welt wie eine Bühne aufgebaut ist, auf der sich Figuren, nach einem Skript, bewegen können. Die Lehrkraft zeigt die einzelnen Schritte auf ihrem Computer, sodass die Kinder diese selbst nachmachen können. Zwischendurch gibt es unterschiedliche Arbeitsaufträge, die die Kinder dann eigenständig bearbeiten sollen. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass die Lernenden so viele Entscheidungen wie möglich individuell und eigenständig treffen können, wie beispielsweise die Auswahl der Figur, des Bühnenbilds etc. So werden die Schüler*innen schrittweise mit dem Programm vertraut und können es mithilfe der Anleitung durch die Lehrkraft eigenständig erproben und ausprobieren. Die einzelnen Schritte werden [https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php/Scratch_/_Wie_im_Theater_-_Material_und_Arbeitsauftr%C3%A4ge hier] genauer erläutert.<br />
<br />
Nachdem die Kinder die ersten Schritte mit Scratch unter Anleitung kennengelernt haben, können sie es, falls noch Zeit vorhanden, eigenständig ausprobieren und so weitere Entdeckungen machen.<br />
<br />
Die Doppelstunde endet mit einer kurzen Reflexion der gemachten Erfahrungen. Dazu treffen sich alle Lernenden im Halbkreis vor der Tafel. Mithilfe von Fragen wie ''„Was ist Scratch?“'' oder ''„Was kann man mit Scratch machen?“'' soll zunächst die Funktion von Scratch besprochen werden. Anschließend können Reflexionssätze wie ''„Das hat mir an der Arbeit mit Scratch Spaß gemacht“'' oder ''„Dabei hatte ich bei der Arbeit mit Scratch noch Schwierigkeiten“'' dabei helfen, die Arbeitsphase und das Gelernte zu reflektieren. Bei Bedarf können hier auch grundlegende Fachbegriffe nochmals gesammelt und besprochen werden (z.B.: Befehl; Objekt).<br />
<br />
Hier finden sie ergänzendes Material und passende Arbeitsaufträge: [https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php/Scratch_/_Wie_im_Theater_-_Material_und_Arbeitsauftr%C3%A4ge Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge]<br />
===Anwendung – Eine Geschichte erstellen===<br />
In der zweiten Doppelstunde der Unterrichtseinheit festigen und erweitern die Schüler*innen ihr Wissen zum Umgang mit Scratch, indem sie Schritt für Schritt eine Geschichte erstellen. Ziel der Unterrichtsstunde ist es, dass jede*r Lernende die Geschichte oder Teile der Geschichte programmiert. Je nach Leistungsstärke oder Alter der Lerngruppe können die Anweisungen oder Tipps angepasst oder die Aufgaben weniger kleinschrittig gestellt werden, damit die Lernenden in jedem Fall kognitiv aktiv werden, selbständig ausprobieren und in ihrer Problemlösefähigkeit gefördert werden. Während der Arbeitsphase lernen sie handlungsorientiert, dass einige Parameter (Werte) verändert werden können (z.B. Schrittgröße, x- und y-Werte) und dass ein Programm aus einer Abfolge von Befehlen besteht, welche durch ein bestimmtes Ereignis gestartet werden muss. Weiterhin entdecken sie, dass jedes Objekt ein oder mehrere Programme haben kann, welche unterschiedlich oder manchmal auch von demselben Ereignis gestartet werden können. Zudem lernen sie, wie sich die einzelnen Objekte eines Programmes untereinander über geheime Nachrichten verständigen können. Die wichtigsten Fachbegriffe der Unterrichtsstunde können wieder einmal schriftlich an der Tafel gesammelt oder im Wortspeicher ergänzt werden (Bsp.: Algorithmus; Parameter etc.).<br />
<br />
Zunächst beginnt die Stunde mit einer kurzen Rekapitulation der letzten Doppelstunde. Im Halbkreis vor der Tafel sollen gemeinsam Schwierigkeiten besprochen werden, die letzte Stunde aufgetreten sind. Gemeinsam soll überlegt werden, wie man diese lösen könnte und welche grundlegenden Aspekte man bei der Arbeit mit Scratch beachten muss (z.B. regelmäßiges abspeichern). Diese können natürlich je nach Lerngruppe unterschiedlich sein. Danach führt die Lehrkraft in die Geschichte ein, mit der in dieser Stunde gearbeitet werden soll. Dazu liest sie die Einleitung der Geschichte vor und versucht die Schüler*innen zu motivieren, diese Geschichte selbstständig programmieren zu wollen. Die Schüler*innen bearbeiten schrittweise die einzelnen Aufgaben (siehe Anhang). Zur Unterstützung können bestimmte Tippkarten zur Verfügung gestellt werden, die die Schüler*innen sich bei Schwierigkeiten selbstständig holen können. Die Lehrkraft sollte während der gesamten Arbeitsphase, die sie mal mehr mal weniger anleitet, für individuelle Fragen oder Probleme der Schüler*innen zur Verfügung stehen. Um in den entsprechenden Situationen angemessene Hilfestellung geben zu können, sollte sie bereits eigene Erfahrungen zum Umgang mit Scratch gesammelt haben. Es ist zu erwarten, dass sich durch eine heterogen zusammengesetzte Schülerschaft unterschiedlich schnelle Bearbeitungszeiten entwickeln. Für Schüler*innen, die schnell mit den Bearbeitungen der Aufgaben fertig sind, besteht die Möglichkeit die Geschichte eigenständig weiter zu programmieren.<br />
<br />
Am Ende der Stunde wird der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert. Dazu können, soweit es die technischen Voraussetzungen ermöglichen, einzelne programmierte Geschichten ausgeführt (Projektion ans Whiteboard) werden. Dabei können mögliche Fehlerquellen besprochen und gemeinsam verbessert und positives Feedback gegeben werden. Auch sollen die Schüler*innen dazu angeregt werden zu reflektieren, was sie in dieser Doppelstunde gelernt haben.<br />
<br />
Hier finden sie ergänzendes Material und passende Arbeitsaufträge: [https://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php/Scratch_/_Eine_Geschichte_erstellen_-_Material_und_Arbeitsauftr%C3%A4ge Scratch / Eine Geschichte erstellen - Material und Arbeitsaufträge]<br />
===Anwendung – Den eigenen Namen animieren===<br />
In dieser Doppelstunde trainieren und erweitern die Schülerinnen und Schüler ihre Kompetenzen im Umgang mit Scratch, indem sie ihr erstes eigenes Projekt umsetzen. Ziel ist, dass alle Kinder ein Programm erstellen, das ihren Namen auf interaktiv animierte Art und Weise darstellt. Das heißt, die einzelnen Buchstaben sollen durch bestimmte Ereignisse ausgelöste Effekte zeigen, wofür sich vielfältige Möglichkeiten bieten. Entweder kann ein generelles Ereignis, zum Beispiel das Anklicken des Buchstabens, zum Auslösen der Animation gefordert werden oder die Wahl der Ereignisse bleibt den Kindern freigestellt. Hinsichtlich der Animation bieten sich den Schülerinnen und Schülern viele Optionen, die ihnen offengelassen werden sollten. Zum Beispiel können Programme erstellt werden, durch die sich die Farbe oder Größe eines Buchstabens ändert, der Buchstabe sich bewegt, ein Soundeffekt wiedergegeben wird, der Hintergrund wechselt und vieles andere. <br />
<br />
Die Aufgabe bietet in verschiedener Hinsicht ein hohes Differenzierungspotenzial, welches das Arbeiten auf verschiedenen Fähigkeitsniveaus ermöglicht. So können die Schülerinnen und Schüler jeden Buchstaben auf die gleiche Art und Weise animieren, sich für jeden Buchstaben eine andere Animation überlegen oder sogar mehrere Effekte pro Buchstaben programmieren. Zusätzlich kann den Kindern das Angebot gemacht werden, statt ihrem vollen Namen einen Spitznamen zu wählen oder zusätzlich ihren Nachnamen abzubilden. <br />
<br />
Zum Einstieg kann die Lehrkraft den Schülerinnen und Schüler eine Animation ihres eigenen Namens präsentieren. Ist sie selbst noch Neuling im Umgang mit Scratch, bietet es sich sowieso an, dass sie im Vorfeld einmal selbst eine entsprechende Programmierung vornimmt. Kennt sie Scratch bereits gut, ist schnell ein passender Algorithmus erstellt. Anhand dieses Beispiels kann den Kindern die Aufgabe verdeutlicht werden. Zusätzlich erhalten sie auf diesem Weg erste Ideen für mögliche Animationseffekte. <br />
<br />
An dieser Stelle sollte mit den Schülerinnen und Schülern thematisiert werden, wie ein Buchstabe „auf die Bühne“ gebracht werden kann. Das Vorgehen kann zudem exemplarisch gezeigt werden. Ein Tipp hierzu: Buchstaben können nicht nur aus den vorhandenen Figuren ausgewählt, sondern auch selbst gezeichnet beziehungsweise gemalt werden. Zudem können die Buchstaben-Vorlagen individuell verändert werden. <br />
<br />
Anschließend wird gemeinsam überlegt, was ein Buchstabe alles machen und was sonst noch verändert werden könnte. Dabei erhalten die Schülerinnen und Schüler weitere Anregungen für ihre eigenen Programmierungen. Mit diesen Ideen starten die Kinder in die Arbeitsphase, während der die Lehrkraft für individuelle Fragen zur Verfügung steht. <br />
<br />
Während manche Schülerinnen und Schüler gleich selbstständig verschiedene Programmier-Bausteine austesten, brauchen andere Hilfestellungen, um die Aufgabe zu bewältigen. Hierbei ist hervorzuheben, dass auf der offiziellen Scratch-Homepage ([https://scratch.mit.edu/ https://scratch.mit.edu]) unter der Creative Commons CC BY SA Lizenz zu diesem Vorhaben passendes Material zur Verfügung gestellt wird. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten. <br />
<br />
Schülerinnen und Schüler, die früh mit der Aufgabe fertig sind, können entweder eine weitere Animation ihres Namens programmieren oder sich frei mit Scratch beschäftigen und ihre eigenen Ideen umsetzen. <br />
<br />
Am Ende der Stunde kann der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert werden. Hier können Fragen wie ''„Was hat dir an der Arbeit mit Scratch heute besonders gefallen?“, „Was ist dir heute gut gelungen/schwergefallen?“, „Was hast du heute dazu gelernt?“'' oder ähnliche thematisiert werden.<br />
===Präsentation und Reflexion===<br />
Zum Abschluss der Einheit sollte den Kindern die Möglichkeit gegeben werden, die von ihnen erstellten Animationen der Namen zu präsentieren. Je nach Ausstattung können dafür verschiedene Formate gewählt werden. Die Programmierungen können zum Beispiel nacheinander über ein Whiteboard gezeigt werden oder die Schülerinnen und Schüler laufen von Gerät zu Gerät durch die Klasse und schauen sich die einzelnen Animationen an. Schön ist es, wenn die Kinder hierbei auch Feedback von ihren Mitschüler*innen erhalten. Das kann über Meldungen oder Notizzettel neben den Computern/Laptops/Tablets geschehen. Die Kinder können dabei zum einen benennen, was ihnen besonders gut gefallen hat, zum anderen aber auch Tipps geben, wie das Projekt der Mitschüler*innen vielleicht noch verbessert werden könnte. Durch die Auseinandersetzung mit den verschiedenen Animationen reflektieren die Schülerinnen und Schüler die Arbeit mit Scratch und die Möglichkeiten des Programms. Dabei erhalten sie erneuten Input und werden zum Vergleich mit der eigenen Programmierung angeregt. Bedingt durch dieses Vorgehen sowie die Rückmeldungen ihrer Mitschüler*innen entwickeln manche Kinder vielleicht den Wunsch, ihr eigenes Programm zu überarbeiten und kleine Verbesserungen vorzunehmen. Dafür sollte den Kindern noch ausreichend Zeit eingeräumt werden.<br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion sollte über das Gelernte sowie den Lernprozess gesprochen werden. Auch die Ergebnisse können hier noch einmal zur Sprache kommen. So kann danach gefragt werden, was den Kindern an der Animation ihres oder eines anderen Namens besonders gefallen hat, wie sie die Arbeit mit Scratch empfunden haben, was noch nicht so gut geklappt hat o.ä. Besonders schön ist es, wenn dabei auch Motivation für zukünftige Projekte geweckt wird. Dahingehende Fragen können zum Beispiel lauten: ''„Würdest du gerne noch ein weiteres Programm mit Scratch erstellen?“, „Was könntest du noch mit Scratch erstellen?“'' oder ''„Welches Projekt, das du online gesehen hast, interessiert dich?“''. Hier können gemeinsam, falls ausreichend Zeit zur Verfügung, auch noch weitere interessante Projekte, Spiele oder Animationen gezeigt werden. Um auf die Wünsche der Kinder einzugehen, könnte die Lehrkraft die Schüler*innen dazu motivieren, sich in Ihrer Freizeit noch weiter mit Scratch auseinanderzusetzen. Da für die konkrete Anwendung außer einem Tablet oder Computer und einem entsprechenden Account nichts weiter benötigt wird, können sie Schüler*innen, falls Interesse vorhanden, ihre Ideen zuhause verwirklichen. <br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Scratch_verstehen_und_nutzen_-_Unterrichtseinheit&diff=1830Scratch verstehen und nutzen - Unterrichtseinheit2021-04-02T14:23:35Z<p>Marthaj: Die Seite wurde neu angelegt: „nnn“</p>
<hr />
<div>nnn</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Unterrichten_mit_Scratch&diff=1829Unterrichten mit Scratch2021-04-02T14:20:58Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>==Einleitung==<br />
Im Folgenden handelt es sich um eine erstellte Unterrichteinheit mit der Programmiersprache [[Scratch|Scratch.]] Sie ist für die Grundschule konzipiert und kann je nach Leistungsniveau der Schüler*innen mit dritten und vierten Klassen durchgeführt werden. <br />
<br />
==Einführung und Zielsetzung==<br />
Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist, Schülerinnen und Schülern mit Hilfe von Scratch kindgerecht das [[Programmieren]] näher zu bringen – eine Kompetenz, die in unserer zunehmend digitalisieren Welt an Bedeutung gewinnt. Die Schülerinnen und Schüler nehmen dabei eine neue Rolle im Hinblick auf digitale Medien ein. Sie nutzen nicht nur verschiedene Programme, sondern kreieren diese selbst. So bekommen sie einen Einblick in die Technik hinter verschiedenen Anwendungen, wie zum Beispiel Spielen, die sie aus ihrem Alltag kennen.<br />
<br />
Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Erstellen eigener Befehlsfolgen [[Algorithmus|(Algorithmen]]) sowie dem Verständnis für Ereignisse. Während die entwickelten Algorithmen vorgeben, welche Anweisungen in welcher Reihenfolge ausgeführt werden, legen die Ereignisse fest, durch welche Begebenheiten diese ausgelöst werden. In weiterführenden Unterrichtseinheiten können darüber hinaus beispielsweise auch Schleifen, Variablen oder bedingte Anweisungen kennengelernt werden. <br />
<br />
Ausgehend von anfangs stärker angeleiteten, kurzen Programmierungen werden die Schülerinnen und Schüler Schritt für Schritt zum Erstellen eines eigenen Programms, der interaktiven Animation ihres Namens, geführt. Auf diesem Weg erlernen sie handlungsorientiert verschiedene Funktionen, zum Beispiel, wie sie eine Figur bewegen, ein Geräusch einfügen oder den Hintergrund verändern können. Die Kinder erhalten dabei auch die Möglichkeit, sich kreativ und explorativ selbstständig mit den vielfältigen Möglichkeiten auseinanderzusetzen.<br />
<br />
Zur Umsetzung des Unterrichtsvorhabens empfiehlt sich, dass die Lehrkraft vorab ein Lehrer-Benutzerkonto (<nowiki>https://scratch.mit.edu/educators/register</nowiki>) für Scratch beantragt. Mit diesem können Konten für die Schülerinnen und Schüler erstellt werden, mit denen sie während des Unterrichts arbeiten können. Das bietet den Vorteil, dass die Kinder ihre Programme speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufrufen können. So kann an einem bereits bestehenden Programm weitergearbeitet und das fertige Programme stolz anderen präsentiert werden.<br />
<br />
Zudem ist es sinnvoll, dass die Lehrperson sich bereits im Vorfeld selbst mit Scratch auseinandersetzt und geplante Aufgaben selbst einmal durchführt, sodass sie ihren Schülerinnen und Schülern bei Fragen oder Problemen adäquat zur Seite stehen kann.<br />
<br />
Die gesamte Unterrichtseinheit ist für 4 Doppelstunden ausgelegt, kann aber beliebig um weitere Projekte ergänzt werden. Zur Umsetzung wird ein aktueller Browser sowie, zumindest zum Download, eine Internetverbindung benötigt. <br />
<br />
===Kompetenzen der Unterrichtsreihe===<br />
Folgende übergeordnete Kompetenzen können im Rahmen der Unterrichtsreihe erlernt werden:<br />
<br />
Die Schüler*innen…<br />
<br />
'''K1''' …erklären, dass ein Computer präzise Befehle als Eingabe benötigt.<br />
<br />
'''K2''' …starten sowohl Computer/Tablet als auch das Programm Scratch selbstständig, beenden das Programm ordnungsgemäß und fahren den Computer/das Tablet herunter. <br />
<br />
'''K3''' …sichern ihre Daten in Scratch und öffnen ihre alten Projekte wieder. <br />
<br />
'''K4''' …explorieren und beschreiben verschiedene Funktionen in Scratch.<br />
<br />
'''K5''' …erstellen Abläufe zur Steuerung einzelner Objekte in Scratch mithilfe der vorgegebenen Programmier-Blöcke. <br />
<br />
'''K6''' …lösen Problemstellungen mit der Programmiersprache Scratch. <br />
<br />
'''K7''' …können Programme mit Scratch schreiben. <br />
<br />
'''K8''' …bewerten und optimieren in Scratch geschriebene Programme. <br />
<br />
===Einordnung in den Medienkompetenzrahmen NRW===<br />
Der [[Medienkompetenzrahmen|Medienkompetenzrahmen NRW]] bildet Kompetenzen ab, die Schülerinnen und Schüler zu einem sicheren, kreativen und verantwortungsvollen Umgang mit Medien befähigen sollen. Dazu gehört neben einer umfassenden Medienkompetenz auch eine informatische Grundbildung. Durch die Unterrichtsreihe werden verschiedene dieser Kompetenzen gefördert, die nachfolgend angeführt werden:<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 1. BEDIENEN UND ANWENDEN</u><br />
<br />
1.2 Digitale Werkzeuge: Verschiedene digitale Werkzeuge und deren Funktionsumfang kennen, auswählen sowie diese kreativ, reflektiert und zielgerichtet einsetzen<br />
<br />
1.3 Datenorganisation: Informationen und Daten sicher speichern, wiederfinden und von verschiedenen Orten abrufen; Informationen und Daten zusammenfassen, organisieren und strukturiert aufbewahren<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 4. PRODUZIEREN UND PRÄSENTIEREN</u><br />
<br />
4.1 Medienproduktion und Präsentation: Medienprodukte adressatengerecht planen, gestalten und präsentieren; Möglichkeiten des Veröffentlichens und Teilens kennen und nutzen<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 6. PROBLEMLÖSEN UND MODELLIEREN</u><br />
<br />
6.1 Prinzipien der digitalen Welt: Grundlegende Prinzipien und Funktionsweisen der digitalen Welt identifizieren, kennen, verstehen und bewusst nutzen<br />
<br />
6.2 Algorithmen erkennen: Algorithmische Muster und Strukturen in verschiedenen Kontexten erkennen, nachvollziehen und reflektieren<br />
<br />
6.3 Modellieren und Programmieren: Probleme formalisiert beschreiben, Problemlösestrategien entwickeln und dazu eine strukturierte, algorithmische Sequenz planen; diese auch durch Programmieren umsetzen und die gefundene Lösungsstrategie beurteilen<br />
<br />
==Scratch – Eine Programmiersprache==<br />
Scratch wurde von einem Team der Lifelong Kindergarten Group am Massachusetts Institute of Technology Media Lap entwickelt. Es handelt sich dabei um eine kostenlose, lizenzfreie und frei zugängliche Onlineplattform/Programm.<br />
<br />
Grundsätzlich kann Scratch von jeder Altersgruppe verwendet werden, insbesondere ist es jedoch für Kinder und Jugendliche zwischen 8 und 16 Jahren konzipiert. Für jüngere Kinder gibt es die Möglichkeit ScratchJr auszuprobieren, eine vereinfachte Version des Originals. Diese ist geeignet für Kinder von 5-7 Jahren. <br />
<br />
===Vorstellung von Scratch===<br />
<u>Was ist Scratch?</u><br />
<br />
Scratch ist eine Programmiersprache und eine Online-Community zugleich. Mit Scratch können Kinder und Jugendliche selbstständig eigene Geschichten, Spiele sowie Animationen erstellen, programmieren und hochladen. Die Ergebnisse können dann mit der ganzen Scratch Community geteilt werden und man kann Feedback und/oder Anerkennung für die eigenen Produktionen bekommen. Daraufhin kann sich die eigene Idee weiterentwickeln oder nach Belieben verändert werden.<br />
<br />
Mit Scratch wird das kreative, logische Denken und systematische Schlussfolgern erprobt. Beim Erstellen von Programmen können sich die Lernenden kreativ ausleben und es hilft ihnen mit neuen digitalen Technologien umzugehen. Das ist eine Fähigkeit, die sie in der heutigen Zeit im Alltag benötigen werden. Sie sollte daher angemessen gefördert werden.<br />
<br />
<u>Wie fange ich an?</u> <br />
<br />
Bevor man sein erstes Projekt beginnt, kann man sich eine Schritt-für-Schritt Anleitung ansehen, um sich mit der Programmiersprache bekannt zu machen. Falls anfangs noch keine eigene Idee vorhanden ist, kann unter vielen, bereits vorhandenen Vorschlägen ausgewählt werden. Zudem können die eigenständig erstellten Ideen von anderen Mitgliedern betrachtet und kommentiert werden.<br />
<br />
Auch stehen mehrere Tutorials zur Verfügung, in denen unterschiedliche Themen schrittweise und kindgerecht erklärt werden, sodass einer eigenständigen Arbeit mit dem Programm nichts mehr im Wege stehen sollte.<br />
<br />
Kommen wir nun zu den organisatorischen Voraussetzungen, die benötigt werden. Alles was für die Arbeit mit Scratch gebraucht wird, ist ein digitales Gerät, wie ein Laptop, Computer oder Tablet. Auch auf einem Handy (Smartphone) ist die Nutzung möglich. Eine Internetverbindung ist für die tatsächliche Nutzung von Scratch nicht notwendig. Es kann sich nämlich eine Scratch-App heruntergeladen werden, die offline genutzt werden kann. Es kann daher zuhause oder aber auch in Kindergärten oder Schulen genutzt werden.<br />
<br />
''Scratch finden sie unter dem folgenden Link:'' https://scratch.mit.edu <br />
<br />
''ScratchJr finden sie unter dem folgenden Link:'' https://www.scratchjr.org <br />
<br />
<br />
<u>ScratchEd - Learn, Share, Connect</u><br />
<br />
Mit den vielfältigen Lernmöglichkeiten zur Förderung des Umgangs mit digitalen Medien schließt sich der Gedanke an, Scratch im schulischen Setting zu verwenden. Bereits auf der originalen Website werden sogenannte Scratch-Karten bereitgestellt, die Schüler*innen als auch Lehrkräften helfen, einen bestimmten Inhalt im Unterricht zu behandeln. Mit ScratchEd wurde, ergänzend dazu, eine Website erstellt, die speziell für Lehrkräfte oder pädagogisches Personal ausgerichtet ist. Innerhalb der Website ist das Präsentieren, Dokumentieren und Erkunden von gemachten unterrichtlichen Erfahrungen und damit einhergehend ein gegenseitiges Profitieren und individuelle Weiterbildung möglich. Es lassen sich auf dieser Seite viele Unterrichtsmaterialien und -ideen zur Nutzung von Scratch finden, auf die man als Lehrkraft zurückgreifen kann. Das vielfältige Material lässt sich eingrenzen durch das Angeben des Bildungsgrads, des Inhalts und der Sprache, sodass schnell, für den individuellen Gebrauch, richtige Materialien gefunden werden können.<br />
<br />
In einem eingerichteten Diskussionsforum lassen sich zu einer Vielzahl von Themen bereits Beiträge finden. Auch können weitere Beiträge, Fragen, Ideen oder Erfahrungen gestellt und geteilt werden, auf die andere Mitglieder dann reagieren können. So entsteht ein reger Austausch untereinander.<br />
<br />
Mit Blick auf die Grundschule lässt sich Scratch im Rahmen von vielen unterschiedlichen Fächern nutzen. Anbieten tut sich dabei der Sachunterricht der Grundschule, aber auch in Mathe und Deutsch kann Scratch genutzt werden, um beispielsweise schreiben zu lernen oder das Koordinatensystem kennenzulernen.<br />
<br />
''ScratchEd finden sie unter dem folgenden Link:'' https://scratched.gse.harvard.edu <br />
<br /><br />
<br />
==Aufbau der Unterrichtsreihe==<br />
{| class="wikitable"<br />
|'''Thema der Einheit'''<br />
|'''Kurzbeschreibung'''<br />
|'''Zeit (ca.)'''<br />
|-<br />
|Einstieg: Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch<br />
|Die Schüler*innen aktivieren ihre Vorkenntnisse zum Thema Computer und erlernen erste Schritte im Umgang mit Scratch. Handlungsorientiert setzen sie sich dabei mit der Scratch-Welt auseinander und lernen diese kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Eine Geschichte erstellen<br />
|Unter Anleitung programmieren die Schüler*innen eine Geschichte. Dabei sichern und erweitern sie ihre Kenntnisse im Umgang mit Scratch und lernen neue Funktionen und Befehle kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Den eigenen Namen animieren<br />
|Die Schüler*innen setzen sich weiterhin kreativ und produktiv mit der Programmiersprache Scratch auseinander, indem sie nach eigenen Ideen und Vorstellungen ihren Namen animieren. Dabei wenden sie die zuvor erworbenen Kenntnisse an, haben aber auch die Möglichkeit neue Entdeckungen und Erfahrungen zu machen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Ergebnissicherung: Präsentation und Reflexion<br />
|Die Schüler*innen präsentieren die Animationen ihrer Namen und geben sich gegenseitig Feedback zu diesen. Dadurch angeregt verbessern sie ihre Programmierungen. Als gemeinsamer Abschluss wird die Arbeit mit Scratch reflektiert.<br />
|1 Einzel- oder Doppelstunde<br />
|}<br />
<br />
===Hinweise zum Unterricht und zur Materialerstellung===<br />
Im Folgenden finden Sie einige Hinweise und Tipps für die Arbeit mit Scratch.<br />
<br />
- Schüler*innen müssen entweder mit eigenen Scratch Accounts ausgestattet sein oder ein Lehraccount ist nötig. Diesen können sie unter https://scratch.mit.edu/educators erhalten.<br />
<br />
- Zudem sollten ausreichend Tablets oder Computer zur Verfügung stehen, damit alle Schüler*innen zur gleichen Zeit mit dem Programm arbeiten können. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass diese Geräte über ausreichend Akku verfügen, sodass ein reibungsloser Arbeitsprozess ermöglicht wird.<br />
<br />
- Falls die materielle Ausstattung der Schule es ermöglicht, sollte der Bildschirm der Lehrkraft mithilfe eines Beamers o.ä. an die Wand/Tafel oder auf das Whiteboard projiziert werden.<br />
<br />
- In der dritten Doppelstunde wird eine Unterrichtsidee angewandt, für welche auf der offiziellen Scratch-Homepage (https://scratch.mit.edu) mit der Creative Commons CC BY SA Lizenz passendes Material zur Verfügung steht. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten.<br />
<br />
- Auf eben dieser Website finden Sie zusätzlich weitere spannende Unterrichtsideen, auf welche Sie bei Interesse zurückgreifen können. Dazu können Sie die Unterrichtseinheit natürlich um mögliche weitere Vorhaben ergänzen und den Schüler*innen so eine noch tiefere Auseinandersetzung mit Scratch ermöglichen. <br />
<br />
==Die Unterrichtsstunden im Detail==<br />
<br />
===Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch===<br />
In der ersten Doppelstunde dieser Unterrichtsreihe lernen die Schülerinnen und Schüler die Programmiersprache Scratch kennen und erproben erste Handlungen mit dieser. Ziel ist es, dass die Kinder sich schrittweise mit Scratch auseinandersetzen und den Umgang damit erproben. Sie lernen, wie sie die Scratch-Welt bedienen und wie sie Figuren in der Welt platzieren, verschieben und in ihren Eigenschaften verändern können. Zudem lernen sie, wie sie den einzelnen Objekten (Figuren) unterschiedliche Befehle geben.<br />
<br />
Zum Einstieg in die Stunde sollen zunächst die Präkonzepte der Schüler*innen gesammelt und aktiviert werden. Durch die Frage der Lehrkraft, wer von den Schüler*innen bereits Erfahrungen mit der Arbeit mit einem Computer gesammelt hat, soll bei den Lernenden das Gefühl des Bekannten hergestellt werden, da vermutlich (fast) jede*r Lernende gewisse Erfahrungen dazu hat. Durch die Einführung soll den Lernenden verdeutlicht werden, dass ein Computer eindeutige und genaue Befehle braucht, um zu arbeiten. Wenn mit der Klasse bereits Unterrichtsstunden zum Thema Roboter stattgefunden haben, wie beispielsweise „[[Wie funktioniert der Roboter?|Wie funktioniert der Roboter]]“ oder die Unterrichtsreihe zum [[Ozobot]], ist dieses Vorwissen möglicherweise bereits vorhanden und muss nur nochmals thematisiert werden. Ist dies nicht der Fall, sollte dieses Wissen anderweitig entwickelt werden. Beispielsweise kann die Lehrkraft dazu selbst einen Roboter spielen, der mithilfe von Befehlen der Schüler*innen zur Klassenzimmertür gelenkt werden muss. Bei ungenauen Befehlen läuft die Lehrkraft beispielsweise gegen die Wand oder Stühle. Dadurch lernen die Schüler*innen, dass ihre Befehle eindeutig sein müssen, da der „Roboter“ sonst nicht genau das macht, was von ihm verlangt wird.<br />
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Nach dieser kurzen Einführung öffnet die Lehrkraft Scratch auf ihrem Computer und projiziert das Bild am besten an die Tafel (Whiteboard). Sie zeigt den Schüler*innen interessante Projekte, indem sie diese kurz ablaufen lässt. So soll das Interesse der Lernenden geweckt werden, selbst Projekte erstellen zu wollen. Je nach Ausstattung der Schule sollen die Schüler*innen dann an eigene Computer oder auch Tablets (Scratch-App) gehen, um durch eigene Handlungen die ersten Schritte im Umgang mit Scratch zu erfahren. Dazu eignet sich die Vorstellung, dass die Scratch-Welt wie eine Bühne aufgebaut ist, auf der sich Figuren, nach einem Skript, bewegen können. Die Lehrkraft zeigt die einzelnen Schritte auf ihrem Computer, sodass die Kinder diese selbst nachmachen können. Zwischendurch gibt es unterschiedliche Arbeitsaufträge, die die Kinder dann eigenständig bearbeiten sollen. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass die Lernenden so viele Entscheidungen wie möglich individuell und eigenständig treffen können, wie beispielsweise die Auswahl der Figur, des Bühnenbilds etc. So werden die Schüler*innen schrittweise mit dem Programm vertraut und können es mithilfe der Anleitung durch die Lehrkraft eigenständig erproben und ausprobieren. Die einzelnen Schritte werden [[Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge|hier]] genauer erläutert.<br />
<br />
Nachdem die Kinder die ersten Schritte mit Scratch unter Anleitung kennengelernt haben, können sie es, falls noch Zeit vorhanden, eigenständig ausprobieren und so weitere Entdeckungen machen.<br />
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Die Doppelstunde endet mit einer kurzen Reflexion der gemachten Erfahrungen. Dazu treffen sich alle Lernenden im Halbkreis vor der Tafel. Mithilfe von Fragen wie ''„Was ist Scratch?“'' oder ''„Was kann man mit Scratch machen?“'' soll zunächst die Funktion von Scratch besprochen werden. Anschließend können Reflexionssätze wie ''„Das hat mir an der Arbeit mit Scratch Spaß gemacht“'' oder ''„Dabei hatte ich bei der Arbeit mit Scratch noch Schwierigkeiten“'' dabei helfen, die Arbeitsphase und das Gelernte zu reflektieren. Bei Bedarf können hier auch grundlegende Fachbegriffe nochmals gesammelt und besprochen werden (z.B.: Befehl; Objekt). <br />
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Hier finden sie ergänzendes Material und passende Arbeitsaufträge: [[Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge]] <br />
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===Anwendung – Eine Geschichte erstellen===<br />
In der zweiten Doppelstunde der Unterrichtseinheit festigen und erweitern die Schüler*innen ihr Wissen zum Umgang mit Scratch, indem sie Schritt für Schritt eine Geschichte erstellen. Ziel der Unterrichtsstunde ist es, dass jede*r Lernende die Geschichte oder Teile der Geschichte programmiert. Je nach Leistungsstärke oder Alter der Lerngruppe können die Anweisungen oder Tipps angepasst oder die Aufgaben weniger kleinschrittig gestellt werden, damit die Lernenden in jedem Fall kognitiv aktiv werden, selbständig ausprobieren und in ihrer Problemlösefähigkeit gefördert werden. Während der Arbeitsphase lernen sie handlungsorientiert, dass einige Parameter (Werte) verändert werden können (z.B. Schrittgröße, x- und y-Werte) und dass ein Programm aus einer Abfolge von Befehlen besteht, welche durch ein bestimmtes Ereignis gestartet werden muss. Weiterhin entdecken sie, dass jedes Objekt ein oder mehrere Programme haben kann, welche unterschiedlich oder manchmal auch von demselben Ereignis gestartet werden können. Zudem lernen sie, wie sich die einzelnen Objekte eines Programmes untereinander über geheime Nachrichten verständigen können. Die wichtigsten Fachbegriffe der Unterrichtsstunde können wieder einmal schriftlich an der Tafel gesammelt oder im Wortspeicher ergänzt werden (Bsp.: Algorithmus; Parameter etc.).<br />
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Zunächst beginnt die Stunde mit einer kurzen Rekapitulation der letzten Doppelstunde. Im Halbkreis vor der Tafel sollen gemeinsam Schwierigkeiten besprochen werden, die letzte Stunde aufgetreten sind. Gemeinsam soll überlegt werden, wie man diese lösen könnte und welche grundlegenden Aspekte man bei der Arbeit mit Scratch beachten muss (z.B. regelmäßiges abspeichern). Diese können natürlich je nach Lerngruppe unterschiedlich sein. Danach führt die Lehrkraft in die Geschichte ein, mit der in dieser Stunde gearbeitet werden soll. Dazu liest sie die Einleitung der Geschichte vor und versucht die Schüler*innen zu motivieren, diese Geschichte selbstständig programmieren zu wollen. Die Schüler*innen bearbeiten schrittweise die einzelnen Aufgaben (siehe Anhang). Zur Unterstützung können bestimmte Tippkarten zur Verfügung gestellt werden, die die Schüler*innen sich bei Schwierigkeiten selbstständig holen können. Die Lehrkraft sollte während der gesamten Arbeitsphase, die sie mal mehr mal weniger anleitet, für individuelle Fragen oder Probleme der Schüler*innen zur Verfügung stehen. Um in den entsprechenden Situationen angemessene Hilfestellung geben zu können, sollte sie bereits eigene Erfahrungen zum Umgang mit Scratch gesammelt haben. Es ist zu erwarten, dass sich durch eine heterogen zusammengesetzte Schülerschaft unterschiedlich schnelle Bearbeitungszeiten entwickeln. Für Schüler*innen, die schnell mit den Bearbeitungen der Aufgaben fertig sind, besteht die Möglichkeit die Geschichte eigenständig weiter zu programmieren.<br />
<br />
Am Ende der Stunde wird der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert. Dazu können, soweit es die technischen Voraussetzungen ermöglichen, einzelne programmierte Geschichten ausgeführt (Projektion ans Whiteboard) werden. Dabei können mögliche Fehlerquellen besprochen und gemeinsam verbessert und positives Feedback gegeben werden. Auch sollen die Schüler*innen dazu angeregt werden zu reflektieren, was sie in dieser Doppelstunde gelernt haben.<br />
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Hier finden sie ergänzendes Material und passende Arbeitsaufträge: [[Scratch / Eine Geschichte erstellen - Material und Arbeitsaufträge]]<br />
<br />
===Anwendung – Den eigenen Namen animieren===<br />
In dieser Doppelstunde trainieren und erweitern die Schülerinnen und Schüler ihre Kompetenzen im Umgang mit Scratch, indem sie ihr erstes eigenes Projekt umsetzen. Ziel ist, dass alle Kinder ein Programm erstellen, das ihren Namen auf interaktiv animierte Art und Weise darstellt. Das heißt, die einzelnen Buchstaben sollen durch bestimmte Ereignisse ausgelöste Effekte zeigen, wofür sich vielfältige Möglichkeiten bieten. Entweder kann ein generelles Ereignis, zum Beispiel das Anklicken des Buchstabens, zum Auslösen der Animation gefordert werden oder die Wahl der Ereignisse bleibt den Kindern freigestellt. Hinsichtlich der Animation bieten sich den Schülerinnen und Schülern viele Optionen, die ihnen offengelassen werden sollten. Zum Beispiel können Programme erstellt werden, durch die sich die Farbe oder Größe eines Buchstabens ändert, der Buchstabe sich bewegt, ein Soundeffekt wiedergegeben wird, der Hintergrund wechselt und vieles andere. <br />
<br />
Die Aufgabe bietet in verschiedener Hinsicht ein hohes Differenzierungspotenzial, welches das Arbeiten auf verschiedenen Fähigkeitsniveaus ermöglicht. So können die Schülerinnen und Schüler jeden Buchstaben auf die gleiche Art und Weise animieren, sich für jeden Buchstaben eine andere Animation überlegen oder sogar mehrere Effekte pro Buchstaben programmieren. Zusätzlich kann den Kindern das Angebot gemacht werden, statt ihrem vollen Namen einen Spitznamen zu wählen oder zusätzlich ihren Nachnamen abzubilden. <br />
<br />
Zum Einstieg kann die Lehrkraft den Schülerinnen und Schüler eine Animation ihres eigenen Namens präsentieren. Ist sie selbst noch Neuling im Umgang mit Scratch, bietet es sich sowieso an, dass sie im Vorfeld einmal selbst eine entsprechende Programmierung vornimmt. Kennt sie Scratch bereits gut, ist schnell ein passender Algorithmus erstellt. Anhand dieses Beispiels kann den Kindern die Aufgabe verdeutlicht werden. Zusätzlich erhalten sie auf diesem Weg erste Ideen für mögliche Animationseffekte. <br />
<br />
An dieser Stelle sollte mit den Schülerinnen und Schülern thematisiert werden, wie ein Buchstabe „auf die Bühne“ gebracht werden kann. Das Vorgehen kann zudem exemplarisch gezeigt werden. Ein Tipp hierzu: Buchstaben können nicht nur aus den vorhandenen Figuren ausgewählt, sondern auch selbst gezeichnet beziehungsweise gemalt werden. Zudem können die Buchstaben-Vorlagen individuell verändert werden. <br />
<br />
Anschließend wird gemeinsam überlegt, was ein Buchstabe alles machen und was sonst noch verändert werden könnte. Dabei erhalten die Schülerinnen und Schüler weitere Anregungen für ihre eigenen Programmierungen. Mit diesen Ideen starten die Kinder in die Arbeitsphase, während der die Lehrkraft für individuelle Fragen zur Verfügung steht. <br />
<br />
Während manche Schülerinnen und Schüler gleich selbstständig verschiedene Programmier-Bausteine austesten, brauchen andere Hilfestellungen, um die Aufgabe zu bewältigen. Hierbei ist hervorzuheben, dass auf der offiziellen Scratch-Homepage (https://scratch.mit.edu) unter der Creative Commons CC BY SA Lizenz zu diesem Vorhaben passendes Material zur Verfügung gestellt wird. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten. <br />
<br />
Schülerinnen und Schüler, die früh mit der Aufgabe fertig sind, können entweder eine weitere Animation ihres Namens programmieren oder sich frei mit Scratch beschäftigen und ihre eigenen Ideen umsetzen. <br />
<br />
Am Ende der Stunde kann der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert werden. Hier können Fragen wie ''„Was hat dir an der Arbeit mit Scratch heute besonders gefallen?“, „Was ist dir heute gut gelungen/schwergefallen?“, „Was hast du heute dazu gelernt?“'' oder ähnliche thematisiert werden.<br />
<br />
===Präsentation und Reflexion===<br />
Zum Abschluss der Einheit sollte den Kindern die Möglichkeit gegeben werden, die von ihnen erstellten Animationen der Namen zu präsentieren. Je nach Ausstattung können dafür verschiedene Formate gewählt werden. Die Programmierungen können zum Beispiel nacheinander über ein Whiteboard gezeigt werden oder die Schülerinnen und Schüler laufen von Gerät zu Gerät durch die Klasse und schauen sich die einzelnen Animationen an. Schön ist es, wenn die Kinder hierbei auch Feedback von ihren Mitschüler*innen erhalten. Das kann über Meldungen oder Notizzettel neben den Computern/Laptops/Tablets geschehen. Die Kinder können dabei zum einen benennen, was ihnen besonders gut gefallen hat, zum anderen aber auch Tipps geben, wie das Projekt der Mitschüler*innen vielleicht noch verbessert werden könnte. Durch die Auseinandersetzung mit den verschiedenen Animationen reflektieren die Schülerinnen und Schüler die Arbeit mit Scratch und die Möglichkeiten des Programms. Dabei erhalten sie erneuten Input und werden zum Vergleich mit der eigenen Programmierung angeregt. Bedingt durch dieses Vorgehen sowie die Rückmeldungen ihrer Mitschüler*innen entwickeln manche Kinder vielleicht den Wunsch, ihr eigenes Programm zu überarbeiten und kleine Verbesserungen vorzunehmen. Dafür sollte den Kindern noch ausreichend Zeit eingeräumt werden. <br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion sollte über das Gelernte sowie den Lernprozess gesprochen werden. Auch die Ergebnisse können hier noch einmal zur Sprache kommen. So kann danach gefragt werden, was den Kindern an der Animation ihres oder eines anderen Namens besonders gefallen hat, wie sie die Arbeit mit Scratch empfunden haben, was noch nicht so gut geklappt hat o.ä. Besonders schön ist es, wenn dabei auch Motivation für zukünftige Projekte geweckt wird. Dahingehende Fragen können zum Beispiel lauten: ''„Würdest du gerne noch ein weiteres Programm mit Scratch erstellen?“, „Was könntest du noch mit Scratch erstellen?“'' oder ''„Welches Projekt, das du online gesehen hast, interessiert dich?“''. Hier können gemeinsam, falls ausreichend Zeit zur Verfügung, auch noch weitere interessante Projekte, Spiele oder Animationen gezeigt werden. Um auf die Wünsche der Kinder einzugehen, könnte die Lehrkraft die Schüler*innen dazu motivieren, sich in Ihrer Freizeit noch weiter mit Scratch auseinanderzusetzen. Da für die konkrete Anwendung außer einem Tablet oder Computer und einem entsprechenden Account nichts weiter benötigt wird, können sie Schüler*innen, falls Interesse vorhanden, ihre Ideen zuhause verwirklichen. <br />
<br />
__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Scratch_/_Wie_im_Theater_-_Material_und_Arbeitsauftr%C3%A4ge&diff=1828Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge2021-04-02T14:19:01Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>==Information==<br />
Im Folgenden handelt es sich um ergänzendes Material und Arbeitsaufträge zur ersten Doppelstunde der Unterrichtseinheit [[Unterrichten mit Scratch|Scratch]]. <br />
<br />
== Ergänzendes Material ==<br />
Schritt 1: Starte Scratch und hole zwei Figuren deiner Wahl auf die Bühne. Du kannst sie verschieben, indem du sie mit dem Mauszeiger anklickst und verschiebst. Mit dem Mülleimersymbol kannst du Objekte deiner Welt auch wieder löschen. <br />
<br />
Schritt 2: Gib deinen Figuren sinnvolle Namen. Dazu musst du die gewünschte Figur anklicken und in dem entsprechenden Feld unterhalb der Bühne den Namen eingeben, den du dir für sie wünschst. <br />
<br />
Schritt 3: Unterhalb der Bühne kann man auch die Größe der Figuren ändern. Verändere dazu die Zahl und bringe die Figur auf die gewünschte Größe. <br />
<br />
Schritt 4: Die Bühne ist wie ein Koordinatensystem eingeteilt. Verschiebe eine Figur und beobachte, wie sich unterhalb der Bühne x- und y-Werte verändern. Verändere auch die x- und y-Werte und beobachte, wo die Figur anschließend steht. Halte deine Beobachtungen schriftlich fest. ''(Reflexionsfragen können sein: „Wird der x-Wert größer/kleiner rutscht die Figur nach …“; „Wird der y-Wert größer/kleiner rutscht die Figur nach …“). Falls ein Koordinatensystem den Schüler*innen noch nicht bekannt ist, sollte ein Hilfsbild an der Tafel gezeigt werden, um die Achsen zu verdeutlichen.'' <br />
<br />
Schritt 5: Hintergründe können in Scratch verändert werden – wir nennen das Bühnenbilder. Verändere das Bühnenbild und verschiebe deine Figuren sinnvoll auf der Bühne. <br />
<br />
Schritt 6: Zur Sicherheit solltest du dein Projekt hin und wieder abspeichern, damit es nicht verloren gehen kann. (Hier sollte der Speichervorgang kurz besprochen werden.) <br />
<br />
Schritt 7: Figuren haben bestimmte Eigenschaften, z.B. Kostüme. Man kann sie sich genau anschauen, wenn man oben links auf Kostüme klickt. Kostüme bestimmen das Aussehen des Objekts. Wähle Kostüm2 aus und verändere dieses Kostüm im Editor. Beobachte, was passiert. <br />
<br />
Schritt 8: Mit einem Skript/Programm kannst du die Aktionen festlegen, die eine Scratch-Figur ausführen soll (wie sie sich bewegen soll, was sie sagen soll etc.). Ein Programm erstellt man, indem man mit der Maus passende Programmierkacheln aus dem Anweisungsfenster in das Skript-Fenster zieht. Dort muss es geeignet angepasst werden und mit anderen Blöcken zusammengesetzt werden. Manche Blöcke können mithilfe von Zahlen/Parametern verändert werden. Die Figur oben rechts zeigt, für wen das Programm bestimmt ist. <br />
<br />
== Arbeitsaufträge ==<br />
a. Erstelle für die größere deiner Figuren das gezeigte Programm ''(Lehrkraft erstellt eigenes Programm und passt es dem Leistungsniveau ihrer Klasse an).'' <br />
<br />
b. Teste das Verhalten, indem du auf die rechte Pfeiltaste klickst.<br />
<br />
c. Erstelle selbstständig ein entsprechendes Programm für die linke Pfeiltaste. Deine Figur soll sich dann nach links bewegen. <br />
<br />
d. Speicher dein Projekt.<br />
<br />
Anmerkung: Das in der Abbildung gezeigte Programm kann je nach Leistungsstärke und Alter der Lerngruppe angepasst bzw. erweitert werden.<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Scratch_/_Wie_im_Theater_-_Material_und_Arbeitsauftr%C3%A4ge&diff=1827Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge2021-04-02T14:17:48Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>== Information ==<br />
Im Folgenden handelt es sich um ergänzendes Material und Arbeitsaufträge zur ersten Doppelstunde der Unterrichtseinheit [[Unterrichten mit Scratch|Scratch]]. <br />
<br />
Schritt 1: Starte Scratch und hole zwei Figuren deiner Wahl auf die Bühne. Du kannst sie verschieben, indem du sie mit dem Mauszeiger anklickst und verschiebst. Mit dem Mülleimersymbol kannst du Objekte deiner Welt auch wieder löschen. <br />
<br />
Schritt 2: Gib deinen Figuren sinnvolle Namen. Dazu musst du die gewünschte Figur anklicken und in dem entsprechenden Feld unterhalb der Bühne den Namen eingeben, den du dir für sie wünschst. <br />
<br />
Schritt 3: Unterhalb der Bühne kann man auch die Größe der Figuren ändern. Verändere dazu die Zahl und bringe die Figur auf die gewünschte Größe. <br />
<br />
Schritt 4: Die Bühne ist wie ein Koordinatensystem eingeteilt. Verschiebe eine Figur und beobachte, wie sich unterhalb der Bühne x- und y-Werte verändern. Verändere auch die x- und y-Werte und beobachte, wo die Figur anschließend steht. Halte deine Beobachtungen schriftlich fest. ''(Reflexionsfragen können sein: „Wird der x-Wert größer/kleiner rutscht die Figur nach …“; „Wird der y-Wert größer/kleiner rutscht die Figur nach …“). Falls ein Koordinatensystem den Schüler*innen noch nicht bekannt ist, sollte ein Hilfsbild an der Tafel gezeigt werden, um die Achsen zu verdeutlichen.'' <br />
<br />
Schritt 5: Hintergründe können in Scratch verändert werden – wir nennen das Bühnenbilder. Verändere das Bühnenbild und verschiebe deine Figuren sinnvoll auf der Bühne. <br />
<br />
Schritt 6: Zur Sicherheit solltest du dein Projekt hin und wieder abspeichern, damit es nicht verloren gehen kann. (Hier sollte der Speichervorgang kurz besprochen werden.) <br />
<br />
Schritt 7: Figuren haben bestimmte Eigenschaften, z.B. Kostüme. Man kann sie sich genau anschauen, wenn man oben links auf Kostüme klickt. Kostüme bestimmen das Aussehen des Objekts. Wähle Kostüm2 aus und verändere dieses Kostüm im Editor. Beobachte, was passiert. <br />
<br />
Schritt 8: Mit einem Skript/Programm kannst du die Aktionen festlegen, die eine Scratch-Figur ausführen soll (wie sie sich bewegen soll, was sie sagen soll etc.). Ein Programm erstellt man, indem man mit der Maus passende Programmierkacheln aus dem Anweisungsfenster in das Skript-Fenster zieht. Dort muss es geeignet angepasst werden und mit anderen Blöcken zusammengesetzt werden. Manche Blöcke können mithilfe von Zahlen/Parametern verändert werden. Die Figur oben rechts zeigt, für wen das Programm bestimmt ist. <br />
<br />
<br />
<u>Arbeitsaufträge:</u> <br />
<br />
a. Erstelle für die größere deiner Figuren das gezeigte Programm ''(Lehrkraft erstellt eigenes Programm und passt es dem Leistungsniveau ihrer Klasse an).'' <br />
<br />
b. Teste das Verhalten, indem du auf die rechte Pfeiltaste klickst.<br />
<br />
c. Erstelle selbstständig ein entsprechendes Programm für die linke Pfeiltaste. Deine Figur soll sich dann nach links bewegen. <br />
<br />
d. Speicher dein Projekt.<br />
<br />
Anmerkung: Das in der Abbildung gezeigte Programm kann je nach Leistungsstärke und Alter der Lerngruppe angepasst bzw. erweitert werden.<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Unterrichten_mit_Scratch&diff=1826Unterrichten mit Scratch2021-04-02T14:15:50Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>== Einleitung ==<br />
Im Folgenden handelt es sich um eine erstellte Unterrichteinheit mit der Programmiersprache [[Scratch|Scratch.]] Sie ist für die Grundschule konzipiert und kann je nach Leistungsniveau der Schüler*innen mit dritten und vierten Klassen durchgeführt werden. <br />
<br />
==Einführung und Zielsetzung==<br />
Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist, Schülerinnen und Schülern mit Hilfe von Scratch kindgerecht das [[Programmieren]] näher zu bringen – eine Kompetenz, die in unserer zunehmend digitalisieren Welt an Bedeutung gewinnt. Die Schülerinnen und Schüler nehmen dabei eine neue Rolle im Hinblick auf digitale Medien ein. Sie nutzen nicht nur verschiedene Programme, sondern kreieren diese selbst. So bekommen sie einen Einblick in die Technik hinter verschiedenen Anwendungen, wie zum Beispiel Spielen, die sie aus ihrem Alltag kennen.<br />
<br />
Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Erstellen eigener Befehlsfolgen [[Algorithmus|(Algorithmen]]) sowie dem Verständnis für Ereignisse. Während die entwickelten Algorithmen vorgeben, welche Anweisungen in welcher Reihenfolge ausgeführt werden, legen die Ereignisse fest, durch welche Begebenheiten diese ausgelöst werden. In weiterführenden Unterrichtseinheiten können darüber hinaus beispielsweise auch Schleifen, Variablen oder bedingte Anweisungen kennengelernt werden. <br />
<br />
Ausgehend von anfangs stärker angeleiteten, kurzen Programmierungen werden die Schülerinnen und Schüler Schritt für Schritt zum Erstellen eines eigenen Programms, der interaktiven Animation ihres Namens, geführt. Auf diesem Weg erlernen sie handlungsorientiert verschiedene Funktionen, zum Beispiel, wie sie eine Figur bewegen, ein Geräusch einfügen oder den Hintergrund verändern können. Die Kinder erhalten dabei auch die Möglichkeit, sich kreativ und explorativ selbstständig mit den vielfältigen Möglichkeiten auseinanderzusetzen.<br />
<br />
Zur Umsetzung des Unterrichtsvorhabens empfiehlt sich, dass die Lehrkraft vorab ein Lehrer-Benutzerkonto (<nowiki>https://scratch.mit.edu/educators/register</nowiki>) für Scratch beantragt. Mit diesem können Konten für die Schülerinnen und Schüler erstellt werden, mit denen sie während des Unterrichts arbeiten können. Das bietet den Vorteil, dass die Kinder ihre Programme speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufrufen können. So kann an einem bereits bestehenden Programm weitergearbeitet und das fertige Programme stolz anderen präsentiert werden.<br />
<br />
Zudem ist es sinnvoll, dass die Lehrperson sich bereits im Vorfeld selbst mit Scratch auseinandersetzt und geplante Aufgaben selbst einmal durchführt, sodass sie ihren Schülerinnen und Schülern bei Fragen oder Problemen adäquat zur Seite stehen kann.<br />
<br />
Die gesamte Unterrichtseinheit ist für 4 Doppelstunden ausgelegt, kann aber beliebig um weitere Projekte ergänzt werden. Zur Umsetzung wird ein aktueller Browser sowie, zumindest zum Download, eine Internetverbindung benötigt. <br />
<br />
===Kompetenzen der Unterrichtsreihe===<br />
Folgende übergeordnete Kompetenzen können im Rahmen der Unterrichtsreihe erlernt werden:<br />
<br />
Die Schüler*innen…<br />
<br />
'''K1''' …erklären, dass ein Computer präzise Befehle als Eingabe benötigt.<br />
<br />
'''K2''' …starten sowohl Computer/Tablet als auch das Programm Scratch selbstständig, beenden das Programm ordnungsgemäß und fahren den Computer/das Tablet herunter. <br />
<br />
'''K3''' …sichern ihre Daten in Scratch und öffnen ihre alten Projekte wieder. <br />
<br />
'''K4''' …explorieren und beschreiben verschiedene Funktionen in Scratch.<br />
<br />
'''K5''' …erstellen Abläufe zur Steuerung einzelner Objekte in Scratch mithilfe der vorgegebenen Programmier-Blöcke. <br />
<br />
'''K6''' …lösen Problemstellungen mit der Programmiersprache Scratch. <br />
<br />
'''K7''' …können Programme mit Scratch schreiben. <br />
<br />
'''K8''' …bewerten und optimieren in Scratch geschriebene Programme. <br />
<br />
===Einordnung in den Medienkompetenzrahmen NRW===<br />
Der [[Medienkompetenzrahmen|Medienkompetenzrahmen NRW]] bildet Kompetenzen ab, die Schülerinnen und Schüler zu einem sicheren, kreativen und verantwortungsvollen Umgang mit Medien befähigen sollen. Dazu gehört neben einer umfassenden Medienkompetenz auch eine informatische Grundbildung. Durch die Unterrichtsreihe werden verschiedene dieser Kompetenzen gefördert, die nachfolgend angeführt werden:<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 1. BEDIENEN UND ANWENDEN</u><br />
<br />
1.2 Digitale Werkzeuge: Verschiedene digitale Werkzeuge und deren Funktionsumfang kennen, auswählen sowie diese kreativ, reflektiert und zielgerichtet einsetzen<br />
<br />
1.3 Datenorganisation: Informationen und Daten sicher speichern, wiederfinden und von verschiedenen Orten abrufen; Informationen und Daten zusammenfassen, organisieren und strukturiert aufbewahren<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 4. PRODUZIEREN UND PRÄSENTIEREN</u><br />
<br />
4.1 Medienproduktion und Präsentation: Medienprodukte adressatengerecht planen, gestalten und präsentieren; Möglichkeiten des Veröffentlichens und Teilens kennen und nutzen<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 6. PROBLEMLÖSEN UND MODELLIEREN</u><br />
<br />
6.1 Prinzipien der digitalen Welt: Grundlegende Prinzipien und Funktionsweisen der digitalen Welt identifizieren, kennen, verstehen und bewusst nutzen<br />
<br />
6.2 Algorithmen erkennen: Algorithmische Muster und Strukturen in verschiedenen Kontexten erkennen, nachvollziehen und reflektieren<br />
<br />
6.3 Modellieren und Programmieren: Probleme formalisiert beschreiben, Problemlösestrategien entwickeln und dazu eine strukturierte, algorithmische Sequenz planen; diese auch durch Programmieren umsetzen und die gefundene Lösungsstrategie beurteilen<br />
<br />
==Scratch – Eine Programmiersprache==<br />
Scratch wurde von einem Team der Lifelong Kindergarten Group am Massachusetts Institute of Technology Media Lap entwickelt. Es handelt sich dabei um eine kostenlose, lizenzfreie und frei zugängliche Onlineplattform/Programm.<br />
<br />
Grundsätzlich kann Scratch von jeder Altersgruppe verwendet werden, insbesondere ist es jedoch für Kinder und Jugendliche zwischen 8 und 16 Jahren konzipiert. Für jüngere Kinder gibt es die Möglichkeit ScratchJr auszuprobieren, eine vereinfachte Version des Originals. Diese ist geeignet für Kinder von 5-7 Jahren. <br />
<br />
===Vorstellung von Scratch===<br />
<u>Was ist Scratch?</u><br />
<br />
Scratch ist eine Programmiersprache und eine Online-Community zugleich. Mit Scratch können Kinder und Jugendliche selbstständig eigene Geschichten, Spiele sowie Animationen erstellen, programmieren und hochladen. Die Ergebnisse können dann mit der ganzen Scratch Community geteilt werden und man kann Feedback und/oder Anerkennung für die eigenen Produktionen bekommen. Daraufhin kann sich die eigene Idee weiterentwickeln oder nach Belieben verändert werden.<br />
<br />
Mit Scratch wird das kreative, logische Denken und systematische Schlussfolgern erprobt. Beim Erstellen von Programmen können sich die Lernenden kreativ ausleben und es hilft ihnen mit neuen digitalen Technologien umzugehen. Das ist eine Fähigkeit, die sie in der heutigen Zeit im Alltag benötigen werden. Sie sollte daher angemessen gefördert werden.<br />
<br />
<u>Wie fange ich an?</u> <br />
<br />
Bevor man sein erstes Projekt beginnt, kann man sich eine Schritt-für-Schritt Anleitung ansehen, um sich mit der Programmiersprache bekannt zu machen. Falls anfangs noch keine eigene Idee vorhanden ist, kann unter vielen, bereits vorhandenen Vorschlägen ausgewählt werden. Zudem können die eigenständig erstellten Ideen von anderen Mitgliedern betrachtet und kommentiert werden.<br />
<br />
Auch stehen mehrere Tutorials zur Verfügung, in denen unterschiedliche Themen schrittweise und kindgerecht erklärt werden, sodass einer eigenständigen Arbeit mit dem Programm nichts mehr im Wege stehen sollte.<br />
<br />
Kommen wir nun zu den organisatorischen Voraussetzungen, die benötigt werden. Alles was für die Arbeit mit Scratch gebraucht wird, ist ein digitales Gerät, wie ein Laptop, Computer oder Tablet. Auch auf einem Handy (Smartphone) ist die Nutzung möglich. Eine Internetverbindung ist für die tatsächliche Nutzung von Scratch nicht notwendig. Es kann sich nämlich eine Scratch-App heruntergeladen werden, die offline genutzt werden kann. Es kann daher zuhause oder aber auch in Kindergärten oder Schulen genutzt werden.<br />
<br />
''Scratch finden sie unter dem folgenden Link:'' https://scratch.mit.edu <br />
<br />
''ScratchJr finden sie unter dem folgenden Link:'' https://www.scratchjr.org <br />
<br />
<br />
<u>ScratchEd - Learn, Share, Connect</u><br />
<br />
Mit den vielfältigen Lernmöglichkeiten zur Förderung des Umgangs mit digitalen Medien schließt sich der Gedanke an, Scratch im schulischen Setting zu verwenden. Bereits auf der originalen Website werden sogenannte Scratch-Karten bereitgestellt, die Schüler*innen als auch Lehrkräften helfen, einen bestimmten Inhalt im Unterricht zu behandeln. Mit ScratchEd wurde, ergänzend dazu, eine Website erstellt, die speziell für Lehrkräfte oder pädagogisches Personal ausgerichtet ist. Innerhalb der Website ist das Präsentieren, Dokumentieren und Erkunden von gemachten unterrichtlichen Erfahrungen und damit einhergehend ein gegenseitiges Profitieren und individuelle Weiterbildung möglich. Es lassen sich auf dieser Seite viele Unterrichtsmaterialien und -ideen zur Nutzung von Scratch finden, auf die man als Lehrkraft zurückgreifen kann. Das vielfältige Material lässt sich eingrenzen durch das Angeben des Bildungsgrads, des Inhalts und der Sprache, sodass schnell, für den individuellen Gebrauch, richtige Materialien gefunden werden können.<br />
<br />
In einem eingerichteten Diskussionsforum lassen sich zu einer Vielzahl von Themen bereits Beiträge finden. Auch können weitere Beiträge, Fragen, Ideen oder Erfahrungen gestellt und geteilt werden, auf die andere Mitglieder dann reagieren können. So entsteht ein reger Austausch untereinander.<br />
<br />
Mit Blick auf die Grundschule lässt sich Scratch im Rahmen von vielen unterschiedlichen Fächern nutzen. Anbieten tut sich dabei der Sachunterricht der Grundschule, aber auch in Mathe und Deutsch kann Scratch genutzt werden, um beispielsweise schreiben zu lernen oder das Koordinatensystem kennenzulernen.<br />
<br />
''ScratchEd finden sie unter dem folgenden Link:'' https://scratched.gse.harvard.edu <br />
<br /><br />
<br />
==Aufbau der Unterrichtsreihe==<br />
{| class="wikitable"<br />
|'''Thema der Einheit'''<br />
|'''Kurzbeschreibung'''<br />
|'''Zeit (ca.)'''<br />
|-<br />
|Einstieg: Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch<br />
|Die Schüler*innen aktivieren ihre Vorkenntnisse zum Thema Computer und erlernen erste Schritte im Umgang mit Scratch. Handlungsorientiert setzen sie sich dabei mit der Scratch-Welt auseinander und lernen diese kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Eine Geschichte erstellen<br />
|Unter Anleitung programmieren die Schüler*innen eine Geschichte. Dabei sichern und erweitern sie ihre Kenntnisse im Umgang mit Scratch und lernen neue Funktionen und Befehle kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Den eigenen Namen animieren<br />
|Die Schüler*innen setzen sich weiterhin kreativ und produktiv mit der Programmiersprache Scratch auseinander, indem sie nach eigenen Ideen und Vorstellungen ihren Namen animieren. Dabei wenden sie die zuvor erworbenen Kenntnisse an, haben aber auch die Möglichkeit neue Entdeckungen und Erfahrungen zu machen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Ergebnissicherung: Präsentation und Reflexion<br />
|Die Schüler*innen präsentieren die Animationen ihrer Namen und geben sich gegenseitig Feedback zu diesen. Dadurch angeregt verbessern sie ihre Programmierungen. Als gemeinsamer Abschluss wird die Arbeit mit Scratch reflektiert.<br />
|1 Einzel- oder Doppelstunde<br />
|}<br />
<br />
===Hinweise zum Unterricht und zur Materialerstellung===<br />
Im Folgenden finden Sie einige Hinweise und Tipps für die Arbeit mit Scratch.<br />
<br />
- Schüler*innen müssen entweder mit eigenen Scratch Accounts ausgestattet sein oder ein Lehraccount ist nötig. Diesen können sie unter https://scratch.mit.edu/educators erhalten.<br />
<br />
- Zudem sollten ausreichend Tablets oder Computer zur Verfügung stehen, damit alle Schüler*innen zur gleichen Zeit mit dem Programm arbeiten können. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass diese Geräte über ausreichend Akku verfügen, sodass ein reibungsloser Arbeitsprozess ermöglicht wird.<br />
<br />
- Falls die materielle Ausstattung der Schule es ermöglicht, sollte der Bildschirm der Lehrkraft mithilfe eines Beamers o.ä. an die Wand/Tafel oder auf das Whiteboard projiziert werden.<br />
<br />
- In der dritten Doppelstunde wird eine Unterrichtsidee angewandt, für welche auf der offiziellen Scratch-Homepage (https://scratch.mit.edu) mit der Creative Commons CC BY SA Lizenz passendes Material zur Verfügung steht. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten.<br />
<br />
- Auf eben dieser Website finden Sie zusätzlich weitere spannende Unterrichtsideen, auf welche Sie bei Interesse zurückgreifen können. Dazu können Sie die Unterrichtseinheit natürlich um mögliche weitere Vorhaben ergänzen und den Schüler*innen so eine noch tiefere Auseinandersetzung mit Scratch ermöglichen. <br />
<br />
==Die Unterrichtsstunden im Detail==<br />
<br />
===Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch===<br />
In der ersten Doppelstunde dieser Unterrichtsreihe lernen die Schülerinnen und Schüler die Programmiersprache Scratch kennen und erproben erste Handlungen mit dieser. Ziel ist es, dass die Kinder sich schrittweise mit Scratch auseinandersetzen und den Umgang damit erproben. Sie lernen, wie sie die Scratch-Welt bedienen und wie sie Figuren in der Welt platzieren, verschieben und in ihren Eigenschaften verändern können. Zudem lernen sie, wie sie den einzelnen Objekten (Figuren) unterschiedliche Befehle geben.<br />
<br />
Zum Einstieg in die Stunde sollen zunächst die Präkonzepte der Schüler*innen gesammelt und aktiviert werden. Durch die Frage der Lehrkraft, wer von den Schüler*innen bereits Erfahrungen mit der Arbeit mit einem Computer gesammelt hat, soll bei den Lernenden das Gefühl des Bekannten hergestellt werden, da vermutlich (fast) jede*r Lernende gewisse Erfahrungen dazu hat. Durch die Einführung soll den Lernenden verdeutlicht werden, dass ein Computer eindeutige und genaue Befehle braucht, um zu arbeiten. Wenn mit der Klasse bereits Unterrichtsstunden zum Thema Roboter stattgefunden haben, wie beispielsweise „[[Wie funktioniert der Roboter?|Wie funktioniert der Roboter]]“ oder die Unterrichtsreihe zum [[Ozobot]], ist dieses Vorwissen möglicherweise bereits vorhanden und muss nur nochmals thematisiert werden. Ist dies nicht der Fall, sollte dieses Wissen anderweitig entwickelt werden. Beispielsweise kann die Lehrkraft dazu selbst einen Roboter spielen, der mithilfe von Befehlen der Schüler*innen zur Klassenzimmertür gelenkt werden muss. Bei ungenauen Befehlen läuft die Lehrkraft beispielsweise gegen die Wand oder Stühle. Dadurch lernen die Schüler*innen, dass ihre Befehle eindeutig sein müssen, da der „Roboter“ sonst nicht genau das macht, was von ihm verlangt wird.<br />
<br />
Nach dieser kurzen Einführung öffnet die Lehrkraft Scratch auf ihrem Computer und projiziert das Bild am besten an die Tafel (Whiteboard). Sie zeigt den Schüler*innen interessante Projekte, indem sie diese kurz ablaufen lässt. So soll das Interesse der Lernenden geweckt werden, selbst Projekte erstellen zu wollen. Je nach Ausstattung der Schule sollen die Schüler*innen dann an eigene Computer oder auch Tablets (Scratch-App) gehen, um durch eigene Handlungen die ersten Schritte im Umgang mit Scratch zu erfahren. Dazu eignet sich die Vorstellung, dass die Scratch-Welt wie eine Bühne aufgebaut ist, auf der sich Figuren, nach einem Skript, bewegen können. Die Lehrkraft zeigt die einzelnen Schritte auf ihrem Computer, sodass die Kinder diese selbst nachmachen können. Zwischendurch gibt es unterschiedliche Arbeitsaufträge, die die Kinder dann eigenständig bearbeiten sollen. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass die Lernenden so viele Entscheidungen wie möglich individuell und eigenständig treffen können, wie beispielsweise die Auswahl der Figur, des Bühnenbilds etc. So werden die Schüler*innen schrittweise mit dem Programm vertraut und können es mithilfe der Anleitung durch die Lehrkraft eigenständig erproben und ausprobieren. Die einzelnen Schritte werden [[Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge|hier]] genauer erläutert.<br />
<br />
Nachdem die Kinder die ersten Schritte mit Scratch unter Anleitung kennengelernt haben, können sie es, falls noch Zeit vorhanden, eigenständig ausprobieren und so weitere Entdeckungen machen.<br />
<br />
Die Doppelstunde endet mit einer kurzen Reflexion der gemachten Erfahrungen. Dazu treffen sich alle Lernenden im Halbkreis vor der Tafel. Mithilfe von Fragen wie ''„Was ist Scratch?“'' oder ''„Was kann man mit Scratch machen?“'' soll zunächst die Funktion von Scratch besprochen werden. Anschließend können Reflexionssätze wie ''„Das hat mir an der Arbeit mit Scratch Spaß gemacht“'' oder ''„Dabei hatte ich bei der Arbeit mit Scratch noch Schwierigkeiten“'' dabei helfen, die Arbeitsphase und das Gelernte zu reflektieren. Bei Bedarf können hier auch grundlegende Fachbegriffe nochmals gesammelt und besprochen werden (z.B.: Befehl; Objekt). <br />
<br />
[[Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge]]<br />
<br />
===Anwendung – Eine Geschichte erstellen===<br />
In der zweiten Doppelstunde der Unterrichtseinheit festigen und erweitern die Schüler*innen ihr Wissen zum Umgang mit Scratch, indem sie Schritt für Schritt eine Geschichte erstellen. Ziel der Unterrichtsstunde ist es, dass jede*r Lernende die Geschichte oder Teile der Geschichte programmiert. Je nach Leistungsstärke oder Alter der Lerngruppe können die Anweisungen oder Tipps angepasst oder die Aufgaben weniger kleinschrittig gestellt werden, damit die Lernenden in jedem Fall kognitiv aktiv werden, selbständig ausprobieren und in ihrer Problemlösefähigkeit gefördert werden. Während der Arbeitsphase lernen sie handlungsorientiert, dass einige Parameter (Werte) verändert werden können (z.B. Schrittgröße, x- und y-Werte) und dass ein Programm aus einer Abfolge von Befehlen besteht, welche durch ein bestimmtes Ereignis gestartet werden muss. Weiterhin entdecken sie, dass jedes Objekt ein oder mehrere Programme haben kann, welche unterschiedlich oder manchmal auch von demselben Ereignis gestartet werden können. Zudem lernen sie, wie sich die einzelnen Objekte eines Programmes untereinander über geheime Nachrichten verständigen können. Die wichtigsten Fachbegriffe der Unterrichtsstunde können wieder einmal schriftlich an der Tafel gesammelt oder im Wortspeicher ergänzt werden (Bsp.: Algorithmus; Parameter etc.).<br />
<br />
Zunächst beginnt die Stunde mit einer kurzen Rekapitulation der letzten Doppelstunde. Im Halbkreis vor der Tafel sollen gemeinsam Schwierigkeiten besprochen werden, die letzte Stunde aufgetreten sind. Gemeinsam soll überlegt werden, wie man diese lösen könnte und welche grundlegenden Aspekte man bei der Arbeit mit Scratch beachten muss (z.B. regelmäßiges abspeichern). Diese können natürlich je nach Lerngruppe unterschiedlich sein. Danach führt die Lehrkraft in die Geschichte ein, mit der in dieser Stunde gearbeitet werden soll. Dazu liest sie die Einleitung der Geschichte vor und versucht die Schüler*innen zu motivieren, diese Geschichte selbstständig programmieren zu wollen. Die Schüler*innen bearbeiten schrittweise die einzelnen Aufgaben (siehe Anhang). Zur Unterstützung können bestimmte Tippkarten zur Verfügung gestellt werden, die die Schüler*innen sich bei Schwierigkeiten selbstständig holen können. Die Lehrkraft sollte während der gesamten Arbeitsphase, die sie mal mehr mal weniger anleitet, für individuelle Fragen oder Probleme der Schüler*innen zur Verfügung stehen. Um in den entsprechenden Situationen angemessene Hilfestellung geben zu können, sollte sie bereits eigene Erfahrungen zum Umgang mit Scratch gesammelt haben. Es ist zu erwarten, dass sich durch eine heterogen zusammengesetzte Schülerschaft unterschiedlich schnelle Bearbeitungszeiten entwickeln. Für Schüler*innen, die schnell mit den Bearbeitungen der Aufgaben fertig sind, besteht die Möglichkeit die Geschichte eigenständig weiter zu programmieren.<br />
<br />
Am Ende der Stunde wird der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert. Dazu können, soweit es die technischen Voraussetzungen ermöglichen, einzelne programmierte Geschichten ausgeführt (Projektion ans Whiteboard) werden. Dabei können mögliche Fehlerquellen besprochen und gemeinsam verbessert und positives Feedback gegeben werden. Auch sollen die Schüler*innen dazu angeregt werden zu reflektieren, was sie in dieser Doppelstunde gelernt haben.<br />
<br />
[[Scratch / Eine Geschichte erstellen - Material und Arbeitsaufträge]]<br />
<br />
===Anwendung – Den eigenen Namen animieren===<br />
In dieser Doppelstunde trainieren und erweitern die Schülerinnen und Schüler ihre Kompetenzen im Umgang mit Scratch, indem sie ihr erstes eigenes Projekt umsetzen. Ziel ist, dass alle Kinder ein Programm erstellen, das ihren Namen auf interaktiv animierte Art und Weise darstellt. Das heißt, die einzelnen Buchstaben sollen durch bestimmte Ereignisse ausgelöste Effekte zeigen, wofür sich vielfältige Möglichkeiten bieten. Entweder kann ein generelles Ereignis, zum Beispiel das Anklicken des Buchstabens, zum Auslösen der Animation gefordert werden oder die Wahl der Ereignisse bleibt den Kindern freigestellt. Hinsichtlich der Animation bieten sich den Schülerinnen und Schülern viele Optionen, die ihnen offengelassen werden sollten. Zum Beispiel können Programme erstellt werden, durch die sich die Farbe oder Größe eines Buchstabens ändert, der Buchstabe sich bewegt, ein Soundeffekt wiedergegeben wird, der Hintergrund wechselt und vieles andere. <br />
<br />
Die Aufgabe bietet in verschiedener Hinsicht ein hohes Differenzierungspotenzial, welches das Arbeiten auf verschiedenen Fähigkeitsniveaus ermöglicht. So können die Schülerinnen und Schüler jeden Buchstaben auf die gleiche Art und Weise animieren, sich für jeden Buchstaben eine andere Animation überlegen oder sogar mehrere Effekte pro Buchstaben programmieren. Zusätzlich kann den Kindern das Angebot gemacht werden, statt ihrem vollen Namen einen Spitznamen zu wählen oder zusätzlich ihren Nachnamen abzubilden. <br />
<br />
Zum Einstieg kann die Lehrkraft den Schülerinnen und Schüler eine Animation ihres eigenen Namens präsentieren. Ist sie selbst noch Neuling im Umgang mit Scratch, bietet es sich sowieso an, dass sie im Vorfeld einmal selbst eine entsprechende Programmierung vornimmt. Kennt sie Scratch bereits gut, ist schnell ein passender Algorithmus erstellt. Anhand dieses Beispiels kann den Kindern die Aufgabe verdeutlicht werden. Zusätzlich erhalten sie auf diesem Weg erste Ideen für mögliche Animationseffekte. <br />
<br />
An dieser Stelle sollte mit den Schülerinnen und Schülern thematisiert werden, wie ein Buchstabe „auf die Bühne“ gebracht werden kann. Das Vorgehen kann zudem exemplarisch gezeigt werden. Ein Tipp hierzu: Buchstaben können nicht nur aus den vorhandenen Figuren ausgewählt, sondern auch selbst gezeichnet beziehungsweise gemalt werden. Zudem können die Buchstaben-Vorlagen individuell verändert werden. <br />
<br />
Anschließend wird gemeinsam überlegt, was ein Buchstabe alles machen und was sonst noch verändert werden könnte. Dabei erhalten die Schülerinnen und Schüler weitere Anregungen für ihre eigenen Programmierungen. Mit diesen Ideen starten die Kinder in die Arbeitsphase, während der die Lehrkraft für individuelle Fragen zur Verfügung steht. <br />
<br />
Während manche Schülerinnen und Schüler gleich selbstständig verschiedene Programmier-Bausteine austesten, brauchen andere Hilfestellungen, um die Aufgabe zu bewältigen. Hierbei ist hervorzuheben, dass auf der offiziellen Scratch-Homepage (https://scratch.mit.edu) unter der Creative Commons CC BY SA Lizenz zu diesem Vorhaben passendes Material zur Verfügung gestellt wird. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten. <br />
<br />
Schülerinnen und Schüler, die früh mit der Aufgabe fertig sind, können entweder eine weitere Animation ihres Namens programmieren oder sich frei mit Scratch beschäftigen und ihre eigenen Ideen umsetzen. <br />
<br />
Am Ende der Stunde kann der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert werden. Hier können Fragen wie „Was hat dir an der Arbeit mit Scratch heute besonders gefallen?“, „Was ist dir heute gut gelungen/schwergefallen?“, „Was hast du heute dazu gelernt?“ oder ähnliche thematisiert werden.<br />
<br />
===Präsentation und Reflexion===<br />
Zum Abschluss der Einheit sollte den Kindern die Möglichkeit gegeben werden, die von ihnen erstellten Animationen der Namen zu präsentieren. Je nach Ausstattung können dafür verschiedene Formate gewählt werden. Die Programmierungen können zum Beispiel nacheinander über ein Whiteboard gezeigt werden oder die Schülerinnen und Schüler laufen von Gerät zu Gerät durch die Klasse und schauen sich die einzelnen Animationen an. Schön ist es, wenn die Kinder hierbei auch Feedback von ihren Mitschüler*innen erhalten. Das kann über Meldungen oder Notizzettel neben den Computern/Laptops/Tablets geschehen. Die Kinder können dabei zum einen benennen, was ihnen besonders gut gefallen hat, zum anderen aber auch Tipps geben, wie das Projekt der Mitschüler*innen vielleicht noch verbessert werden könnte. Durch die Auseinandersetzung mit den verschiedenen Animationen reflektieren die Schülerinnen und Schüler die Arbeit mit Scratch und die Möglichkeiten des Programms. Dabei erhalten sie erneuten Input und werden zum Vergleich mit der eigenen Programmierung angeregt. Bedingt durch dieses Vorgehen sowie die Rückmeldungen ihrer Mitschüler*innen entwickeln manche Kinder vielleicht den Wunsch, ihr eigenes Programm zu überarbeiten und kleine Verbesserungen vorzunehmen. Dafür sollte den Kindern noch ausreichend Zeit eingeräumt werden. <br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion sollte über das Gelernte sowie den Lernprozess gesprochen werden. Auch die Ergebnisse können hier noch einmal zur Sprache kommen. So kann danach gefragt werden, was den Kindern an der Animation ihres oder eines anderen Namens besonders gefallen hat, wie sie die Arbeit mit Scratch empfunden haben, was noch nicht so gut geklappt hat o.ä. Besonders schön ist es, wenn dabei auch Motivation für zukünftige Projekte geweckt wird. Dahingehende Fragen können zum Beispiel lauten: ''„Würdest du gerne noch ein weiteres Programm mit Scratch erstellen?“, „Was könntest du noch mit Scratch erstellen?“'' oder ''„Welches Projekt, das du online gesehen hast, interessiert dich?“''. Hier können gemeinsam, falls ausreichend Zeit zur Verfügung, auch noch weitere interessante Projekte, Spiele oder Animationen gezeigt werden. Um auf die Wünsche der Kinder einzugehen, könnte die Lehrkraft die Schüler*innen dazu motivieren, sich in Ihrer Freizeit noch weiter mit Scratch auseinanderzusetzen. Da für die konkrete Anwendung außer einem Tablet oder Computer und einem entsprechenden Account nichts weiter benötigt wird, können sie Schüler*innen, falls Interesse vorhanden, ihre Ideen zuhause verwirklichen. <br />
<br />
__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Unterrichten_mit_Scratch&diff=1825Unterrichten mit Scratch2021-04-02T14:15:09Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>==Einleitung==<br />
Im Folgenden handelt es sich um eine erstellte Unterrichteinheit mit der Programmiersprache [[Scratch|Scratch.]] Sie ist für die Grundschule konzipiert und kann je nach Leistungsniveau der Schüler*innen mit dritten und vierten Klassen durchgeführt werden. <br />
<br />
==Einführung und Zielsetzung==<br />
Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist, Schülerinnen und Schülern mit Hilfe von Scratch kindgerecht das [[Programmieren]] näher zu bringen – eine Kompetenz, die in unserer zunehmend digitalisieren Welt an Bedeutung gewinnt. Die Schülerinnen und Schüler nehmen dabei eine neue Rolle im Hinblick auf digitale Medien ein. Sie nutzen nicht nur verschiedene Programme, sondern kreieren diese selbst. So bekommen sie einen Einblick in die Technik hinter verschiedenen Anwendungen, wie zum Beispiel Spielen, die sie aus ihrem Alltag kennen.<br />
<br />
Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Erstellen eigener Befehlsfolgen [[Algorithmus|(Algorithmen]]) sowie dem Verständnis für Ereignisse. Während die entwickelten Algorithmen vorgeben, welche Anweisungen in welcher Reihenfolge ausgeführt werden, legen die Ereignisse fest, durch welche Begebenheiten diese ausgelöst werden. In weiterführenden Unterrichtseinheiten können darüber hinaus beispielsweise auch Schleifen, Variablen oder bedingte Anweisungen kennengelernt werden. <br />
<br />
Ausgehend von anfangs stärker angeleiteten, kurzen Programmierungen werden die Schülerinnen und Schüler Schritt für Schritt zum Erstellen eines eigenen Programms, der interaktiven Animation ihres Namens, geführt. Auf diesem Weg erlernen sie handlungsorientiert verschiedene Funktionen, zum Beispiel, wie sie eine Figur bewegen, ein Geräusch einfügen oder den Hintergrund verändern können. Die Kinder erhalten dabei auch die Möglichkeit, sich kreativ und explorativ selbstständig mit den vielfältigen Möglichkeiten auseinanderzusetzen.<br />
<br />
Zur Umsetzung des Unterrichtsvorhabens empfiehlt sich, dass die Lehrkraft vorab ein Lehrer-Benutzerkonto (<nowiki>https://scratch.mit.edu/educators/register</nowiki>) für Scratch beantragt. Mit diesem können Konten für die Schülerinnen und Schüler erstellt werden, mit denen sie während des Unterrichts arbeiten können. Das bietet den Vorteil, dass die Kinder ihre Programme speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufrufen können. So kann an einem bereits bestehenden Programm weitergearbeitet und das fertige Programme stolz anderen präsentiert werden.<br />
<br />
Zudem ist es sinnvoll, dass die Lehrperson sich bereits im Vorfeld selbst mit Scratch auseinandersetzt und geplante Aufgaben selbst einmal durchführt, sodass sie ihren Schülerinnen und Schülern bei Fragen oder Problemen adäquat zur Seite stehen kann.<br />
<br />
Die gesamte Unterrichtseinheit ist für 4 Doppelstunden ausgelegt, kann aber beliebig um weitere Projekte ergänzt werden. Zur Umsetzung wird ein aktueller Browser sowie, zumindest zum Download, eine Internetverbindung benötigt. <br />
<br />
===Kompetenzen der Unterrichtsreihe===<br />
Folgende übergeordnete Kompetenzen können im Rahmen der Unterrichtsreihe erlernt werden:<br />
<br />
Die Schüler*innen…<br />
<br />
'''K1''' …erklären, dass ein Computer präzise Befehle als Eingabe benötigt.<br />
<br />
'''K2''' …starten sowohl Computer/Tablet als auch das Programm Scratch selbstständig, beenden das Programm ordnungsgemäß und fahren den Computer/das Tablet herunter. <br />
<br />
'''K3''' …sichern ihre Daten in Scratch und öffnen ihre alten Projekte wieder. <br />
<br />
'''K4''' …explorieren und beschreiben verschiedene Funktionen in Scratch.<br />
<br />
'''K5''' …erstellen Abläufe zur Steuerung einzelner Objekte in Scratch mithilfe der vorgegebenen Programmier-Blöcke. <br />
<br />
'''K6''' …lösen Problemstellungen mit der Programmiersprache Scratch. <br />
<br />
'''K7''' …können Programme mit Scratch schreiben. <br />
<br />
'''K8''' …bewerten und optimieren in Scratch geschriebene Programme. <br />
<br />
===Einordnung in den Medienkompetenzrahmen NRW===<br />
Der [[Medienkompetenzrahmen|Medienkompetenzrahmen NRW]] bildet Kompetenzen ab, die Schülerinnen und Schüler zu einem sicheren, kreativen und verantwortungsvollen Umgang mit Medien befähigen sollen. Dazu gehört neben einer umfassenden Medienkompetenz auch eine informatische Grundbildung. Durch die Unterrichtsreihe werden verschiedene dieser Kompetenzen gefördert, die nachfolgend angeführt werden:<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 1. BEDIENEN UND ANWENDEN</u><br />
<br />
1.2 Digitale Werkzeuge: Verschiedene digitale Werkzeuge und deren Funktionsumfang kennen, auswählen sowie diese kreativ, reflektiert und zielgerichtet einsetzen<br />
<br />
1.3 Datenorganisation: Informationen und Daten sicher speichern, wiederfinden und von verschiedenen Orten abrufen; Informationen und Daten zusammenfassen, organisieren und strukturiert aufbewahren<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 4. PRODUZIEREN UND PRÄSENTIEREN</u><br />
<br />
4.1 Medienproduktion und Präsentation: Medienprodukte adressatengerecht planen, gestalten und präsentieren; Möglichkeiten des Veröffentlichens und Teilens kennen und nutzen<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 6. PROBLEMLÖSEN UND MODELLIEREN</u><br />
<br />
6.1 Prinzipien der digitalen Welt: Grundlegende Prinzipien und Funktionsweisen der digitalen Welt identifizieren, kennen, verstehen und bewusst nutzen<br />
<br />
6.2 Algorithmen erkennen: Algorithmische Muster und Strukturen in verschiedenen Kontexten erkennen, nachvollziehen und reflektieren<br />
<br />
6.3 Modellieren und Programmieren: Probleme formalisiert beschreiben, Problemlösestrategien entwickeln und dazu eine strukturierte, algorithmische Sequenz planen; diese auch durch Programmieren umsetzen und die gefundene Lösungsstrategie beurteilen<br />
<br />
==Scratch – Eine Programmiersprache==<br />
Scratch wurde von einem Team der Lifelong Kindergarten Group am Massachusetts Institute of Technology Media Lap entwickelt. Es handelt sich dabei um eine kostenlose, lizenzfreie und frei zugängliche Onlineplattform/Programm.<br />
<br />
Grundsätzlich kann Scratch von jeder Altersgruppe verwendet werden, insbesondere ist es jedoch für Kinder und Jugendliche zwischen 8 und 16 Jahren konzipiert. Für jüngere Kinder gibt es die Möglichkeit ScratchJr auszuprobieren, eine vereinfachte Version des Originals. Diese ist geeignet für Kinder von 5-7 Jahren. <br />
<br />
===Vorstellung von Scratch===<br />
<u>Was ist Scratch?</u><br />
<br />
Scratch ist eine Programmiersprache und eine Online-Community zugleich. Mit Scratch können Kinder und Jugendliche selbstständig eigene Geschichten, Spiele sowie Animationen erstellen, programmieren und hochladen. Die Ergebnisse können dann mit der ganzen Scratch Community geteilt werden und man kann Feedback und/oder Anerkennung für die eigenen Produktionen bekommen. Daraufhin kann sich die eigene Idee weiterentwickeln oder nach Belieben verändert werden.<br />
<br />
Mit Scratch wird das kreative, logische Denken und systematische Schlussfolgern erprobt. Beim Erstellen von Programmen können sich die Lernenden kreativ ausleben und es hilft ihnen mit neuen digitalen Technologien umzugehen. Das ist eine Fähigkeit, die sie in der heutigen Zeit im Alltag benötigen werden. Sie sollte daher angemessen gefördert werden.<br />
<br />
<u>Wie fange ich an?</u> <br />
<br />
Bevor man sein erstes Projekt beginnt, kann man sich eine Schritt-für-Schritt Anleitung ansehen, um sich mit der Programmiersprache bekannt zu machen. Falls anfangs noch keine eigene Idee vorhanden ist, kann unter vielen, bereits vorhandenen Vorschlägen ausgewählt werden. Zudem können die eigenständig erstellten Ideen von anderen Mitgliedern betrachtet und kommentiert werden.<br />
<br />
Auch stehen mehrere Tutorials zur Verfügung, in denen unterschiedliche Themen schrittweise und kindgerecht erklärt werden, sodass einer eigenständigen Arbeit mit dem Programm nichts mehr im Wege stehen sollte.<br />
<br />
Kommen wir nun zu den organisatorischen Voraussetzungen, die benötigt werden. Alles was für die Arbeit mit Scratch gebraucht wird, ist ein digitales Gerät, wie ein Laptop, Computer oder Tablet. Auch auf einem Handy (Smartphone) ist die Nutzung möglich. Eine Internetverbindung ist für die tatsächliche Nutzung von Scratch nicht notwendig. Es kann sich nämlich eine Scratch-App heruntergeladen werden, die offline genutzt werden kann. Es kann daher zuhause oder aber auch in Kindergärten oder Schulen genutzt werden.<br />
<br />
''Scratch finden sie unter dem folgenden Link:'' https://scratch.mit.edu <br />
<br />
''ScratchJr finden sie unter dem folgenden Link:'' https://www.scratchjr.org <br />
<br />
<br />
<u>ScratchEd - Learn, Share, Connect</u><br />
<br />
Mit den vielfältigen Lernmöglichkeiten zur Förderung des Umgangs mit digitalen Medien schließt sich der Gedanke an, Scratch im schulischen Setting zu verwenden. Bereits auf der originalen Website werden sogenannte Scratch-Karten bereitgestellt, die Schüler*innen als auch Lehrkräften helfen, einen bestimmten Inhalt im Unterricht zu behandeln. Mit ScratchEd wurde, ergänzend dazu, eine Website erstellt, die speziell für Lehrkräfte oder pädagogisches Personal ausgerichtet ist. Innerhalb der Website ist das Präsentieren, Dokumentieren und Erkunden von gemachten unterrichtlichen Erfahrungen und damit einhergehend ein gegenseitiges Profitieren und individuelle Weiterbildung möglich. Es lassen sich auf dieser Seite viele Unterrichtsmaterialien und -ideen zur Nutzung von Scratch finden, auf die man als Lehrkraft zurückgreifen kann. Das vielfältige Material lässt sich eingrenzen durch das Angeben des Bildungsgrads, des Inhalts und der Sprache, sodass schnell, für den individuellen Gebrauch, richtige Materialien gefunden werden können.<br />
<br />
In einem eingerichteten Diskussionsforum lassen sich zu einer Vielzahl von Themen bereits Beiträge finden. Auch können weitere Beiträge, Fragen, Ideen oder Erfahrungen gestellt und geteilt werden, auf die andere Mitglieder dann reagieren können. So entsteht ein reger Austausch untereinander.<br />
<br />
Mit Blick auf die Grundschule lässt sich Scratch im Rahmen von vielen unterschiedlichen Fächern nutzen. Anbieten tut sich dabei der Sachunterricht der Grundschule, aber auch in Mathe und Deutsch kann Scratch genutzt werden, um beispielsweise schreiben zu lernen oder das Koordinatensystem kennenzulernen.<br />
<br />
''ScratchEd finden sie unter dem folgenden Link:'' https://scratched.gse.harvard.edu <br />
<br /><br />
<br />
==Aufbau der Unterrichtsreihe==<br />
{| class="wikitable"<br />
|'''Thema der Einheit'''<br />
|'''Kurzbeschreibung'''<br />
|'''Zeit (ca.)'''<br />
|-<br />
|Einstieg: Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch<br />
|Die Schüler*innen aktivieren ihre Vorkenntnisse zum Thema Computer und erlernen erste Schritte im Umgang mit Scratch. Handlungsorientiert setzen sie sich dabei mit der Scratch-Welt auseinander und lernen diese kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Eine Geschichte erstellen<br />
|Unter Anleitung programmieren die Schüler*innen eine Geschichte. Dabei sichern und erweitern sie ihre Kenntnisse im Umgang mit Scratch und lernen neue Funktionen und Befehle kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Den eigenen Namen animieren<br />
|Die Schüler*innen setzen sich weiterhin kreativ und produktiv mit der Programmiersprache Scratch auseinander, indem sie nach eigenen Ideen und Vorstellungen ihren Namen animieren. Dabei wenden sie die zuvor erworbenen Kenntnisse an, haben aber auch die Möglichkeit neue Entdeckungen und Erfahrungen zu machen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Ergebnissicherung: Präsentation und Reflexion<br />
|Die Schüler*innen präsentieren die Animationen ihrer Namen und geben sich gegenseitig Feedback zu diesen. Dadurch angeregt verbessern sie ihre Programmierungen. Als gemeinsamer Abschluss wird die Arbeit mit Scratch reflektiert.<br />
|1 Einzel- oder Doppelstunde<br />
|}<br />
<br />
===Hinweise zum Unterricht und zur Materialerstellung===<br />
Im Folgenden finden Sie einige Hinweise und Tipps für die Arbeit mit Scratch.<br />
<br />
- Schüler*innen müssen entweder mit eigenen Scratch Accounts ausgestattet sein oder ein Lehraccount ist nötig. Diesen können sie unter https://scratch.mit.edu/educators erhalten.<br />
<br />
- Zudem sollten ausreichend Tablets oder Computer zur Verfügung stehen, damit alle Schüler*innen zur gleichen Zeit mit dem Programm arbeiten können. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass diese Geräte über ausreichend Akku verfügen, sodass ein reibungsloser Arbeitsprozess ermöglicht wird.<br />
<br />
- Falls die materielle Ausstattung der Schule es ermöglicht, sollte der Bildschirm der Lehrkraft mithilfe eines Beamers o.ä. an die Wand/Tafel oder auf das Whiteboard projiziert werden.<br />
<br />
- In der dritten Doppelstunde wird eine Unterrichtsidee angewandt, für welche auf der offiziellen Scratch-Homepage (https://scratch.mit.edu) mit der Creative Commons CC BY SA Lizenz passendes Material zur Verfügung steht. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten.<br />
<br />
- Auf eben dieser Website finden Sie zusätzlich weitere spannende Unterrichtsideen, auf welche Sie bei Interesse zurückgreifen können. Dazu können Sie die Unterrichtseinheit natürlich um mögliche weitere Vorhaben ergänzen und den Schüler*innen so eine noch tiefere Auseinandersetzung mit Scratch ermöglichen. <br />
<br />
==Die Unterrichtsstunden im Detail==<br />
<br />
===Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch===<br />
In der ersten Doppelstunde dieser Unterrichtsreihe lernen die Schülerinnen und Schüler die Programmiersprache Scratch kennen und erproben erste Handlungen mit dieser. Ziel ist es, dass die Kinder sich schrittweise mit Scratch auseinandersetzen und den Umgang damit erproben. Sie lernen, wie sie die Scratch-Welt bedienen und wie sie Figuren in der Welt platzieren, verschieben und in ihren Eigenschaften verändern können. Zudem lernen sie, wie sie den einzelnen Objekten (Figuren) unterschiedliche Befehle geben.<br />
<br />
Zum Einstieg in die Stunde sollen zunächst die Präkonzepte der Schüler*innen gesammelt und aktiviert werden. Durch die Frage der Lehrkraft, wer von den Schüler*innen bereits Erfahrungen mit der Arbeit mit einem Computer gesammelt hat, soll bei den Lernenden das Gefühl des Bekannten hergestellt werden, da vermutlich (fast) jede*r Lernende gewisse Erfahrungen dazu hat. Durch die Einführung soll den Lernenden verdeutlicht werden, dass ein Computer eindeutige und genaue Befehle braucht, um zu arbeiten. Wenn mit der Klasse bereits Unterrichtsstunden zum Thema Roboter stattgefunden haben, wie beispielsweise „[[Wie funktioniert der Roboter?|Wie funktioniert der Roboter]]“ oder die Unterrichtsreihe zum [[Ozobot]], ist dieses Vorwissen möglicherweise bereits vorhanden und muss nur nochmals thematisiert werden. Ist dies nicht der Fall, sollte dieses Wissen anderweitig entwickelt werden. Beispielsweise kann die Lehrkraft dazu selbst einen Roboter spielen, der mithilfe von Befehlen der Schüler*innen zur Klassenzimmertür gelenkt werden muss. Bei ungenauen Befehlen läuft die Lehrkraft beispielsweise gegen die Wand oder Stühle. Dadurch lernen die Schüler*innen, dass ihre Befehle eindeutig sein müssen, da der „Roboter“ sonst nicht genau das macht, was von ihm verlangt wird.<br />
<br />
Nach dieser kurzen Einführung öffnet die Lehrkraft Scratch auf ihrem Computer und projiziert das Bild am besten an die Tafel (Whiteboard). Sie zeigt den Schüler*innen interessante Projekte, indem sie diese kurz ablaufen lässt. So soll das Interesse der Lernenden geweckt werden, selbst Projekte erstellen zu wollen. Je nach Ausstattung der Schule sollen die Schüler*innen dann an eigene Computer oder auch Tablets (Scratch-App) gehen, um durch eigene Handlungen die ersten Schritte im Umgang mit Scratch zu erfahren. Dazu eignet sich die Vorstellung, dass die Scratch-Welt wie eine Bühne aufgebaut ist, auf der sich Figuren, nach einem Skript, bewegen können. Die Lehrkraft zeigt die einzelnen Schritte auf ihrem Computer, sodass die Kinder diese selbst nachmachen können. Zwischendurch gibt es unterschiedliche Arbeitsaufträge, die die Kinder dann eigenständig bearbeiten sollen. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass die Lernenden so viele Entscheidungen wie möglich individuell und eigenständig treffen können, wie beispielsweise die Auswahl der Figur, des Bühnenbilds etc. So werden die Schüler*innen schrittweise mit dem Programm vertraut und können es mithilfe der Anleitung durch die Lehrkraft eigenständig erproben und ausprobieren. Die einzelnen Schritte werden [[Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge|hier]] genauer erläutert.<br />
<br />
Nachdem die Kinder die ersten Schritte mit Scratch unter Anleitung kennengelernt haben, können sie es, falls noch Zeit vorhanden, eigenständig ausprobieren und so weitere Entdeckungen machen.<br />
<br />
Die Doppelstunde endet mit einer kurzen Reflexion der gemachten Erfahrungen. Dazu treffen sich alle Lernenden im Halbkreis vor der Tafel. Mithilfe von Fragen wie ''„Was ist Scratch?“'' oder ''„Was kann man mit Scratch machen?“'' soll zunächst die Funktion von Scratch besprochen werden. Anschließend können Reflexionssätze wie ''„Das hat mir an der Arbeit mit Scratch Spaß gemacht“'' oder ''„Dabei hatte ich bei der Arbeit mit Scratch noch Schwierigkeiten“'' dabei helfen, die Arbeitsphase und das Gelernte zu reflektieren. Bei Bedarf können hier auch grundlegende Fachbegriffe nochmals gesammelt und besprochen werden (z.B.: Befehl; Objekt). <br />
<br />
[[Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge]]<br />
<br />
===Anwendung – Eine Geschichte erstellen===<br />
In der zweiten Doppelstunde der Unterrichtseinheit festigen und erweitern die Schüler*innen ihr Wissen zum Umgang mit Scratch, indem sie Schritt für Schritt eine Geschichte erstellen. Ziel der Unterrichtsstunde ist es, dass jede*r Lernende die Geschichte oder Teile der Geschichte programmiert. Je nach Leistungsstärke oder Alter der Lerngruppe können die Anweisungen oder Tipps angepasst oder die Aufgaben weniger kleinschrittig gestellt werden, damit die Lernenden in jedem Fall kognitiv aktiv werden, selbständig ausprobieren und in ihrer Problemlösefähigkeit gefördert werden. Während der Arbeitsphase lernen sie handlungsorientiert, dass einige Parameter (Werte) verändert werden können (z.B. Schrittgröße, x- und y-Werte) und dass ein Programm aus einer Abfolge von Befehlen besteht, welche durch ein bestimmtes Ereignis gestartet werden muss. Weiterhin entdecken sie, dass jedes Objekt ein oder mehrere Programme haben kann, welche unterschiedlich oder manchmal auch von demselben Ereignis gestartet werden können. Zudem lernen sie, wie sich die einzelnen Objekte eines Programmes untereinander über geheime Nachrichten verständigen können. Die wichtigsten Fachbegriffe der Unterrichtsstunde können wieder einmal schriftlich an der Tafel gesammelt oder im Wortspeicher ergänzt werden (Bsp.: Algorithmus; Parameter etc.).<br />
<br />
Zunächst beginnt die Stunde mit einer kurzen Rekapitulation der letzten Doppelstunde. Im Halbkreis vor der Tafel sollen gemeinsam Schwierigkeiten besprochen werden, die letzte Stunde aufgetreten sind. Gemeinsam soll überlegt werden, wie man diese lösen könnte und welche grundlegenden Aspekte man bei der Arbeit mit Scratch beachten muss (z.B. regelmäßiges abspeichern). Diese können natürlich je nach Lerngruppe unterschiedlich sein. Danach führt die Lehrkraft in die Geschichte ein, mit der in dieser Stunde gearbeitet werden soll. Dazu liest sie die Einleitung der Geschichte vor und versucht die Schüler*innen zu motivieren, diese Geschichte selbstständig programmieren zu wollen. Die Schüler*innen bearbeiten schrittweise die einzelnen Aufgaben (siehe Anhang). Zur Unterstützung können bestimmte Tippkarten zur Verfügung gestellt werden, die die Schüler*innen sich bei Schwierigkeiten selbstständig holen können. Die Lehrkraft sollte während der gesamten Arbeitsphase, die sie mal mehr mal weniger anleitet, für individuelle Fragen oder Probleme der Schüler*innen zur Verfügung stehen. Um in den entsprechenden Situationen angemessene Hilfestellung geben zu können, sollte sie bereits eigene Erfahrungen zum Umgang mit Scratch gesammelt haben. Es ist zu erwarten, dass sich durch eine heterogen zusammengesetzte Schülerschaft unterschiedlich schnelle Bearbeitungszeiten entwickeln. Für Schüler*innen, die schnell mit den Bearbeitungen der Aufgaben fertig sind, besteht die Möglichkeit die Geschichte eigenständig weiter zu programmieren.<br />
<br />
Am Ende der Stunde wird der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert. Dazu können, soweit es die technischen Voraussetzungen ermöglichen, einzelne programmierte Geschichten ausgeführt (Projektion ans Whiteboard) werden. Dabei können mögliche Fehlerquellen besprochen und gemeinsam verbessert und positives Feedback gegeben werden. Auch sollen die Schüler*innen dazu angeregt werden zu reflektieren, was sie in dieser Doppelstunde gelernt haben.<br />
<br />
[[Scratch / Eine Geschichte erstellen - Material und Arbeitsaufträge]]<br />
<br />
===Anwendung – Den eigenen Namen animieren===<br />
In dieser Doppelstunde trainieren und erweitern die Schülerinnen und Schüler ihre Kompetenzen im Umgang mit Scratch, indem sie ihr erstes eigenes Projekt umsetzen. Ziel ist, dass alle Kinder ein Programm erstellen, das ihren Namen auf interaktiv animierte Art und Weise darstellt. Das heißt, die einzelnen Buchstaben sollen durch bestimmte Ereignisse ausgelöste Effekte zeigen, wofür sich vielfältige Möglichkeiten bieten. Entweder kann ein generelles Ereignis, zum Beispiel das Anklicken des Buchstabens, zum Auslösen der Animation gefordert werden oder die Wahl der Ereignisse bleibt den Kindern freigestellt. Hinsichtlich der Animation bieten sich den Schülerinnen und Schülern viele Optionen, die ihnen offengelassen werden sollten. Zum Beispiel können Programme erstellt werden, durch die sich die Farbe oder Größe eines Buchstabens ändert, der Buchstabe sich bewegt, ein Soundeffekt wiedergegeben wird, der Hintergrund wechselt und vieles andere. <br />
<br />
Die Aufgabe bietet in verschiedener Hinsicht ein hohes Differenzierungspotenzial, welches das Arbeiten auf verschiedenen Fähigkeitsniveaus ermöglicht. So können die Schülerinnen und Schüler jeden Buchstaben auf die gleiche Art und Weise animieren, sich für jeden Buchstaben eine andere Animation überlegen oder sogar mehrere Effekte pro Buchstaben programmieren. Zusätzlich kann den Kindern das Angebot gemacht werden, statt ihrem vollen Namen einen Spitznamen zu wählen oder zusätzlich ihren Nachnamen abzubilden. <br />
<br />
Zum Einstieg kann die Lehrkraft den Schülerinnen und Schüler eine Animation ihres eigenen Namens präsentieren. Ist sie selbst noch Neuling im Umgang mit Scratch, bietet es sich sowieso an, dass sie im Vorfeld einmal selbst eine entsprechende Programmierung vornimmt. Kennt sie Scratch bereits gut, ist schnell ein passender Algorithmus erstellt. Anhand dieses Beispiels kann den Kindern die Aufgabe verdeutlicht werden. Zusätzlich erhalten sie auf diesem Weg erste Ideen für mögliche Animationseffekte. <br />
<br />
An dieser Stelle sollte mit den Schülerinnen und Schülern thematisiert werden, wie ein Buchstabe „auf die Bühne“ gebracht werden kann. Das Vorgehen kann zudem exemplarisch gezeigt werden. Ein Tipp hierzu: Buchstaben können nicht nur aus den vorhandenen Figuren ausgewählt, sondern auch selbst gezeichnet beziehungsweise gemalt werden. Zudem können die Buchstaben-Vorlagen individuell verändert werden. <br />
<br />
Anschließend wird gemeinsam überlegt, was ein Buchstabe alles machen und was sonst noch verändert werden könnte. Dabei erhalten die Schülerinnen und Schüler weitere Anregungen für ihre eigenen Programmierungen. Mit diesen Ideen starten die Kinder in die Arbeitsphase, während der die Lehrkraft für individuelle Fragen zur Verfügung steht. <br />
<br />
Während manche Schülerinnen und Schüler gleich selbstständig verschiedene Programmier-Bausteine austesten, brauchen andere Hilfestellungen, um die Aufgabe zu bewältigen. Hierbei ist hervorzuheben, dass auf der offiziellen Scratch-Homepage (https://scratch.mit.edu) unter der Creative Commons CC BY SA Lizenz zu diesem Vorhaben passendes Material zur Verfügung gestellt wird. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten. <br />
<br />
Schülerinnen und Schüler, die früh mit der Aufgabe fertig sind, können entweder eine weitere Animation ihres Namens programmieren oder sich frei mit Scratch beschäftigen und ihre eigenen Ideen umsetzen. <br />
<br />
Am Ende der Stunde kann der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert werden. Hier können Fragen wie „Was hat dir an der Arbeit mit Scratch heute besonders gefallen?“, „Was ist dir heute gut gelungen/schwergefallen?“, „Was hast du heute dazu gelernt?“ oder ähnliche thematisiert werden.<br />
<br />
===Präsentation und Reflexion===<br />
Zum Abschluss der Einheit sollte den Kindern die Möglichkeit gegeben werden, die von ihnen erstellten Animationen der Namen zu präsentieren. Je nach Ausstattung können dafür verschiedene Formate gewählt werden. Die Programmierungen können zum Beispiel nacheinander über ein Whiteboard gezeigt werden oder die Schülerinnen und Schüler laufen von Gerät zu Gerät durch die Klasse und schauen sich die einzelnen Animationen an. Schön ist es, wenn die Kinder hierbei auch Feedback von ihren Mitschüler*innen erhalten. Das kann über Meldungen oder Notizzettel neben den Computern/Laptops/Tablets geschehen. Die Kinder können dabei zum einen benennen, was ihnen besonders gut gefallen hat, zum anderen aber auch Tipps geben, wie das Projekt der Mitschüler*innen vielleicht noch verbessert werden könnte. Durch die Auseinandersetzung mit den verschiedenen Animationen reflektieren die Schülerinnen und Schüler die Arbeit mit Scratch und die Möglichkeiten des Programms. Dabei erhalten sie erneuten Input und werden zum Vergleich mit der eigenen Programmierung angeregt. Bedingt durch dieses Vorgehen sowie die Rückmeldungen ihrer Mitschüler*innen entwickeln manche Kinder vielleicht den Wunsch, ihr eigenes Programm zu überarbeiten und kleine Verbesserungen vorzunehmen. Dafür sollte den Kindern noch ausreichend Zeit eingeräumt werden. <br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion sollte über das Gelernte sowie den Lernprozess gesprochen werden. Auch die Ergebnisse können hier noch einmal zur Sprache kommen. So kann danach gefragt werden, was den Kindern an der Animation ihres oder eines anderen Namens besonders gefallen hat, wie sie die Arbeit mit Scratch empfunden haben, was noch nicht so gut geklappt hat o.ä. Besonders schön ist es, wenn dabei auch Motivation für zukünftige Projekte geweckt wird. Dahingehende Fragen können zum Beispiel lauten: ''„Würdest du gerne noch ein weiteres Programm mit Scratch erstellen?“, „Was könntest du noch mit Scratch erstellen?“'' oder ''„Welches Projekt, das du online gesehen hast, interessiert dich?“''. Hier können gemeinsam, falls ausreichend Zeit zur Verfügung, auch noch weitere interessante Projekte, Spiele oder Animationen gezeigt werden. Um auf die Wünsche der Kinder einzugehen, könnte die Lehrkraft die Schüler*innen dazu motivieren, sich in Ihrer Freizeit noch weiter mit Scratch auseinanderzusetzen. Da für die konkrete Anwendung außer einem Tablet oder Computer und einem entsprechenden Account nichts weiter benötigt wird, können sie Schüler*innen, falls Interesse vorhanden, ihre Ideen zuhause verwirklichen. <br />
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__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Unterrichten_mit_Scratch&diff=1824Unterrichten mit Scratch2021-04-02T14:13:51Z<p>Marthaj: </p>
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<div>==Einleitung==<br />
Im Folgenden handelt es sich um eine erstellte Unterrichteinheit mit der Programmiersprache [[Scratch|Scratch.]] Sie ist für die Grundschule konzipiert und kann je nach Leistungsniveau der Schüler*innen mit dritten und vierten Klassen durchgeführt werden. <br />
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==Einführung und Zielsetzung==<br />
Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist, Schülerinnen und Schülern mit Hilfe von Scratch kindgerecht das [[Programmieren]] näher zu bringen – eine Kompetenz, die in unserer zunehmend digitalisieren Welt an Bedeutung gewinnt. Die Schülerinnen und Schüler nehmen dabei eine neue Rolle im Hinblick auf digitale Medien ein. Sie nutzen nicht nur verschiedene Programme, sondern kreieren diese selbst. So bekommen sie einen Einblick in die Technik hinter verschiedenen Anwendungen, wie zum Beispiel Spielen, die sie aus ihrem Alltag kennen.<br />
<br />
Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Erstellen eigener Befehlsfolgen[[Algorithmus|(Algorithmen]]) sowie dem Verständnis für Ereignisse. Während die entwickelten Algorithmen vorgeben, welche Anweisungen in welcher Reihenfolge ausgeführt werden, legen die Ereignisse fest, durch welche Begebenheiten diese ausgelöst werden. In weiterführenden Unterrichtseinheiten können darüber hinaus beispielsweise auch Schleifen, Variablen oder bedingte Anweisungen kennengelernt werden. <br />
<br />
Ausgehend von anfangs stärker angeleiteten, kurzen Programmierungen werden die Schülerinnen und Schüler Schritt für Schritt zum Erstellen eines eigenen Programms, der interaktiven Animation ihres Namens, geführt. Auf diesem Weg erlernen sie handlungsorientiert verschiedene Funktionen, zum Beispiel, wie sie eine Figur bewegen, ein Geräusch einfügen oder den Hintergrund verändern können. Die Kinder erhalten dabei auch die Möglichkeit, sich kreativ und explorativ selbstständig mit den vielfältigen Möglichkeiten auseinanderzusetzen.<br />
<br />
Zur Umsetzung des Unterrichtsvorhabens empfiehlt sich, dass die Lehrkraft vorab ein Lehrer-Benutzerkonto (<nowiki>https://scratch.mit.edu/educators/register</nowiki>) für Scratch beantragt. Mit diesem können Konten für die Schülerinnen und Schüler erstellt werden, mit denen sie während des Unterrichts arbeiten können. Das bietet den Vorteil, dass die Kinder ihre Programme speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufrufen können. So kann an einem bereits bestehenden Programm weitergearbeitet und das fertige Programme stolz anderen präsentiert werden.<br />
<br />
Zudem ist es sinnvoll, dass die Lehrperson sich bereits im Vorfeld selbst mit Scratch auseinandersetzt und geplante Aufgaben selbst einmal durchführt, sodass sie ihren Schülerinnen und Schülern bei Fragen oder Problemen adäquat zur Seite stehen kann.<br />
<br />
Die gesamte Unterrichtseinheit ist für 4 Doppelstunden ausgelegt, kann aber beliebig um weitere Projekte ergänzt werden. Zur Umsetzung wird ein aktueller Browser sowie, zumindest zum Download, eine Internetverbindung benötigt. <br />
<br />
===Kompetenzen der Unterrichtsreihe===<br />
Folgende übergeordnete Kompetenzen können im Rahmen der Unterrichtsreihe erlernt werden:<br />
<br />
Die Schüler*innen…<br />
<br />
'''K1''' …erklären, dass ein Computer präzise Befehle als Eingabe benötigt.<br />
<br />
'''K2''' …starten sowohl Computer/Tablet als auch das Programm Scratch selbstständig, beenden das Programm ordnungsgemäß und fahren den Computer/das Tablet herunter. <br />
<br />
'''K3''' …sichern ihre Daten in Scratch und öffnen ihre alten Projekte wieder. <br />
<br />
'''K4''' …explorieren und beschreiben verschiedene Funktionen in Scratch.<br />
<br />
'''K5''' …erstellen Abläufe zur Steuerung einzelner Objekte in Scratch mithilfe der vorgegebenen Programmier-Blöcke. <br />
<br />
'''K6''' …lösen Problemstellungen mit der Programmiersprache Scratch. <br />
<br />
'''K7''' …können Programme mit Scratch schreiben. <br />
<br />
'''K8''' …bewerten und optimieren in Scratch geschriebene Programme. <br />
<br />
===Einordnung in den Medienkompetenzrahmen NRW===<br />
Der [[Medienkompetenzrahmen|Medienkompetenzrahmen NRW]] bildet Kompetenzen ab, die Schülerinnen und Schüler zu einem sicheren, kreativen und verantwortungsvollen Umgang mit Medien befähigen sollen. Dazu gehört neben einer umfassenden Medienkompetenz auch eine informatische Grundbildung. Durch die Unterrichtsreihe werden verschiedene dieser Kompetenzen gefördert, die nachfolgend angeführt werden:<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 1. BEDIENEN UND ANWENDEN</u><br />
<br />
1.2 Digitale Werkzeuge: Verschiedene digitale Werkzeuge und deren Funktionsumfang kennen, auswählen sowie diese kreativ, reflektiert und zielgerichtet einsetzen<br />
<br />
1.3 Datenorganisation: Informationen und Daten sicher speichern, wiederfinden und von verschiedenen Orten abrufen; Informationen und Daten zusammenfassen, organisieren und strukturiert aufbewahren<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 4. PRODUZIEREN UND PRÄSENTIEREN</u><br />
<br />
4.1 Medienproduktion und Präsentation: Medienprodukte adressatengerecht planen, gestalten und präsentieren; Möglichkeiten des Veröffentlichens und Teilens kennen und nutzen<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 6. PROBLEMLÖSEN UND MODELLIEREN</u><br />
<br />
6.1 Prinzipien der digitalen Welt: Grundlegende Prinzipien und Funktionsweisen der digitalen Welt identifizieren, kennen, verstehen und bewusst nutzen<br />
<br />
6.2 Algorithmen erkennen: Algorithmische Muster und Strukturen in verschiedenen Kontexten erkennen, nachvollziehen und reflektieren<br />
<br />
6.3 Modellieren und Programmieren: Probleme formalisiert beschreiben, Problemlösestrategien entwickeln und dazu eine strukturierte, algorithmische Sequenz planen; diese auch durch Programmieren umsetzen und die gefundene Lösungsstrategie beurteilen<br />
<br />
==Scratch – Eine Programmiersprache==<br />
Scratch wurde von einem Team der Lifelong Kindergarten Group am Massachusetts Institute of Technology Media Lap entwickelt. Es handelt sich dabei um eine kostenlose, lizenzfreie und frei zugängliche Onlineplattform/Programm.<br />
<br />
Grundsätzlich kann Scratch von jeder Altersgruppe verwendet werden, insbesondere ist es jedoch für Kinder und Jugendliche zwischen 8 und 16 Jahren konzipiert. Für jüngere Kinder gibt es die Möglichkeit ScratchJr auszuprobieren, eine vereinfachte Version des Originals. Diese ist geeignet für Kinder von 5-7 Jahren. <br />
<br />
===Vorstellung von Scratch===<br />
<u>Was ist Scratch?</u><br />
<br />
Scratch ist eine Programmiersprache und eine Online-Community zugleich. Mit Scratch können Kinder und Jugendliche selbstständig eigene Geschichten, Spiele sowie Animationen erstellen, programmieren und hochladen. Die Ergebnisse können dann mit der ganzen Scratch Community geteilt werden und man kann Feedback und/oder Anerkennung für die eigenen Produktionen bekommen. Daraufhin kann sich die eigene Idee weiterentwickeln oder nach Belieben verändert werden.<br />
<br />
Mit Scratch wird das kreative, logische Denken und systematische Schlussfolgern erprobt. Beim Erstellen von Programmen können sich die Lernenden kreativ ausleben und es hilft ihnen mit neuen digitalen Technologien umzugehen. Das ist eine Fähigkeit, die sie in der heutigen Zeit im Alltag benötigen werden. Sie sollte daher angemessen gefördert werden.<br />
<br />
<u>Wie fange ich an?</u> <br />
<br />
Bevor man sein erstes Projekt beginnt, kann man sich eine Schritt-für-Schritt Anleitung ansehen, um sich mit der Programmiersprache bekannt zu machen. Falls anfangs noch keine eigene Idee vorhanden ist, kann unter vielen, bereits vorhandenen Vorschlägen ausgewählt werden. Zudem können die eigenständig erstellten Ideen von anderen Mitgliedern betrachtet und kommentiert werden.<br />
<br />
Auch stehen mehrere Tutorials zur Verfügung, in denen unterschiedliche Themen schrittweise und kindgerecht erklärt werden, sodass einer eigenständigen Arbeit mit dem Programm nichts mehr im Wege stehen sollte.<br />
<br />
Kommen wir nun zu den organisatorischen Voraussetzungen, die benötigt werden. Alles was für die Arbeit mit Scratch gebraucht wird, ist ein digitales Gerät, wie ein Laptop, Computer oder Tablet. Auch auf einem Handy (Smartphone) ist die Nutzung möglich. Eine Internetverbindung ist für die tatsächliche Nutzung von Scratch nicht notwendig. Es kann sich nämlich eine Scratch-App heruntergeladen werden, die offline genutzt werden kann. Es kann daher zuhause oder aber auch in Kindergärten oder Schulen genutzt werden.<br />
<br />
''Scratch finden sie unter dem folgenden Link:'' https://scratch.mit.edu <br />
<br />
''ScratchJr finden sie unter dem folgenden Link:'' https://www.scratchjr.org <br />
<br />
<br />
<u>ScratchEd - Learn, Share, Connect</u><br />
<br />
Mit den vielfältigen Lernmöglichkeiten zur Förderung des Umgangs mit digitalen Medien schließt sich der Gedanke an, Scratch im schulischen Setting zu verwenden. Bereits auf der originalen Website werden sogenannte Scratch-Karten bereitgestellt, die Schüler*innen als auch Lehrkräften helfen, einen bestimmten Inhalt im Unterricht zu behandeln. Mit ScratchEd wurde, ergänzend dazu, eine Website erstellt, die speziell für Lehrkräfte oder pädagogisches Personal ausgerichtet ist. Innerhalb der Website ist das Präsentieren, Dokumentieren und Erkunden von gemachten unterrichtlichen Erfahrungen und damit einhergehend ein gegenseitiges Profitieren und individuelle Weiterbildung möglich. Es lassen sich auf dieser Seite viele Unterrichtsmaterialien und -ideen zur Nutzung von Scratch finden, auf die man als Lehrkraft zurückgreifen kann. Das vielfältige Material lässt sich eingrenzen durch das Angeben des Bildungsgrads, des Inhalts und der Sprache, sodass schnell, für den individuellen Gebrauch, richtige Materialien gefunden werden können.<br />
<br />
In einem eingerichteten Diskussionsforum lassen sich zu einer Vielzahl von Themen bereits Beiträge finden. Auch können weitere Beiträge, Fragen, Ideen oder Erfahrungen gestellt und geteilt werden, auf die andere Mitglieder dann reagieren können. So entsteht ein reger Austausch untereinander.<br />
<br />
Mit Blick auf die Grundschule lässt sich Scratch im Rahmen von vielen unterschiedlichen Fächern nutzen. Anbieten tut sich dabei der Sachunterricht der Grundschule, aber auch in Mathe und Deutsch kann Scratch genutzt werden, um beispielsweise schreiben zu lernen oder das Koordinatensystem kennenzulernen.<br />
<br />
''ScratchEd finden sie unter dem folgenden Link:'' https://scratched.gse.harvard.edu <br />
<br /><br />
<br />
==Aufbau der Unterrichtsreihe==<br />
{| class="wikitable"<br />
|'''Thema der Einheit'''<br />
|'''Kurzbeschreibung'''<br />
|'''Zeit (ca.)'''<br />
|-<br />
|Einstieg: Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch<br />
|Die Schüler*innen aktivieren ihre Vorkenntnisse zum Thema Computer und erlernen erste Schritte im Umgang mit Scratch. Handlungsorientiert setzen sie sich dabei mit der Scratch-Welt auseinander und lernen diese kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Eine Geschichte erstellen<br />
|Unter Anleitung programmieren die Schüler*innen eine Geschichte. Dabei sichern und erweitern sie ihre Kenntnisse im Umgang mit Scratch und lernen neue Funktionen und Befehle kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Den eigenen Namen animieren<br />
|Die Schüler*innen setzen sich weiterhin kreativ und produktiv mit der Programmiersprache Scratch auseinander, indem sie nach eigenen Ideen und Vorstellungen ihren Namen animieren. Dabei wenden sie die zuvor erworbenen Kenntnisse an, haben aber auch die Möglichkeit neue Entdeckungen und Erfahrungen zu machen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Ergebnissicherung: Präsentation und Reflexion<br />
|Die Schüler*innen präsentieren die Animationen ihrer Namen und geben sich gegenseitig Feedback zu diesen. Dadurch angeregt verbessern sie ihre Programmierungen. Als gemeinsamer Abschluss wird die Arbeit mit Scratch reflektiert.<br />
|1 Einzel- oder Doppelstunde<br />
|}<br />
<br />
===Hinweise zum Unterricht und zur Materialerstellung===<br />
Im Folgenden finden Sie einige Hinweise und Tipps für die Arbeit mit Scratch.<br />
<br />
- Schüler*innen müssen entweder mit eigenen Scratch Accounts ausgestattet sein oder ein Lehraccount ist nötig. Diesen können sie unter https://scratch.mit.edu/educators erhalten.<br />
<br />
- Zudem sollten ausreichend Tablets oder Computer zur Verfügung stehen, damit alle Schüler*innen zur gleichen Zeit mit dem Programm arbeiten können. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass diese Geräte über ausreichend Akku verfügen, sodass ein reibungsloser Arbeitsprozess ermöglicht wird.<br />
<br />
- Falls die materielle Ausstattung der Schule es ermöglicht, sollte der Bildschirm der Lehrkraft mithilfe eines Beamers o.ä. an die Wand/Tafel oder auf das Whiteboard projiziert werden.<br />
<br />
- In der dritten Doppelstunde wird eine Unterrichtsidee angewandt, für welche auf der offiziellen Scratch-Homepage (https://scratch.mit.edu) mit der Creative Commons CC BY SA Lizenz passendes Material zur Verfügung steht. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten.<br />
<br />
- Auf eben dieser Website finden Sie zusätzlich weitere spannende Unterrichtsideen, auf welche Sie bei Interesse zurückgreifen können. Dazu können Sie die Unterrichtseinheit natürlich um mögliche weitere Vorhaben ergänzen und den Schüler*innen so eine noch tiefere Auseinandersetzung mit Scratch ermöglichen. <br />
<br />
==Die Unterrichtsstunden im Detail==<br />
<br />
===Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch===<br />
In der ersten Doppelstunde dieser Unterrichtsreihe lernen die Schülerinnen und Schüler die Programmiersprache Scratch kennen und erproben erste Handlungen mit dieser. Ziel ist es, dass die Kinder sich schrittweise mit Scratch auseinandersetzen und den Umgang damit erproben. Sie lernen, wie sie die Scratch-Welt bedienen und wie sie Figuren in der Welt platzieren, verschieben und in ihren Eigenschaften verändern können. Zudem lernen sie, wie sie den einzelnen Objekten (Figuren) unterschiedliche Befehle geben.<br />
<br />
Zum Einstieg in die Stunde sollen zunächst die Präkonzepte der Schüler*innen gesammelt und aktiviert werden. Durch die Frage der Lehrkraft, wer von den Schüler*innen bereits Erfahrungen mit der Arbeit mit einem Computer gesammelt hat, soll bei den Lernenden das Gefühl des Bekannten hergestellt werden, da vermutlich (fast) jede*r Lernende gewisse Erfahrungen dazu hat. Durch die Einführung soll den Lernenden verdeutlicht werden, dass ein Computer eindeutige und genaue Befehle braucht, um zu arbeiten. Wenn mit der Klasse bereits Unterrichtsstunden zum Thema Roboter stattgefunden haben, wie beispielsweise „[[Wie funktioniert der Roboter?|Wie funktioniert der Roboter]]“ oder die Unterrichtsreihe zum [[Ozobot]], ist dieses Vorwissen möglicherweise bereits vorhanden und muss nur nochmals thematisiert werden. Ist dies nicht der Fall, sollte dieses Wissen anderweitig entwickelt werden. Beispielsweise kann die Lehrkraft dazu selbst einen Roboter spielen, der mithilfe von Befehlen der Schüler*innen zur Klassenzimmertür gelenkt werden muss. Bei ungenauen Befehlen läuft die Lehrkraft beispielsweise gegen die Wand oder Stühle. Dadurch lernen die Schüler*innen, dass ihre Befehle eindeutig sein müssen, da der „Roboter“ sonst nicht genau das macht, was von ihm verlangt wird.<br />
<br />
Nach dieser kurzen Einführung öffnet die Lehrkraft Scratch auf ihrem Computer und projiziert das Bild am besten an die Tafel (Whiteboard). Sie zeigt den Schüler*innen interessante Projekte, indem sie diese kurz ablaufen lässt. So soll das Interesse der Lernenden geweckt werden, selbst Projekte erstellen zu wollen. Je nach Ausstattung der Schule sollen die Schüler*innen dann an eigene Computer oder auch Tablets (Scratch-App) gehen, um durch eigene Handlungen die ersten Schritte im Umgang mit Scratch zu erfahren. Dazu eignet sich die Vorstellung, dass die Scratch-Welt wie eine Bühne aufgebaut ist, auf der sich Figuren, nach einem Skript, bewegen können. Die Lehrkraft zeigt die einzelnen Schritte auf ihrem Computer, sodass die Kinder diese selbst nachmachen können. Zwischendurch gibt es unterschiedliche Arbeitsaufträge, die die Kinder dann eigenständig bearbeiten sollen. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass die Lernenden so viele Entscheidungen wie möglich individuell und eigenständig treffen können, wie beispielsweise die Auswahl der Figur, des Bühnenbilds etc. So werden die Schüler*innen schrittweise mit dem Programm vertraut und können es mithilfe der Anleitung durch die Lehrkraft eigenständig erproben und ausprobieren. Die einzelnen Schritte werden [[Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge|hier]] genauer erläutert.<br />
<br />
Nachdem die Kinder die ersten Schritte mit Scratch unter Anleitung kennengelernt haben, können sie es, falls noch Zeit vorhanden, eigenständig ausprobieren und so weitere Entdeckungen machen.<br />
<br />
Die Doppelstunde endet mit einer kurzen Reflexion der gemachten Erfahrungen. Dazu treffen sich alle Lernenden im Halbkreis vor der Tafel. Mithilfe von Fragen wie ''„Was ist Scratch?“'' oder ''„Was kann man mit Scratch machen?“'' soll zunächst die Funktion von Scratch besprochen werden. Anschließend können Reflexionssätze wie ''„Das hat mir an der Arbeit mit Scratch Spaß gemacht“'' oder ''„Dabei hatte ich bei der Arbeit mit Scratch noch Schwierigkeiten“'' dabei helfen, die Arbeitsphase und das Gelernte zu reflektieren. Bei Bedarf können hier auch grundlegende Fachbegriffe nochmals gesammelt und besprochen werden (z.B.: Befehl; Objekt). <br />
<br />
[[Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge]]<br />
<br />
===Anwendung – Eine Geschichte erstellen===<br />
In der zweiten Doppelstunde der Unterrichtseinheit festigen und erweitern die Schüler*innen ihr Wissen zum Umgang mit Scratch, indem sie Schritt für Schritt eine Geschichte erstellen. Ziel der Unterrichtsstunde ist es, dass jede*r Lernende die Geschichte oder Teile der Geschichte programmiert. Je nach Leistungsstärke oder Alter der Lerngruppe können die Anweisungen oder Tipps angepasst oder die Aufgaben weniger kleinschrittig gestellt werden, damit die Lernenden in jedem Fall kognitiv aktiv werden, selbständig ausprobieren und in ihrer Problemlösefähigkeit gefördert werden. Während der Arbeitsphase lernen sie handlungsorientiert, dass einige Parameter (Werte) verändert werden können (z.B. Schrittgröße, x- und y-Werte) und dass ein Programm aus einer Abfolge von Befehlen besteht, welche durch ein bestimmtes Ereignis gestartet werden muss. Weiterhin entdecken sie, dass jedes Objekt ein oder mehrere Programme haben kann, welche unterschiedlich oder manchmal auch von demselben Ereignis gestartet werden können. Zudem lernen sie, wie sich die einzelnen Objekte eines Programmes untereinander über geheime Nachrichten verständigen können. Die wichtigsten Fachbegriffe der Unterrichtsstunde können wieder einmal schriftlich an der Tafel gesammelt oder im Wortspeicher ergänzt werden (Bsp.: Algorithmus; Parameter etc.).<br />
<br />
Zunächst beginnt die Stunde mit einer kurzen Rekapitulation der letzten Doppelstunde. Im Halbkreis vor der Tafel sollen gemeinsam Schwierigkeiten besprochen werden, die letzte Stunde aufgetreten sind. Gemeinsam soll überlegt werden, wie man diese lösen könnte und welche grundlegenden Aspekte man bei der Arbeit mit Scratch beachten muss (z.B. regelmäßiges abspeichern). Diese können natürlich je nach Lerngruppe unterschiedlich sein. Danach führt die Lehrkraft in die Geschichte ein, mit der in dieser Stunde gearbeitet werden soll. Dazu liest sie die Einleitung der Geschichte vor und versucht die Schüler*innen zu motivieren, diese Geschichte selbstständig programmieren zu wollen. Die Schüler*innen bearbeiten schrittweise die einzelnen Aufgaben (siehe Anhang). Zur Unterstützung können bestimmte Tippkarten zur Verfügung gestellt werden, die die Schüler*innen sich bei Schwierigkeiten selbstständig holen können. Die Lehrkraft sollte während der gesamten Arbeitsphase, die sie mal mehr mal weniger anleitet, für individuelle Fragen oder Probleme der Schüler*innen zur Verfügung stehen. Um in den entsprechenden Situationen angemessene Hilfestellung geben zu können, sollte sie bereits eigene Erfahrungen zum Umgang mit Scratch gesammelt haben. Es ist zu erwarten, dass sich durch eine heterogen zusammengesetzte Schülerschaft unterschiedlich schnelle Bearbeitungszeiten entwickeln. Für Schüler*innen, die schnell mit den Bearbeitungen der Aufgaben fertig sind, besteht die Möglichkeit die Geschichte eigenständig weiter zu programmieren.<br />
<br />
Am Ende der Stunde wird der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert. Dazu können, soweit es die technischen Voraussetzungen ermöglichen, einzelne programmierte Geschichten ausgeführt (Projektion ans Whiteboard) werden. Dabei können mögliche Fehlerquellen besprochen und gemeinsam verbessert und positives Feedback gegeben werden. Auch sollen die Schüler*innen dazu angeregt werden zu reflektieren, was sie in dieser Doppelstunde gelernt haben.<br />
<br />
[[Scratch / Eine Geschichte erstellen - Material und Arbeitsaufträge]]<br />
<br />
===Anwendung – Den eigenen Namen animieren===<br />
In dieser Doppelstunde trainieren und erweitern die Schülerinnen und Schüler ihre Kompetenzen im Umgang mit Scratch, indem sie ihr erstes eigenes Projekt umsetzen. Ziel ist, dass alle Kinder ein Programm erstellen, das ihren Namen auf interaktiv animierte Art und Weise darstellt. Das heißt, die einzelnen Buchstaben sollen durch bestimmte Ereignisse ausgelöste Effekte zeigen, wofür sich vielfältige Möglichkeiten bieten. Entweder kann ein generelles Ereignis, zum Beispiel das Anklicken des Buchstabens, zum Auslösen der Animation gefordert werden oder die Wahl der Ereignisse bleibt den Kindern freigestellt. Hinsichtlich der Animation bieten sich den Schülerinnen und Schülern viele Optionen, die ihnen offengelassen werden sollten. Zum Beispiel können Programme erstellt werden, durch die sich die Farbe oder Größe eines Buchstabens ändert, der Buchstabe sich bewegt, ein Soundeffekt wiedergegeben wird, der Hintergrund wechselt und vieles andere. <br />
<br />
Die Aufgabe bietet in verschiedener Hinsicht ein hohes Differenzierungspotenzial, welches das Arbeiten auf verschiedenen Fähigkeitsniveaus ermöglicht. So können die Schülerinnen und Schüler jeden Buchstaben auf die gleiche Art und Weise animieren, sich für jeden Buchstaben eine andere Animation überlegen oder sogar mehrere Effekte pro Buchstaben programmieren. Zusätzlich kann den Kindern das Angebot gemacht werden, statt ihrem vollen Namen einen Spitznamen zu wählen oder zusätzlich ihren Nachnamen abzubilden. <br />
<br />
Zum Einstieg kann die Lehrkraft den Schülerinnen und Schüler eine Animation ihres eigenen Namens präsentieren. Ist sie selbst noch Neuling im Umgang mit Scratch, bietet es sich sowieso an, dass sie im Vorfeld einmal selbst eine entsprechende Programmierung vornimmt. Kennt sie Scratch bereits gut, ist schnell ein passender Algorithmus erstellt. Anhand dieses Beispiels kann den Kindern die Aufgabe verdeutlicht werden. Zusätzlich erhalten sie auf diesem Weg erste Ideen für mögliche Animationseffekte. <br />
<br />
An dieser Stelle sollte mit den Schülerinnen und Schülern thematisiert werden, wie ein Buchstabe „auf die Bühne“ gebracht werden kann. Das Vorgehen kann zudem exemplarisch gezeigt werden. Ein Tipp hierzu: Buchstaben können nicht nur aus den vorhandenen Figuren ausgewählt, sondern auch selbst gezeichnet beziehungsweise gemalt werden. Zudem können die Buchstaben-Vorlagen individuell verändert werden. <br />
<br />
Anschließend wird gemeinsam überlegt, was ein Buchstabe alles machen und was sonst noch verändert werden könnte. Dabei erhalten die Schülerinnen und Schüler weitere Anregungen für ihre eigenen Programmierungen. Mit diesen Ideen starten die Kinder in die Arbeitsphase, während der die Lehrkraft für individuelle Fragen zur Verfügung steht. <br />
<br />
Während manche Schülerinnen und Schüler gleich selbstständig verschiedene Programmier-Bausteine austesten, brauchen andere Hilfestellungen, um die Aufgabe zu bewältigen. Hierbei ist hervorzuheben, dass auf der offiziellen Scratch-Homepage (https://scratch.mit.edu) unter der Creative Commons CC BY SA Lizenz zu diesem Vorhaben passendes Material zur Verfügung gestellt wird. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten. <br />
<br />
Schülerinnen und Schüler, die früh mit der Aufgabe fertig sind, können entweder eine weitere Animation ihres Namens programmieren oder sich frei mit Scratch beschäftigen und ihre eigenen Ideen umsetzen. <br />
<br />
Am Ende der Stunde kann der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert werden. Hier können Fragen wie „Was hat dir an der Arbeit mit Scratch heute besonders gefallen?“, „Was ist dir heute gut gelungen/schwergefallen?“, „Was hast du heute dazu gelernt?“ oder ähnliche thematisiert werden.<br />
<br />
===Präsentation und Reflexion===<br />
Zum Abschluss der Einheit sollte den Kindern die Möglichkeit gegeben werden, die von ihnen erstellten Animationen der Namen zu präsentieren. Je nach Ausstattung können dafür verschiedene Formate gewählt werden. Die Programmierungen können zum Beispiel nacheinander über ein Whiteboard gezeigt werden oder die Schülerinnen und Schüler laufen von Gerät zu Gerät durch die Klasse und schauen sich die einzelnen Animationen an. Schön ist es, wenn die Kinder hierbei auch Feedback von ihren Mitschüler*innen erhalten. Das kann über Meldungen oder Notizzettel neben den Computern/Laptops/Tablets geschehen. Die Kinder können dabei zum einen benennen, was ihnen besonders gut gefallen hat, zum anderen aber auch Tipps geben, wie das Projekt der Mitschüler*innen vielleicht noch verbessert werden könnte. Durch die Auseinandersetzung mit den verschiedenen Animationen reflektieren die Schülerinnen und Schüler die Arbeit mit Scratch und die Möglichkeiten des Programms. Dabei erhalten sie erneuten Input und werden zum Vergleich mit der eigenen Programmierung angeregt. Bedingt durch dieses Vorgehen sowie die Rückmeldungen ihrer Mitschüler*innen entwickeln manche Kinder vielleicht den Wunsch, ihr eigenes Programm zu überarbeiten und kleine Verbesserungen vorzunehmen. Dafür sollte den Kindern noch ausreichend Zeit eingeräumt werden. <br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion sollte über das Gelernte sowie den Lernprozess gesprochen werden. Auch die Ergebnisse können hier noch einmal zur Sprache kommen. So kann danach gefragt werden, was den Kindern an der Animation ihres oder eines anderen Namens besonders gefallen hat, wie sie die Arbeit mit Scratch empfunden haben, was noch nicht so gut geklappt hat o.ä. Besonders schön ist es, wenn dabei auch Motivation für zukünftige Projekte geweckt wird. Dahingehende Fragen können zum Beispiel lauten: ''„Würdest du gerne noch ein weiteres Programm mit Scratch erstellen?“, „Was könntest du noch mit Scratch erstellen?“'' oder ''„Welches Projekt, das du online gesehen hast, interessiert dich?“''. Hier können gemeinsam, falls ausreichend Zeit zur Verfügung, auch noch weitere interessante Projekte, Spiele oder Animationen gezeigt werden. Um auf die Wünsche der Kinder einzugehen, könnte die Lehrkraft die Schüler*innen dazu motivieren, sich in Ihrer Freizeit noch weiter mit Scratch auseinanderzusetzen. Da für die konkrete Anwendung außer einem Tablet oder Computer und einem entsprechenden Account nichts weiter benötigt wird, können sie Schüler*innen, falls Interesse vorhanden, ihre Ideen zuhause verwirklichen. <br />
<br />
__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Unterrichten_mit_Scratch&diff=1823Unterrichten mit Scratch2021-04-02T14:10:44Z<p>Marthaj: Die Seite wurde neu angelegt: „== Einleitung == Im Folgenden handelt es sich um eine erstellte Unterrichteinheit mit der Programmiersprache Scratch. Sie ist für die Grundschule…“</p>
<hr />
<div>== Einleitung ==<br />
Im Folgenden handelt es sich um eine erstellte Unterrichteinheit mit der Programmiersprache [[Scratch|Scratch.]] Sie ist für die Grundschule konzipiert und kann je nach Leistungsniveau der Schüler*innen mit dritten und vierten Klassen durchgeführt werden. <br />
<br />
== Einführung und Zielsetzung ==<br />
Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist, Schülerinnen und Schülern mit Hilfe von Scratch kindgerecht das [[Programmieren]] näher zu bringen – eine Kompetenz, die in unserer zunehmend digitalisieren Welt an Bedeutung gewinnt. Die Schülerinnen und Schüler nehmen dabei eine neue Rolle im Hinblick auf digitale Medien ein. Sie nutzen nicht nur verschiedene Programme, sondern kreieren diese selbst. So bekommen sie einen Einblick in die Technik hinter verschiedenen Anwendungen, wie zum Beispiel Spielen, die sie aus ihrem Alltag kennen.<br />
<br />
Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Erstellen eigener Befehlsfolgen[[Algorithmus|(Algorithmen]]) sowie dem Verständnis für Ereignisse. Während die entwickelten Algorithmen vorgeben, welche Anweisungen in welcher Reihenfolge ausgeführt werden, legen die Ereignisse fest, durch welche Begebenheiten diese ausgelöst werden. In weiterführenden Unterrichtseinheiten können darüber hinaus beispielsweise auch Schleifen, Variablen oder bedingte Anweisungen kennengelernt werden. <br />
<br />
Ausgehend von anfangs stärker angeleiteten, kurzen Programmierungen werden die Schülerinnen und Schüler Schritt für Schritt zum Erstellen eines eigenen Programms, der interaktiven Animation ihres Namens, geführt. Auf diesem Weg erlernen sie handlungsorientiert verschiedene Funktionen, zum Beispiel, wie sie eine Figur bewegen, ein Geräusch einfügen oder den Hintergrund verändern können. Die Kinder erhalten dabei auch die Möglichkeit, sich kreativ und explorativ selbstständig mit den vielfältigen Möglichkeiten auseinanderzusetzen.<br />
<br />
Zur Umsetzung des Unterrichtsvorhabens empfiehlt sich, dass die Lehrkraft vorab ein Lehrer-Benutzerkonto (<nowiki>https://scratch.mit.edu/educators/register</nowiki>) für Scratch beantragt. Mit diesem können Konten für die Schülerinnen und Schüler erstellt werden, mit denen sie während des Unterrichts arbeiten können. Das bietet den Vorteil, dass die Kinder ihre Programme speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufrufen können. So kann an einem bereits bestehenden Programm weitergearbeitet und das fertige Programme stolz anderen präsentiert werden.<br />
<br />
Zudem ist es sinnvoll, dass die Lehrperson sich bereits im Vorfeld selbst mit Scratch auseinandersetzt und geplante Aufgaben selbst einmal durchführt, sodass sie ihren Schülerinnen und Schülern bei Fragen oder Problemen adäquat zur Seite stehen kann.<br />
<br />
Die gesamte Unterrichtseinheit ist für 4 Doppelstunden ausgelegt, kann aber beliebig um weitere Projekte ergänzt werden. Zur Umsetzung wird ein aktueller Browser sowie, zumindest zum Download, eine Internetverbindung benötigt. <br />
<br />
=== Kompetenzen der Unterrichtsreihe ===<br />
Folgende übergeordnete Kompetenzen können im Rahmen der Unterrichtsreihe erlernt werden:<br />
<br />
Die Schüler*innen…<br />
<br />
'''K1''' …erklären, dass ein Computer präzise Befehle als Eingabe benötigt.<br />
<br />
'''K2''' …starten sowohl Computer/Tablet als auch das Programm Scratch selbstständig, beenden das Programm ordnungsgemäß und fahren den Computer/das Tablet herunter. <br />
<br />
'''K3''' …sichern ihre Daten in Scratch und öffnen ihre alten Projekte wieder. <br />
<br />
'''K4''' …explorieren und beschreiben verschiedene Funktionen in Scratch.<br />
<br />
'''K5''' …erstellen Abläufe zur Steuerung einzelner Objekte in Scratch mithilfe der vorgegebenen Programmier-Blöcke. <br />
<br />
'''K6''' …lösen Problemstellungen mit der Programmiersprache Scratch. <br />
<br />
'''K7''' …können Programme mit Scratch schreiben. <br />
<br />
'''K8''' …bewerten und optimieren in Scratch geschriebene Programme. <br />
<br />
=== Einordnung in den Medienkompetenzrahmen NRW ===<br />
Der [[Medienkompetenzrahmen|Medienkompetenzrahmen NRW]] bildet Kompetenzen ab, die Schülerinnen und Schüler zu einem sicheren, kreativen und verantwortungsvollen Umgang mit Medien befähigen sollen. Dazu gehört neben einer umfassenden Medienkompetenz auch eine informatische Grundbildung. Durch die Unterrichtsreihe werden verschiedene dieser Kompetenzen gefördert, die nachfolgend angeführt werden:<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 1. BEDIENEN UND ANWENDEN</u><br />
<br />
1.2 Digitale Werkzeuge: Verschiedene digitale Werkzeuge und deren Funktionsumfang kennen, auswählen sowie diese kreativ, reflektiert und zielgerichtet einsetzen<br />
<br />
1.3 Datenorganisation: Informationen und Daten sicher speichern, wiederfinden und von verschiedenen Orten abrufen; Informationen und Daten zusammenfassen, organisieren und strukturiert aufbewahren<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 4. PRODUZIEREN UND PRÄSENTIEREN</u><br />
<br />
4.1 Medienproduktion und Präsentation: Medienprodukte adressatengerecht planen, gestalten und präsentieren; Möglichkeiten des Veröffentlichens und Teilens kennen und nutzen<br />
<br />
<u>Kompetenzbereich: 6. PROBLEMLÖSEN UND MODELLIEREN</u><br />
<br />
6.1 Prinzipien der digitalen Welt: Grundlegende Prinzipien und Funktionsweisen der digitalen Welt identifizieren, kennen, verstehen und bewusst nutzen<br />
<br />
6.2 Algorithmen erkennen: Algorithmische Muster und Strukturen in verschiedenen Kontexten erkennen, nachvollziehen und reflektieren<br />
<br />
6.3 Modellieren und Programmieren: Probleme formalisiert beschreiben, Problemlösestrategien entwickeln und dazu eine strukturierte, algorithmische Sequenz planen; diese auch durch Programmieren umsetzen und die gefundene Lösungsstrategie beurteilen<br />
<br />
== Scratch – Eine Programmiersprache ==<br />
Scratch wurde von einem Team der Lifelong Kindergarten Group am Massachusetts Institute of Technology Media Lap entwickelt. Es handelt sich dabei um eine kostenlose, lizenzfreie und frei zugängliche Onlineplattform/Programm.<br />
<br />
Grundsätzlich kann Scratch von jeder Altersgruppe verwendet werden, insbesondere ist es jedoch für Kinder und Jugendliche zwischen 8 und 16 Jahren konzipiert. Für jüngere Kinder gibt es die Möglichkeit ScratchJr auszuprobieren, eine vereinfachte Version des Originals. Diese ist geeignet für Kinder von 5-7 Jahren. <br />
<br />
=== Vorstellung von Scratch ===<br />
<u>Was ist Scratch?</u><br />
<br />
Scratch ist eine Programmiersprache und eine Online-Community zugleich. Mit Scratch können Kinder und Jugendliche selbstständig eigene Geschichten, Spiele sowie Animationen erstellen, programmieren und hochladen. Die Ergebnisse können dann mit der ganzen Scratch Community geteilt werden und man kann Feedback und/oder Anerkennung für die eigenen Produktionen bekommen. Daraufhin kann sich die eigene Idee weiterentwickeln oder nach Belieben verändert werden.<br />
<br />
Mit Scratch wird das kreative, logische Denken und systematische Schlussfolgern erprobt. Beim Erstellen von Programmen können sich die Lernenden kreativ ausleben und es hilft ihnen mit neuen digitalen Technologien umzugehen. Das ist eine Fähigkeit, die sie in der heutigen Zeit im Alltag benötigen werden. Sie sollte daher angemessen gefördert werden.<br />
<br />
<u>Wie fange ich an?</u> <br />
<br />
Bevor man sein erstes Projekt beginnt, kann man sich eine Schritt-für-Schritt Anleitung ansehen, um sich mit der Programmiersprache bekannt zu machen. Falls anfangs noch keine eigene Idee vorhanden ist, kann unter vielen, bereits vorhandenen Vorschlägen ausgewählt werden. Zudem können die eigenständig erstellten Ideen von anderen Mitgliedern betrachtet und kommentiert werden.<br />
<br />
Auch stehen mehrere Tutorials zur Verfügung, in denen unterschiedliche Themen schrittweise und kindgerecht erklärt werden, sodass einer eigenständigen Arbeit mit dem Programm nichts mehr im Wege stehen sollte.<br />
<br />
Kommen wir nun zu den organisatorischen Voraussetzungen, die benötigt werden. Alles was für die Arbeit mit Scratch gebraucht wird, ist ein digitales Gerät, wie ein Laptop, Computer oder Tablet. Auch auf einem Handy (Smartphone) ist die Nutzung möglich. Eine Internetverbindung ist für die tatsächliche Nutzung von Scratch nicht notwendig. Es kann sich nämlich eine Scratch-App heruntergeladen werden, die offline genutzt werden kann. Es kann daher zuhause oder aber auch in Kindergärten oder Schulen genutzt werden.<br />
<br />
''Scratch finden sie unter dem folgenden Link:'' https://scratch.mit.edu <br />
<br />
''ScratchJr finden sie unter dem folgenden Link:'' https://www.scratchjr.org <br />
<br />
<br />
<u>ScratchEd - Learn, Share, Connect</u><br />
<br />
Mit den vielfältigen Lernmöglichkeiten zur Förderung des Umgangs mit digitalen Medien schließt sich der Gedanke an, Scratch im schulischen Setting zu verwenden. Bereits auf der originalen Website werden sogenannte Scratch-Karten bereitgestellt, die Schüler*innen als auch Lehrkräften helfen, einen bestimmten Inhalt im Unterricht zu behandeln. Mit ScratchEd wurde, ergänzend dazu, eine Website erstellt, die speziell für Lehrkräfte oder pädagogisches Personal ausgerichtet ist. Innerhalb der Website ist das Präsentieren, Dokumentieren und Erkunden von gemachten unterrichtlichen Erfahrungen und damit einhergehend ein gegenseitiges Profitieren und individuelle Weiterbildung möglich. Es lassen sich auf dieser Seite viele Unterrichtsmaterialien und -ideen zur Nutzung von Scratch finden, auf die man als Lehrkraft zurückgreifen kann. Das vielfältige Material lässt sich eingrenzen durch das Angeben des Bildungsgrads, des Inhalts und der Sprache, sodass schnell, für den individuellen Gebrauch, richtige Materialien gefunden werden können.<br />
<br />
In einem eingerichteten Diskussionsforum lassen sich zu einer Vielzahl von Themen bereits Beiträge finden. Auch können weitere Beiträge, Fragen, Ideen oder Erfahrungen gestellt und geteilt werden, auf die andere Mitglieder dann reagieren können. So entsteht ein reger Austausch untereinander.<br />
<br />
Mit Blick auf die Grundschule lässt sich Scratch im Rahmen von vielen unterschiedlichen Fächern nutzen. Anbieten tut sich dabei der Sachunterricht der Grundschule, aber auch in Mathe und Deutsch kann Scratch genutzt werden, um beispielsweise schreiben zu lernen oder das Koordinatensystem kennenzulernen.<br />
<br />
''ScratchEd finden sie unter dem folgenden Link:'' https://scratched.gse.harvard.edu <br />
<br /><br />
<br />
== Aufbau der Unterrichtsreihe ==<br />
{| class="wikitable"<br />
|'''Thema der Einheit'''<br />
|'''Kurzbeschreibung'''<br />
|'''Zeit (ca.)'''<br />
|-<br />
|Einstieg: Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch<br />
|Die Schüler*innen aktivieren ihre Vorkenntnisse zum Thema Computer und erlernen erste Schritte im Umgang mit Scratch. Handlungsorientiert setzen sie sich dabei mit der Scratch-Welt auseinander und lernen diese kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Eine Geschichte erstellen<br />
|Unter Anleitung programmieren die Schüler*innen eine Geschichte. Dabei sichern und erweitern sie ihre Kenntnisse im Umgang mit Scratch und lernen neue Funktionen und Befehle kennen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Anwendung – Den eigenen Namen animieren<br />
|Die Schüler*innen setzen sich weiterhin kreativ und produktiv mit der Programmiersprache Scratch auseinander, indem sie nach eigenen Ideen und Vorstellungen ihren Namen animieren. Dabei wenden sie die zuvor erworbenen Kenntnisse an, haben aber auch die Möglichkeit neue Entdeckungen und Erfahrungen zu machen.<br />
|1 Doppelstunde<br />
|-<br />
|Ergebnissicherung: Präsentation und Reflexion<br />
|Die Schüler*innen präsentieren die Animationen ihrer Namen und geben sich gegenseitig Feedback zu diesen. Dadurch angeregt verbessern sie ihre Programmierungen. Als gemeinsamer Abschluss wird die Arbeit mit Scratch reflektiert.<br />
|1 Einzel- oder Doppelstunde<br />
|}<br />
<br />
=== Hinweise zum Unterricht und zur Materialerstellung ===<br />
Im Folgenden finden Sie einige Hinweise und Tipps für die Arbeit mit Scratch.<br />
<br />
- Schüler*innen müssen entweder mit eigenen Scratch Accounts ausgestattet sein oder ein Lehraccount ist nötig. Diesen können sie unter https://scratch.mit.edu/educators erhalten.<br />
<br />
- Zudem sollten ausreichend Tablets oder Computer zur Verfügung stehen, damit alle Schüler*innen zur gleichen Zeit mit dem Programm arbeiten können. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass diese Geräte über ausreichend Akku verfügen, sodass ein reibungsloser Arbeitsprozess ermöglicht wird.<br />
<br />
- Falls die materielle Ausstattung der Schule es ermöglicht, sollte der Bildschirm der Lehrkraft mithilfe eines Beamers o.ä. an die Wand/Tafel oder auf das Whiteboard projiziert werden.<br />
<br />
- In der dritten Doppelstunde wird eine Unterrichtsidee angewandt, für welche auf der offiziellen Scratch-Homepage (https://scratch.mit.edu) mit der Creative Commons CC BY SA Lizenz passendes Material zur Verfügung steht. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten.<br />
<br />
- Auf eben dieser Website finden Sie zusätzlich weitere spannende Unterrichtsideen, auf welche Sie bei Interesse zurückgreifen können. Dazu können Sie die Unterrichtseinheit natürlich um mögliche weitere Vorhaben ergänzen und den Schüler*innen so eine noch tiefere Auseinandersetzung mit Scratch ermöglichen. <br />
<br />
== Die Unterrichtsstunden im Detail ==<br />
<br />
=== Wie im Theater – Erste Schritte mit Scratch ===<br />
In der ersten Doppelstunde dieser Unterrichtsreihe lernen die Schülerinnen und Schüler die Programmiersprache Scratch kennen und erproben erste Handlungen mit dieser. Ziel ist es, dass die Kinder sich schrittweise mit Scratch auseinandersetzen und den Umgang damit erproben. Sie lernen, wie sie die Scratch-Welt bedienen und wie sie Figuren in der Welt platzieren, verschieben und in ihren Eigenschaften verändern können. Zudem lernen sie, wie sie den einzelnen Objekten (Figuren) unterschiedliche Befehle geben.<br />
<br />
Zum Einstieg in die Stunde sollen zunächst die Präkonzepte der Schüler*innen gesammelt und aktiviert werden. Durch die Frage der Lehrkraft, wer von den Schüler*innen bereits Erfahrungen mit der Arbeit mit einem Computer gesammelt hat, soll bei den Lernenden das Gefühl des Bekannten hergestellt werden, da vermutlich (fast) jede*r Lernende gewisse Erfahrungen dazu hat. Durch die Einführung soll den Lernenden verdeutlicht werden, dass ein Computer eindeutige und genaue Befehle braucht, um zu arbeiten. Wenn mit der Klasse bereits Unterrichtsstunden zum Thema Roboter stattgefunden haben, wie beispielsweise „[[Wie funktioniert der Roboter?|Wie funktioniert der Roboter]]“ oder die Unterrichtsreihe zum [[Ozobot]], ist dieses Vorwissen möglicherweise bereits vorhanden und muss nur nochmals thematisiert werden. Ist dies nicht der Fall, sollte dieses Wissen anderweitig entwickelt werden. Beispielsweise kann die Lehrkraft dazu selbst einen Roboter spielen, der mithilfe von Befehlen der Schüler*innen zur Klassenzimmertür gelenkt werden muss. Bei ungenauen Befehlen läuft die Lehrkraft beispielsweise gegen die Wand oder Stühle. Dadurch lernen die Schüler*innen, dass ihre Befehle eindeutig sein müssen, da der „Roboter“ sonst nicht genau das macht, was von ihm verlangt wird.<br />
<br />
== Nach dieser kurzen Einführung öffnet die Lehrkraft Scratch auf ihrem Computer und projiziert das Bild am besten an die Tafel (Whiteboard). Sie zeigt den Schüler*innen interessante Projekte, indem sie diese kurz ablaufen lässt. So soll das Interesse der Lernenden geweckt werden, selbst Projekte erstellen zu wollen. Je nach Ausstattung der Schule sollen die Schüler*innen dann an eigene Computer oder auch Tablets (Scratch-App) gehen, um durch eigene Handlungen die ersten Schritte im Umgang mit Scratch zu erfahren. Dazu eignet sich die Vorstellung, dass die Scratch-Welt wie eine Bühne aufgebaut ist, auf der sich Figuren, nach einem Skript, bewegen können. Die Lehrkraft zeigt die einzelnen Schritte auf ihrem Computer, sodass die Kinder diese selbst nachmachen können. Zwischendurch gibt es unterschiedliche Arbeitsaufträge, die die Kinder dann eigenständig bearbeiten sollen. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass die Lernenden so viele Entscheidungen wie möglich individuell und eigenständig treffen können, wie beispielsweise die Auswahl der Figur, des Bühnenbilds etc. So werden die Schüler*innen schrittweise mit dem Programm vertraut und können es mithilfe der Anleitung durch die Lehrkraft eigenständig erproben und ausprobieren. Die einzelnen Schritte werden [[Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge|hier]] genauer erläutert. ==<br />
Nachdem die Kinder die ersten Schritte mit Scratch unter Anleitung kennengelernt haben, können sie es, falls noch Zeit vorhanden, eigenständig ausprobieren und so weitere Entdeckungen machen.<br />
<br />
Die Doppelstunde endet mit einer kurzen Reflexion der gemachten Erfahrungen. Dazu treffen sich alle Lernenden im Halbkreis vor der Tafel. Mithilfe von Fragen wie ''„Was ist Scratch?“'' oder ''„Was kann man mit Scratch machen?“'' soll zunächst die Funktion von Scratch besprochen werden. Anschließend können Reflexionssätze wie ''„Das hat mir an der Arbeit mit Scratch Spaß gemacht“'' oder ''„Dabei hatte ich bei der Arbeit mit Scratch noch Schwierigkeiten“'' dabei helfen, die Arbeitsphase und das Gelernte zu reflektieren. Bei Bedarf können hier auch grundlegende Fachbegriffe nochmals gesammelt und besprochen werden (z.B.: Befehl; Objekt). <br />
<br />
[[Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge]]<br />
<br />
=== Anwendung – Eine Geschichte erstellen ===<br />
In der zweiten Doppelstunde der Unterrichtseinheit festigen und erweitern die Schüler*innen ihr Wissen zum Umgang mit Scratch, indem sie Schritt für Schritt eine Geschichte erstellen. Ziel der Unterrichtsstunde ist es, dass jede*r Lernende die Geschichte oder Teile der Geschichte programmiert. Je nach Leistungsstärke oder Alter der Lerngruppe können die Anweisungen oder Tipps angepasst oder die Aufgaben weniger kleinschrittig gestellt werden, damit die Lernenden in jedem Fall kognitiv aktiv werden, selbständig ausprobieren und in ihrer Problemlösefähigkeit gefördert werden. Während der Arbeitsphase lernen sie handlungsorientiert, dass einige Parameter (Werte) verändert werden können (z.B. Schrittgröße, x- und y-Werte) und dass ein Programm aus einer Abfolge von Befehlen besteht, welche durch ein bestimmtes Ereignis gestartet werden muss. Weiterhin entdecken sie, dass jedes Objekt ein oder mehrere Programme haben kann, welche unterschiedlich oder manchmal auch von demselben Ereignis gestartet werden können. Zudem lernen sie, wie sich die einzelnen Objekte eines Programmes untereinander über geheime Nachrichten verständigen können. Die wichtigsten Fachbegriffe der Unterrichtsstunde können wieder einmal schriftlich an der Tafel gesammelt oder im Wortspeicher ergänzt werden (Bsp.: Algorithmus; Parameter etc.).<br />
<br />
Zunächst beginnt die Stunde mit einer kurzen Rekapitulation der letzten Doppelstunde. Im Halbkreis vor der Tafel sollen gemeinsam Schwierigkeiten besprochen werden, die letzte Stunde aufgetreten sind. Gemeinsam soll überlegt werden, wie man diese lösen könnte und welche grundlegenden Aspekte man bei der Arbeit mit Scratch beachten muss (z.B. regelmäßiges abspeichern). Diese können natürlich je nach Lerngruppe unterschiedlich sein. Danach führt die Lehrkraft in die Geschichte ein, mit der in dieser Stunde gearbeitet werden soll. Dazu liest sie die Einleitung der Geschichte vor und versucht die Schüler*innen zu motivieren, diese Geschichte selbstständig programmieren zu wollen. Die Schüler*innen bearbeiten schrittweise die einzelnen Aufgaben (siehe Anhang). Zur Unterstützung können bestimmte Tippkarten zur Verfügung gestellt werden, die die Schüler*innen sich bei Schwierigkeiten selbstständig holen können. Die Lehrkraft sollte während der gesamten Arbeitsphase, die sie mal mehr mal weniger anleitet, für individuelle Fragen oder Probleme der Schüler*innen zur Verfügung stehen. Um in den entsprechenden Situationen angemessene Hilfestellung geben zu können, sollte sie bereits eigene Erfahrungen zum Umgang mit Scratch gesammelt haben. Es ist zu erwarten, dass sich durch eine heterogen zusammengesetzte Schülerschaft unterschiedlich schnelle Bearbeitungszeiten entwickeln. Für Schüler*innen, die schnell mit den Bearbeitungen der Aufgaben fertig sind, besteht die Möglichkeit die Geschichte eigenständig weiter zu programmieren.<br />
<br />
Am Ende der Stunde wird der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert. Dazu können, soweit es die technischen Voraussetzungen ermöglichen, einzelne programmierte Geschichten ausgeführt (Projektion ans Whiteboard) werden. Dabei können mögliche Fehlerquellen besprochen und gemeinsam verbessert und positives Feedback gegeben werden. Auch sollen die Schüler*innen dazu angeregt werden zu reflektieren, was sie in dieser Doppelstunde gelernt haben.<br />
<br />
[[Scratch / Eine Geschichte erstellen - Material und Arbeitsaufträge]]<br />
<br />
=== Anwendung – Den eigenen Namen animieren ===<br />
In dieser Doppelstunde trainieren und erweitern die Schülerinnen und Schüler ihre Kompetenzen im Umgang mit Scratch, indem sie ihr erstes eigenes Projekt umsetzen. Ziel ist, dass alle Kinder ein Programm erstellen, das ihren Namen auf interaktiv animierte Art und Weise darstellt. Das heißt, die einzelnen Buchstaben sollen durch bestimmte Ereignisse ausgelöste Effekte zeigen, wofür sich vielfältige Möglichkeiten bieten. Entweder kann ein generelles Ereignis, zum Beispiel das Anklicken des Buchstabens, zum Auslösen der Animation gefordert werden oder die Wahl der Ereignisse bleibt den Kindern freigestellt. Hinsichtlich der Animation bieten sich den Schülerinnen und Schülern viele Optionen, die ihnen offengelassen werden sollten. Zum Beispiel können Programme erstellt werden, durch die sich die Farbe oder Größe eines Buchstabens ändert, der Buchstabe sich bewegt, ein Soundeffekt wiedergegeben wird, der Hintergrund wechselt und vieles andere. <br />
<br />
Die Aufgabe bietet in verschiedener Hinsicht ein hohes Differenzierungspotenzial, welches das Arbeiten auf verschiedenen Fähigkeitsniveaus ermöglicht. So können die Schülerinnen und Schüler jeden Buchstaben auf die gleiche Art und Weise animieren, sich für jeden Buchstaben eine andere Animation überlegen oder sogar mehrere Effekte pro Buchstaben programmieren. Zusätzlich kann den Kindern das Angebot gemacht werden, statt ihrem vollen Namen einen Spitznamen zu wählen oder zusätzlich ihren Nachnamen abzubilden. <br />
<br />
Zum Einstieg kann die Lehrkraft den Schülerinnen und Schüler eine Animation ihres eigenen Namens präsentieren. Ist sie selbst noch Neuling im Umgang mit Scratch, bietet es sich sowieso an, dass sie im Vorfeld einmal selbst eine entsprechende Programmierung vornimmt. Kennt sie Scratch bereits gut, ist schnell ein passender Algorithmus erstellt. Anhand dieses Beispiels kann den Kindern die Aufgabe verdeutlicht werden. Zusätzlich erhalten sie auf diesem Weg erste Ideen für mögliche Animationseffekte. <br />
<br />
An dieser Stelle sollte mit den Schülerinnen und Schülern thematisiert werden, wie ein Buchstabe „auf die Bühne“ gebracht werden kann. Das Vorgehen kann zudem exemplarisch gezeigt werden. Ein Tipp hierzu: Buchstaben können nicht nur aus den vorhandenen Figuren ausgewählt, sondern auch selbst gezeichnet beziehungsweise gemalt werden. Zudem können die Buchstaben-Vorlagen individuell verändert werden. <br />
<br />
Anschließend wird gemeinsam überlegt, was ein Buchstabe alles machen und was sonst noch verändert werden könnte. Dabei erhalten die Schülerinnen und Schüler weitere Anregungen für ihre eigenen Programmierungen. Mit diesen Ideen starten die Kinder in die Arbeitsphase, während der die Lehrkraft für individuelle Fragen zur Verfügung steht. <br />
<br />
Während manche Schülerinnen und Schüler gleich selbstständig verschiedene Programmier-Bausteine austesten, brauchen andere Hilfestellungen, um die Aufgabe zu bewältigen. Hierbei ist hervorzuheben, dass auf der offiziellen Scratch-'''Homepage''' (Verlinkung: <nowiki>https://scratch.mit.edu/ideas</nowiki>) mit der Creative Commons CC BY SA Lizenz zu diesem Vorhaben passendes Material zur Verfügung gestellt wird. Klicken Sie einfach auf „Animiere einen Namen“ und dann auf „Scratch-Karten“. Diese können für die Unterrichtsstunde genutzt werden oder bieten andernfalls zumindest eine gute Anregung für mögliche Hilfestellungen, wie zum Beispiel Tipp-Karten. <br />
<br />
Schülerinnen und Schüler, die früh mit der Aufgabe fertig sind, können entweder eine weitere Animation ihres Namens programmieren oder sich frei mit Scratch beschäftigen und ihre eigenen Ideen umsetzen. <br />
<br />
Am Ende der Stunde kann der Arbeitsprozess gemeinsam reflektiert werden. Hier können Fragen wie „Was hat dir an der Arbeit mit Scratch heute besonders gefallen?“, „Was ist dir heute gut gelungen/schwergefallen?“, „Was hast du heute dazu gelernt?“ oder ähnliche thematisiert werden.<br />
<br />
=== Präsentation und Reflexion ===<br />
Zum Abschluss der Einheit sollte den Kindern die Möglichkeit gegeben werden, die von ihnen erstellten Animationen der Namen zu präsentieren. Je nach Ausstattung können dafür verschiedene Formate gewählt werden. Die Programmierungen können zum Beispiel nacheinander über ein Whiteboard gezeigt werden oder die Schülerinnen und Schüler laufen von Gerät zu Gerät durch die Klasse und schauen sich die einzelnen Animationen an. Schön ist es, wenn die Kinder hierbei auch Feedback von ihren Mitschüler*innen erhalten. Das kann über Meldungen oder Notizzettel neben den Computern/Laptops/Tablets geschehen. Die Kinder können dabei zum einen benennen, was ihnen besonders gut gefallen hat, zum anderen aber auch Tipps geben, wie das Projekt der Mitschüler*innen vielleicht noch verbessert werden könnte. Durch die Auseinandersetzung mit den verschiedenen Animationen reflektieren die Schülerinnen und Schüler die Arbeit mit Scratch und die Möglichkeiten des Programms. Dabei erhalten sie erneuten Input und werden zum Vergleich mit der eigenen Programmierung angeregt. Bedingt durch dieses Vorgehen sowie die Rückmeldungen ihrer Mitschüler*innen entwickeln manche Kinder vielleicht den Wunsch, ihr eigenes Programm zu überarbeiten und kleine Verbesserungen vorzunehmen. Dafür sollte den Kindern noch ausreichend Zeit eingeräumt werden. <br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion sollte über das Gelernte sowie den Lernprozess gesprochen werden. Auch die Ergebnisse können hier noch einmal zur Sprache kommen. So kann danach gefragt werden, was den Kindern an der Animation ihres oder eines anderen Namens besonders gefallen hat, wie sie die Arbeit mit Scratch empfunden haben, was noch nicht so gut geklappt hat u.ä. Besonders schön ist es, wenn dabei auch Motivation für zukünftige Projekte geweckt wird. Dahingehende Fragen können zum Beispiel lauten: „Würdest du gerne noch ein weiteres Programm mit Scratch erstellen?“, „Was könntest du noch mit Scratch erstellen?“ oder „Welches Projekt, das du online gesehen hast, interessiert dich?“. Hier können gemeinsam, falls ausreichend Zeit zur Verfügung, auch noch weitere interessante Projekte, Spiele oder Animationen gezeigt werden. Um auf die Wünsche der Kinder einzugehen, könnte die Lehrkraft die Schüler*innen dazu motivieren, sich in Ihrer Freizeit noch weiter mit Scratch auseinanderzusetzen. Da für die konkrete Anwendung außer einem Tablet oder Computer und einem entsprechenden Account nichts weiter benötigt wird, können sie Schüler*innen, falls Interesse vorhanden, ihre Ideen zuhause verwirklichen. <br />
__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Scratch_/_Eine_Geschichte_erstellen_-_Material_und_Arbeitsauftr%C3%A4ge&diff=1822Scratch / Eine Geschichte erstellen - Material und Arbeitsaufträge2021-04-02T14:08:26Z<p>Marthaj: Die Seite wurde neu angelegt: „Hierbei handelt es sich um das Material und die Arbeitsaufträge zur zweiten Doppelstunde der Unterrichtseinheit Scratch - Kennenlernen und Verstehen. <u>Ges…“</p>
<hr />
<div>Hierbei handelt es sich um das Material und die Arbeitsaufträge zur zweiten Doppelstunde der Unterrichtseinheit Scratch - Kennenlernen und Verstehen. <br />
<br />
<u>Geschichte:</u> <br />
<br />
Wo ist mein Freund der Eisbär?<br />
<br />
Der Pinguin _________ ist heute den ganzen Tag im kalten Meer umhergeschwommen. Er hat Fische gefangen und dabei viel erlebt. Am Abend möchte er seine Erlebnisse gerne mit seinem Freund dem Eisbären teilen, doch als er an die Stelle kommt, an der sie sich sonst jeden Tag treffen, kann er ihn nicht finden. Da der Pinguin sehr neugierig und mutig ist, macht er sich auf den Weg, um seinen Freund zu suchen. Wo könnte er nur sein? (Aufgabe 1)<br />
<br />
Auf seiner Suche entdeckt der Pinguin einen großen Eisberg. „Den sollte ich mir einmal genauer ansehen“ denkt er und beschließt näher heran zu gehen. (Aufgabe 2 bis 5)<br />
<br />
Als er angekommen ist, ruft er nach seinem Freund und wartet gespannt auf eine Antwort. „Ob er mich gehört hat? Ihm wird doch hoffentlich nichts passiert sein?“ denkt er. (Aufgabe 6)<br />
<br />
So wie es aussieht, hat der Eisbär das Rufen seines Freundes gehört. Er kommt hinter dem Eisberg hervor und kommt auf seinen Freund zu. Dieser freut sich sehr und begrüßt ihn. Die beiden Freunde sind nun endlich wieder vereint. (Aufgabe 7 bis 12)<br />
<br />
Wie kann das Abenteuer der beiden Freunde weitergehen? (Zusatzaufgabe) <br />
<br />
'''Aufgaben:'''<br />
<br />
1. Bereite deine Bühne vor, indem du ein passendes Bühnenbild auswählst und einen Pinguin auf die Bühne holst. Gibt dem Pinguin einen Namen.<br />
<br />
''Tipp: Alternativ kann bereits eine Vorlage mit der entsprechenden Figur und dem passenden Bühnenbild zur Verfügung gestellt werden.'' <br />
<br />
2. Teste unterschiedliche Bewegungsbausteine (blau). Wie reagiert der Pinguin auf die Befehle? Notieren deine Beobachtungen. Du kannst die Befehle wieder löschen, indem du sie mit der Maus nach links ziehst.<br />
<br />
3. ''Tipp: Einzelne Befehle oder Befehlsblöcke können mit einem Rechtsklick dupliziert (verdoppelt) werden.''<br />
<br />
4. Schreibe ein Programm, bei dem der Pinguin langsam in Richtung des Eisblocks geht. Damit der Pinguin zu Beginn des Programms immer wieder von derselben Position startet, trage die Werte (-146/-39) in den Baustein „gehe zu …“ ein.<br />
<br />
''Tipp: Damit es so aussieht, als würde der Pinguin gehen, füge nach jedem Bewegungsbaustein einen Baustein „warte 1 Sekunden“ aus der Kategorie Steuern (orange) ein. Teste den Baustein mit verschiedenen Werten: 0.5; 1.5; 2 etc.''<br />
<br />
''Durch den Baustein „warte 1 Sekunden“ werden die Bewegungen des Pinguins kurz unterbrochen. Dadurch wirkt das „Gehen“ noch nicht sehr realistisch. Um Bewegungen nachzuahmen, haben viele Figuren in Scratch mehrere „Kostüme“. Indem eine Figur beim Gehen immer wieder zwischen zwei oder mehreren Kostümen wechselt, kann der Eindruck von Bewegung erzeugt werden. Die passenden Bausteine findest du in der Kategorie Aussehen (lila).'' <br />
<br />
5. Ergänze dein Programm so, dass der Pinguin auf seinem Weg immer zwischen seinen Kostümen „penguin-a“ und „penguin-b“ wechselt.<br />
<br />
6. Was fällt dir auf, wenn du das Programm startest? Wie kannst du das korrigieren?<br />
<br />
7. Wenn der Pinguin beim Eis angekommen ist, soll er für 3 Sekunden denken „Ob mein Freund sich hinter dem Eis versteckt?“. Anschließend sagt er für 3 Sekunden „Bist du hier, mein Freund?“. Du findest diese Befehle in der Kategorie Aussehen (lila).<br />
<br />
<br />
''Damit unsere Geschichte weiter gehen kann, brauchen wir eine weitere Figur auf der Bühne. Den Eisbären.'' <br />
<br />
'''Aufgaben:''' <br />
<br />
8. Hole einen Eisbären auf die Bühne. Gib ihm einen Namen und passe seine Größe so an, dass er in das Bühnenbild passt.<br />
<br />
9. Verschiebe ihn an eine passende Stelle auf der Bühne<br />
<br />
''Tipp: Als Hilfe können genaue Koordinaten oder eine Empfehlung für die Position des Eisbären gegeben werden.'' <br />
<br />
10. Erstelle ein Programm für den Eisbären, sodass er beim Anklicken der grünen Flagge auf seiner Position versteckt ist. Du findest einen entsprechenden Befehl in der Kategorie Aussehen (lila). Teste dein Programm (grüne Flagge). <br />
<br />
Wie geht unser Abenteuer jetzt weiter? à Geschichte weiterlesen<br />
<br />
Bei Scratch können Figuren (Objekte) auf verschiedene Ereignisse reagieren. Dazu benötigst du zwei weitere Befehle. Diese findest du in der Kategorie Ereignisse (gelb). Einen Befehl, mit dem der Pinguin eine Nachricht senden kann und einen anderen Befehl, mit dem der Eisbär diese Nachricht empfängt.<br />
<br />
<br />
'''Aufgaben:'''<br />
<br />
11. Verändere das Skript vom Pinguin so, dass er eine unsichtbare Nachricht schickt.<br />
<br />
12. Wenn der Eisbär die Nachricht empfängt, soll er 2 Sekunden warten und sich dann zeigen. Danach gleitet er für 1.5 Sekunden zu dem Pinguin.<br />
<br />
13. Zum Schluss begrüßt der Pinguin seinen Freund und freut sich.<br />
<br />
<br />
'''Zusatzaufgabe:''' <br />
<br />
Du kannst die Geschichte mit eigenen Ideen erweitern, verändern oder „weiterschreiben“ ''(als Programm; nicht schriftlich).''<br />
<br />
''Tipp: Mache dir zunächst ein paar Notizen zu deinen Ideen, damit du einen roten Faden hast.'' <br />
<br />
<br /><br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Scratch_/_Wie_im_Theater_-_Material_und_Arbeitsauftr%C3%A4ge&diff=1821Scratch / Wie im Theater - Material und Arbeitsaufträge2021-04-02T14:05:01Z<p>Marthaj: Die Seite wurde neu angelegt: „Schritt 1: Starte Scratch und hole zwei Figuren deiner Wahl auf die Bühne. Du kannst sie verschieben, indem du sie mit dem Mauszeiger anklickst und verschiebs…“</p>
<hr />
<div>Schritt 1: Starte Scratch und hole zwei Figuren deiner Wahl auf die Bühne. Du kannst sie verschieben, indem du sie mit dem Mauszeiger anklickst und verschiebst. Mit dem Mülleimersymbol kannst du Objekte deiner Welt auch wieder löschen. <br />
<br />
Schritt 2: Gib deinen Figuren sinnvolle Namen. Dazu musst du die gewünschte Figur anklicken und in dem entsprechenden Feld unterhalb der Bühne den Namen eingeben, den du dir für sie wünschst. <br />
<br />
Schritt 3: Unterhalb der Bühne kann man auch die Größe der Figuren ändern. Verändere dazu die Zahl und bringe die Figur auf die gewünschte Größe. <br />
<br />
Schritt 4: Die Bühne ist wie ein Koordinatensystem eingeteilt. Verschiebe eine Figur und beobachte, wie sich unterhalb der Bühne x- und y-Werte verändern. Verändere auch die x- und y-Werte und beobachte, wo die Figur anschließend steht. Halte deine Beobachtungen schriftlich fest. ''(Reflexionsfragen können sein: „Wird der x-Wert größer/kleiner rutscht die Figur nach …“; „Wird der y-Wert größer/kleiner rutscht die Figur nach …“). Falls ein Koordinatensystem den Schüler*innen noch nicht bekannt ist, sollte ein Hilfsbild an der Tafel gezeigt werden, um die Achsen zu verdeutlichen.'' <br />
<br />
Schritt 5: Hintergründe können in Scratch verändert werden – wir nennen das Bühnenbilder. Verändere das Bühnenbild und verschiebe deine Figuren sinnvoll auf der Bühne. <br />
<br />
Schritt 6: Zur Sicherheit solltest du dein Projekt hin und wieder abspeichern, damit es nicht verloren gehen kann. (Hier sollte der Speichervorgang kurz besprochen werden.) <br />
<br />
Schritt 7: Figuren haben bestimmte Eigenschaften, z.B. Kostüme. Man kann sie sich genau anschauen, wenn man oben links auf Kostüme klickt. Kostüme bestimmen das Aussehen des Objekts. Wähle Kostüm2 aus und verändere dieses Kostüm im Editor. Beobachte, was passiert. <br />
<br />
Schritt 8: Mit einem Skript/Programm kannst du die Aktionen festlegen, die eine Scratch-Figur ausführen soll (wie sie sich bewegen soll, was sie sagen soll etc.). Ein Programm erstellt man, indem man mit der Maus passende Programmierkacheln aus dem Anweisungsfenster in das Skript-Fenster zieht. Dort muss es geeignet angepasst werden und mit anderen Blöcken zusammengesetzt werden. Manche Blöcke können mithilfe von Zahlen/Parametern verändert werden. Die Figur oben rechts zeigt, für wen das Programm bestimmt ist. <br />
<br />
<br />
<u>Aufgabe:</u> <br />
<br />
a. Erstelle für die größere deiner Figuren das gezeigte Programm ''(Lehrkraft erstellt eigenes Programm und passt es dem Leistungsniveau ihrer Klasse an).'' <br />
<br />
b. Teste das Verhalten, indem du auf die rechte Pfeiltaste klickst.<br />
<br />
c. Erstelle selbstständig ein entsprechendes Programm für die linke Pfeiltaste. Deine Figur soll sich dann nach links bewegen. <br />
<br />
d. Speicher dein Projekt.<br />
<br />
Anmerkung: Das in der Abbildung gezeigte Programm kann je nach Leistungsstärke und Alter der Lerngruppe angepasst bzw. erweitert werden.<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Wie_funktioniert_der_Roboter%3F/%E2%80%9EEin_Roboter_braucht_pr%C3%A4zise_Befehle!%E2%80%9C&diff=1820Wie funktioniert der Roboter?/„Ein Roboter braucht präzise Befehle!“2021-04-02T13:26:29Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Diese Unterrichtsstunde gehört in die Reihe "[[Wie funktioniert der Roboter?]]"<br />
<br />
<br />
==Ziele und Kompetenzen==<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Reproduzieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB I]])=====<br />
<br />
*Die SuS aktivieren ihr Vorwissen in Bezug auf das Thema.<br />
*(R-K1) Die SuS erklären, dass ein Roboter präzise Befehle als Eingabe benötigt.<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Zusammenhänge herstellen“ ([[Anforderungsbereiche|AB II]])===== <br />
<br />
*(R-K3) Die SuS benennen und formulieren präzise Handlungsvorschriften.<br />
<br />
=====Anforderungsbereich „Verallgemeinern und Reflektieren“ ([[Anforderungsbereiche|AB III]])=====<br />
<br />
*(R-K6) Die SuS formulieren Fragen zur Steuerung eines Roboters.<br />
*(R-K8) erläutern Verbindungen zwischen den Themen der Unterrichtseinheit Robotik und ihren Alltagsvorstellungen.<br />
<br />
==Materialüberblick==<br />
<br />
Materialien aus der Materialsammlung "[https://www.schulministerium.nrw.de/docs/Schulsystem/Unterricht/Lernbereiche-und-Faecher/MINT/Informatik-an-Grundschulen/Kontext/Informatik_an_Grundschulen-Materialien.pdf Unterrichtsmaterial, Arbeitsblätter, Kopiervorlagen, Präsentationsmaterial]"(Forscherheft auf den Seiten 147-168):<br />
<br />
*Arbeitsblatt 1 "Eindeutige Befehle", S. 4 im Forscherheft<br />
*Arbeitsblatt 2 "Malt ein Bild", S.5 im Forscherheft<br />
<br />
*Vorlagenkarten zum Beschreiben der Bilder (zu KV 2)<br />
*Notizzettel (je 3 Blätter pro Kind)<br />
<br />
<br />
==Zusätzliches Material==<br />
<br />
*DVD-Player, Beamer, Fernseher, etc.<br />
*DVD „Was ist Was: Computer und Roboter“<br />
*reale Beispiele, Modelle oder Fotos für Roboter (Kuscheltiere, Staubsauger, Spielzeugroboter, etc.)<br />
*Ggf. Papier für den Wissenssack / Cluster<br />
*Ggf. Material für ein Robotergesicht<br />
*Ggf. farbige Stifte<br />
*Material zum Legen der Gefühle (Alternative Methode): 4 Strohhalme,(aneinandergebunden, für den Mund), 2 runde Augen, 2 ovale Augen, 2 Augenbrauen<br />
<br />
==Handlungsschritte==<br />
<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Handlungsschritte!!Materialien/ Medien<br />
|-<br />
|Als Einstieg in die Stunde dient eine Abfrage des Vorwissens der Schüler zum Thema „Roboter“. Dies kann als einfache Sammlung an der Tafel, als Cluster mit Kreide oder Kärtchen oder in einem „Wissenssack“ erfolgen.<br />
||Wissenssack, Tafel oder Papier für den Cluster<br />
|-<br />
|Als Hinführung zum Thema soll an dieser Stelle, wenn verfügbar, ein Ausschnitt aus der DVD „Was ist Was. Computer und Roboter“ gezeigt werden (11:48 –20:29) In diesem Filmausschnitt werden Roboter, ihre Funktionsweise und ihre Bedeutung kurz vorgestellt.<br />
Die Kinder erhalten dazu einen Beobachtungsauftrag: Was sind die Vorteile von Robotern?<br />
<br />
Diese werden anschließend an der Tafel oder mit einem Blitzlicht gesammelt.<br />
<br />
Alternativ lässt sich diese Frage („Was sind die Vorteile von Robotern?“) auch ohne den Film stellen. <br />
||DVD „Was ist Was. Computer und Roboter“, Beamer, DVD-Player, etc.<br />
|-<br />
|Fortsetzung der DVD (20:29 – 21:10) Es wird ein Ausschnitt von der oben genannten DVD gezeigt, bei dem ein Robotergesicht Gefühle darstellen soll. Dem Roboter wird ein entsprechender Befehl gegeben („Glücklich“) und das Gesicht stellt das Gefühl dar.<br />
Wenn die DVD nicht verfügbar ist, ist es auch möglich, diese Szene als Übergang zu den genauen Anweisungen zu überspringen. <br />
||DVD „Was ist Was. Computer und Roboter“, Beamer, DVDPlayer, etc.<br />
|-<br />
|Nach dem Beispiel von der DVD bekommen die Kinder in Partnerarbeit die Aufgabe, sich gegenseitig Gefühle zu nennen, die sie mit ihrem Gesicht (ggf. mit dem ganzen Körper) darstellen sollen. (ca. 5 Minuten)<br />
Alternativ: Diese Übung lässt sich auch mit Material durchführen (siehe Materialliste). Aufgabe wäre in diesem Fall das Legen der Gefühle mit dem entsprechenden Material. <br />
||<br />
|-<br />
|Im Sitzkreis machen nun einige Teams ihre „Gefühle“ vor. Die restlichen Kinder sollen das Gefühl erkennen, anschließend wird gemeinsam überlegt, was genau bei dem Gefühl passiert. (z.B. „Freude“: grinsen, „strahlendes Gesicht“, kleine<br />
Falten, Augen etwas geweitet, etc.)<br />
<br />
Diese einzelnen Punkte werden jeweils zu dem Gefühl notiert.<br />
<br />
Der Lehrer erklärt, dass ein Roboter auf die Anweisung: „Zeig ein freudiges Gesicht!“ nur reagieren kann, wenn er weiß, was er machen muss. Er benötigt genaue Anweisungen dafür <br />
||<br />
|-<br />
|Die Kinder erhalten nun für die Überlegung, welche Befehle konkret sind, ein Arbeitsblatt mit Befehlen. Sie müssen herausfinden, welche der Befehle so genau sind, dass man sie ohne Rückfrage ausführen kann. Zusätzlich sollen sie einige der ungenauen Befehle verbessern.<br />
||Arbeitsblatt 1 im Forscherheft (S. 4)<br />
|-<br />
|Anschließend sollen die Kinder mithilfe eines „Schneeball-Systems“ Kriterien für „gute Anweisungen“ finden. Schneeball-System: Zuerst überlegt sich ein Kind 3 Kriterien, dann tauscht es sich mit dem Partner aus und sie reduzieren ihre insgesamt 6 Kriterien auf 3, anschließend werden in einer Vierer-Gruppe die 6 nun vorhandenen Kriterien wiederum auf die 3 wichtigsten reduziert.<br />
<br />
Jede Vierer-Gruppe stellt nun die Kriterien vor, sie werden an der Tafel notiert.<br />
<br />
Zum Abschluss stellt der Lehrer die Frage, warum Anweisungen für einen Roboter genauer sein müssen als für einen Menschen. Je nach verbleibender Zeit kann diese Frage im Plenum diskutiert werden oder in kurzen Diskussionen untereinander in einer anschließenden Blitzlichtrunde besprochen werden. (Siehe didaktische Analyse: Roboter benötigen konkrete Anweisungen, da sie<br />
nicht, wie Menschen, auf Erfahrungen und Interpretationen zurückgreifen können.)<br />
||„Schmierpapier“, je 3 Blätter pro Kind<br />
|-<br />
|Evtl. bleibt am Ende der Doppelstunde noch Zeit. Dies ist zum Beispiel möglich,wenn auf den Einsatz der DVD verzichtet wird. In dem Fall bieten sich noch weitergehende Übungen oder Aufgaben an:<br />
<br />
*Die Kinder können die Aufgabe 2 aus dem Forscherheft („Malt ein Bild“) bearbeiten, bei der sich die Kinder Rücken an Rücken setzen und sich gegenseitig ein Bild beschreiben, welches der jeweilige Partner anhand der Anweisungen nachmalen muss. Es dient eigentlich als Einstieg in das Forscherheft um zu Beginn der Doppelstunde das Thema „genaue Anweisungen“ noch einmal aufzugreifen. Als vertiefende Übung am Ende der 1. Doppelstunde kann die Aufgaben aber ebenso eingesetzt werden.<br />
*Die Kinder können ggf. noch einmal Verbesserungen an ihren „Klopapierroboter“ vornehmen bzw. mit ihrem Klopapierroboter beginnen.<br />
||Arbeitsblatt 2 im Forscherheft (S. 5), Bildkarten, Material für die Klopapierroboter<br />
<br />
|}<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Probleml%C3%B6sen&diff=1819Problemlösen2021-04-02T13:22:12Z<p>Marthaj: </p>
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<div>Zum Einen stellt Problemlösen ein Forschungsfeld der [[Künstliche Intelligenz|Künstlichen Intelligenz]] dar. Im Folgenden wird es jedoch als grundlegende Fähigkeit des menschlichen Denken und Handelns beschrieben und definiert. <br />
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''„What you do, when you don’t know what to do“ <ref>G. H. Wheatley: Problem solving in school mathematics. In: ''MEPS Technical Report'' 84.01. Purdue University, School of Methematics and Science Center, West Lafayette (Indiana) 1984, S. 1. </ref>.'' <br />
<br />
Übersetzt heißt das: Problemlösen ist das was man tut, wenn man nicht weiß was man tun soll. Spricht man von einer Problemlösungskompetenz, so ist damit allgemein die Fähigkeit gemeint, sich durchdacht und systematisch mit Problemen oder Herausforderungen auseinanderzusetzen, mit dem Ziel diese zu überwinden. Dieser Fähigkeit kommt, aufgrund seiner alltagspraktischen Bedeutung, auch im Unterricht der Schule eine große Wichtigkeit zu. Sie sollte entsprechend gefördert werden. Die Problemlösen stellt dabei keine einzelne Handlung oder Entscheidung. Vielmehr ist es ein Prozess, der aus mehreren Schritten besteht, die aufeinander aufbauen. Dieser Prozess kennzeichnet sich durch unterschiedliche kognitive Aktivitäten, die im Folgenden erläutert werden sollen <ref>Tilmann Betsch, Joachim Funke & Henning Plessner (2011): ''Denken- Urteilen, Entscheiden, Problemlösen.'' Springer Verlag. Heidelberg. S. 146-150. </ref>. <br />
<br />
<u>Phase 1: Problemidentifikation</u><br />
<br />
In dieser Phase muss ein Problem als solches erkannt werden. Dies ist gerade bei komplexen Sachverhalten von großer Bedeutung.<br />
<br />
<u>Phase 2: Ziel- und Situationsanalyse</u><br />
<br />
In dieser Phase des Problemlösens geht es zunächst darum, eine genaue Definition des Zielzustandes (Soll-Zustand) aufzustellen. In der Situationsanalyse wird gegenteilig der aktuelle Zustand (Ist-Zustand) untersucht. Dabei soll vor allem in den Blick genommen werden, aus welchen Gründen das aktuelle Problem momentan nicht lösbar ist. Es soll also der Konflikt identifiziert werden. Zudem ist es hierbei wichtig, die Bedingungen und das benötigte Material zur Lösung zu Identifizieren.<br />
<br />
<u>Phase 3: Planerstellung</u><br />
<br />
In der dritten Phase des Problemlösungsprozesses wird das konkrete Vorgehen bei der Lösung des Problems festgelegt. Es wird ein sogenannter Lösungsplan erstellt, bei dem bestimmte Aspekte berücksichtigt werden müssen. Neben der Berücksichtigung der Rahmenbedingungen muss vorallem die logisch sinnvolle zeitliche Abfolge verschiedener Handlungen festgelegt werden. Die Festlegung von Zwischenzielen kann die Erstellung des Plans und seine spätere Durchführung erleichtern. Für eine erfolgreiche Plandurchführung (Phase 4) ist es von großer Wichtigkeit für eventuell auftretende Probleme, Störungen oder Abweichungen vom Plan, mögliche Alternativen festzulegen.<br />
<br />
<u>Phase 4: Planausführung</u><br />
<br />
Die dritte und vierte Phase des Problemlösens sind eng miteinander verknüpft und können unter Umständen im Wechsel stattfinden. Während der konkreten Durchführung des Lösungsplans müssen die Handlungen ständig überwacht und geprüft werden, so kann im Zweifelsfall schnell auf Störungen oder Abweichungen reagiert werden. <br />
<br />
<u>Phase 5. Evaluation</u><br />
<br />
In der letzten Phase des Problemlösens wird die Lösung des Problems bewertet und reflektiert. Anhand der in Phase 2 festgelegten Ziele lässt sich überprüfen, ob diese erreicht wurden. Sollte dies nicht der Fall sein, kann ein erneuter Lösungsversuch gestartet werden.<br />
<br />
<br /><br />
[[Kategorie:Glossar]]<br />
<references /></div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Blue-Bot_/_Bee-Bot_im_Unterricht&diff=1818Blue-Bot / Bee-Bot im Unterricht2021-04-02T13:17:00Z<p>Marthaj: </p>
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<div>=='''Einleitung'''==<br />
In der vorgeschlagenen Unterrichtseinheit mit dem [[Lernroboter]] Blue-Bot sollen die Schülerinnen und Schüler an das (technische) [[Problemlösen]] herangeführt werden, wobei Grundlagen des [[Programmieren|Programmierens]] erarbeitet und genutzt werden. Der Blue-Bot bietet dabei einen niedrigschwelligen Zugang zum Thema und eignet sich somit auch für Schülerinnen und Schüler ohne entsprechende Vorkenntnisse. Um den Blue-Bot zu programmieren, müssen Befehle ausgesucht und eingegeben werden. Meistens soll dabei ein vorab festgelegtes Ziel erreicht werden, sodass Wahl und Reihenfolge der Befehle auf dieses auszurichten sind. Ziel dessen ist, dass die Kinder nach und nach an einen zielgerichteten, planvollen Umgang mit dem Blue-Bot herangeführt werden. Gehen sie anfangs vielleicht noch Schritt für Schritt vor, probieren vieles aus und handeln eher nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“, sollen sie mit der Erfahrung lernen auch längere Programmiersequenzen im Voraus zu planen und zu antizipieren. Einen wichtigen Aspekt stellt dabei auch die Überprüfung und gegebenenfalls Verbesserung der genutzten [[Algorithmus|Algorithmen]] dar. Im Austausch mit Mitschüler*innen soll deutlich werden, dass es oftmals mehrere zielführende Lösungen gibt. Dabei können die Lösungen verglichen und beurteilt werden.<br />
<br />
=='''Beschreibung der Unterrichtssequenzen'''==<br />
Im Folgenden werden vier Unterrichtssequenzen mit dem Blue-Bot / Bee-Bot beschrieben.<br />
<br /><br />
<br />
==='''Sequenz 1 – Einstieg in die Thematik über ein Rollenspiel'''===<br />
Als Einstieg in die Thematik eignet sich ein Rollenspiel, bei dem ein Kind selbst in die Rolle eines Roboters schlüpft und von einem anderen Kind, dem/der Programmierer/in, durch Befehle gesteuert wird. Je nach räumlichen Gegebenheiten können hier jeweils 2er-Teams zusammenarbeiten oder ein Paar das Vorgehen für die ganze Klasse demonstrieren – Vorteil dieser Option ist, dass gemeinsame Entdeckungen gemacht werden können.<br />
<br />
Der „Roboter“ bekommt die Augen verbunden. Anschließend bestimmt ein Kind einen Zielpunkt innerhalb des Klassenraums – dieser kann auch gut durch einen Gegenstand markiert werden. Nun versucht der/die „Programmierer/in“ den „Roboter“ durch verbale Befehle zum Ziel zu lenken. Dabei soll der Roboter keine Gegenständer oder Personen berühren. Der Fokus liegt hierbei bewusst, analog zur und als Vorgriff auf die Arbeit mit dem Blue-Bot, auf Bewegungsanweisungen. <br />
<br />
Ziel dieser Aktivität ist, dass die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass ein Roboter präzise Befehle braucht, damit er das macht, was der/die Programmierer/in möchte. Dieser Umstand sollte mit den Kindern gemeinsam klar herausgestellt werden.<br />
<br />
Als Reflexion können mit den Kindern präzise Formulierungen erdacht werden. Hier können auch Unterschiede zwischen Befehlen thematisiert werden. Wie unterscheiden sich zum Beispiel „Gehe einen Schritt geradeaus“ und „Gehe geradeaus“ voneinander – was macht der Roboter, nachdem er den einen oder anderen Befehl bekommen hat?<br />
<br />
An dieser Stelle wird zudem der Begriff ''programmieren'' eingeführt. Dazu können die Schülerinnen und Schüler gefragt werden, wie man es denn nennt, was der/die Programmierer/in mit dem Roboter macht, wenn er/sie ihm Befehle gibt. Der Begriff kann aber auch einfach von der Lehrkraft genannt werden. Die Schülerinnen und Schüler können nach ihren Vorstellungen vom Programmieren gefragt werden und es wird nach einer gemeinsamen Erklärung gesucht. Da es keine eindeutige Definition dessen gibt, liegt es an der Lehrperson, wie sie den Begriff einführen möchte. Für junge Schülerinnen und Schüler kann ''programmieren'' beispielsweise als Eingabe einer Befehlsfolge für eine Maschine erklärt werden – ''programmieren'' bedeutet so viel wie einer Maschine sagen, was sie machen soll, und zwar in einer Sprache, die die Maschine versteht (anfangs kann auch noch einfacher gesagt werden „… und zwar so, dass die Maschine die Befehle versteht.“ Diese Erklärung kann an späterer Stelle durch die Einführung des Begriffs ''Programmiersprache'' ergänzt werden.). Die gefundene/gegebene Erklärung sollte in einem Wortspeicher, einer Wörterliste oder ähnlichem festgehalten werden. Wichtig dabei ist, dass an späterer Stelle die Möglichkeit zur Ergänzung besteht.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
==='''Sequenz 2 – Kennenlernen des Blue-Bots und seiner Funktionsweise'''===<br />
In dieser Sequenz lernen die Schülerinnen und Schüler den Blue-Bot kennen. Sie erkunden in Gruppen seine Funktionsweise und erlernen so dessen Bedienung. In einer gemeinsamen Reflexion werden die Funktionen der einzelnen Tasten besprochen und auf einem Plakat festgehalten. Anschließend lösen die Kinder erste Aufgaben, für die sie kurze Programmierungssequenzen planen und mit dem Blue-Bot ausprobieren.<br />
<br />
Zu Beginn bittet die Lehrkraft alle Schülerinnen und Schüler in einen Sitzkreis. Dann holt sie den Blue-Bot, schaltet ihn ein und stellt ihn als stummen Impuls in die Mitte des Sitzkreises. Sicherlich werden die Kinder bereits von sich aus spontane Assoziationen äußern – ansonsten fragt die Lehrkraft die Kinder, was sie sehen und was ihnen auffällt. Dabei kann der Blue-Bot auch einmal im Kreis herumgegeben werden, sodass alle Kinder ihn von nahmen betrachten können. Es ist davon auszugehen, dass die Schülerinnen und Schüler dabei bereits die Tasten auf dem Blue-Bot erwähnen. Darauf Bezug nehmend fragt die Lehrperson, was die Kinder vermuten, wofür die einzelnen Tasten da sind. Die Schülerinnen und Schüler stellen Vermutungen auf. Im Anschluss stellt die Lehrkraft den Blue-Bot wieder in die Kreismitte. Zusätzlich legt sie einen Gegenstand in kurzer Entfernung (ca. 10cm) vor ihm ab und fragt die Kinder, wie man es wohl schaffen könnte, dass der Blue-Bot den Gegenstand berührt, wobei der Gegenstand selbst nicht bewegt werden soll.<br />
<br />
Oftmals ist es so, dass die Kinder vorschlagen die „vorwärts“-Taste zu drücken, was dann von einem Kind ausprobiert werden darf. Der Blue-Bot bewegt sich in diesem Fall allerdings nicht. Die Schülerinnen und Schüler müssen also weiter überlegen. Es kann gut sein, dass zeitnah ein Kind auf die Idee kommt die grüne „GO“-Taste zu drücken, wodurch das gewünschte Ergebnis erreicht wird. Auch wenn diese Idee nicht geäußert wird, kann die nachfolgende Gruppenarbeit begonnen werden – in diesem Fall wird den Schülerinnen und Schülern gesagt, dass sie während der Gruppenarbeitsphase auch herausfinden sollen, wie die Aufgabe gelöst werden kann. (ca. 5-10 Minuten)<br />
<br />
Die Schülerinnen und Schüler bekommen nun den Auftrag in Gruppen zusammenzuarbeiten und herauszufinden, welche Funktionen die einzelnen Tasten des Blue-Bots haben. Dabei soll jedes Kind den Blue-Bot auch einmal selbst bedienen. Ihre Erkenntnisse sollen die Schülerinnen und Schüler auf einem Blatt festhalten, wobei ihnen die Form freigestellt ist. Kinder erkennen die Funktionen der Tasten häufig schneller als man denkt und finden auch kreative Wege der Ergebnisdarstellung. Der Blue-Bot und das selbstständige, direkte Handeln mit diesem stellen dabei in der Regel einen hohen Motivationsanreiz dar. Die Lehrkraft nimmt sich in dieser Phase zurück, beobachtet vor allem und gibt, falls nötig, Tipps. Insbesondere die „X“-Taste (löschen) kann ein Hindernis darstellen, bei dem die Lehrkraft einen Hinweis geben kann. Gegebenenfalls können optionale Tipp-Karten angeboten werden. Die Kinder dürfen aber ruhig auch ein bisschen knobeln. Falls einige Gruppen schneller fertig sind als andere, können diese den Blue-Bot weiter frei explorieren und bereits eigene, nicht angeleitete Programmierungen vornehmen. (ca. 10-15 Minuten)<br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion werden die Entdeckungen besprochen. Neben der Funktion der einzelnen Tasten können auch weitere Aspekte thematisiert werden, zum Beispiel, ob es bei manchen Tasten schwieriger war ihre Funktion zu entdecken, bei der Steuerung etwas besonders aufgefallen ist und ähnliches. Zur Ergebnissicherung wird ein zuvor vorbereites Plakat genutzt, auf dem die Aufsicht eines Blue-Bots abgebildet ist und Striche zu den einzelnen Tasten führen. Die Lehrperson erklärt den Kindern an dieser Stelle, dass sie angefangen hat ein Plakat zum Blue-Bot zu gestalten und gerne die Hilfe der Schülerinnen und Schüler bei der Fertigstellung hätte. Sie fragt die Schülerinnen und Schüler was noch fehlt – gegebenenfalls fragt sie gezielt, was an die einzelnen Striche geschrieben werden könnte. Die Kinder formulieren im Austausch Beschriftungen für die einzelnen Tasten, welche die Lehrkraft auf das Plakat überträgt. Falls bisher nicht angesprochen, fragt die Lehrkraft noch nach einer passenden Überschrift für das Plakat, welche gemeinsam festgehalten wird. Im Idealfall wird in dieser bereits der Fachbegriff ''Programmierung'' oder ''programmieren'' genutzt – die Lehrkraft kann einen Tipp zur Verwendung des gelernten Begriffs geben. Das Plakat wird für die folgenden Unterrichtsstunden gut sichtbar im Klassenraum aufgehangen, sodass die Schülerinnen und Schüler bei der Weiterarbeit darauf zurückgreifen können. (ca. 10 Minuten)<br />
<br />
Daran anknüpfend wird erneut das Programmieren thematisiert. Dabei wird fokussiert, was es bedeutet, dass der Maschine oder dem Roboter Befehle so gegeben werden, dass sie/er diese versteht. In diesem Zusammenhang wird der Begriff ''Programmiersprache'' eingeführt. Bei dem Blue-Bot besteht die Programmiersprache aus den Tastensymbolen, also den Pfeilen, dem Pausenzeichen, dem X/Kreuz und dem „GO“ (wobei es sich um ein Wort und kein Symbol handelt – trotzdem versteht der Blue-Bot es). Die Lehrkraft erklärt, dass die Schülerinnen und Schüler im weiteren Unterrichtsverlauf häufig, genau wie ausgebildete Programmierer*innen, die Programmiersprache zum Notieren der Befehle nutzen sollen. Auch dieser Begriff wird in den zuvor begonnenen Wortspeicher oder ähnliches übernommen.<br />
<br />
Zur Verdeutlichung stellt die Lehrkraft den Blue-Bot erneut in den Sitzkreis und legt einen Gegenstand in einiger Entfernung dazu. Nun sollen die Kinder überlegen, wie der Blue-Bot programmiert werden kann, damit er den Gegenstand erreicht. Ein Kind darf seine Überlegung vorstellen und die passenden Symbole an die Tafel zeichnen. Die Lehrkraft unterstützt bei der richtigen Darstellung – dabei geht sie allerdings nur auf die von dem Kind benannten Befehle ein! Anschließend gibt ein anderes Kind die angezeichnete Sequenz in den Blue-Bot ein – dabei muss es sich genau an die vorgegebenen Befehle halten.<br />
<br />
Die Lehrkraft reagiert an dieser Stelle je nach Lösung der Lernenden flexibel. Wichtig ist, dass am Ende allen Kindern klar ist, dass zu Beginn jeder Programmierungssequenz einmal die „X“-Taste (löschen) gedrückt werden muss. Andernfalls führt der Blue-Bot gegebenenfalls noch von früher gespeicherte Befehle aus. Am Schluss muss stets die „GO“-Taste betätigt werden, damit der Blue-Bot die eingegebenen Befehle ausführt. Beide Befehle gehören zur Programmierungssequenz und müssen mit angegeben werden. An dieser Stelle ist anzumerken, dass die „Löschen“-Funktion den Kindern am häufigsten Probleme bereitet. Oft ist ihnen nicht klar, dass zuvor eingegebene Befehle vom Blue-Bot gespeichert werden und eine spätere Programmierung diese dann ergänzt. Viele Kinder scheinen zu denken, dass eine Befehlsfolge nach der Ausführung automatisch gelöscht wird. Dieser Umstand sollte deshalb explizit gemacht werden. Je nach Klasse kann zusätzlich der Begriff ''Algorithmus'' für eine Befehlsabfolge, die zum gewünschten Ziel führt, eingeführt werden. (ca. 10-15 Minuten) <br />
<br />
==='''Sequenz 3 – Übungsaufgaben mit dem Blue-Bot'''===<br />
In dieser Sequenz lösen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Aufgaben mit dem Blue-Bot. Dabei werden verschiedene Darstellungsweisen und Aufgabenformate genutzt. Ziel dabei ist, dass die Kinder nach und nach an einen zielgerichteten, planvollen Umgang mit dem Blue-Bot herangeführt werden. Gehen sie anfangs vielleicht noch Schritt für Schritt vor, probieren vieles aus und handeln eher nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“, sollen sie mit der Erfahrung lernen auch längere Programmiersequenzen im Voraus zu planen und zu antizipieren. Einen wichtigen Aspekt dabei stellt die Überprüfung und gegebenenfalls Verbesserung der genutzten Algorithmen dar. Die Programmierung des Blue-Bots fordert dabei in besonderer Weise die Reflexion der eigenen Eingabe heraus. Die Kinder können unmittelbar sehen, ob sie alles richtig gemacht haben oder der Blue-Bot sich anders bewegt hat als erwartet. In der Folge wird die eigene Programmierung überarbeitet – im Bedarfsfall auch mehrmals. Im Austausch mit anderen soll deutlich werden, dass es oftmals mehrere zielführende Lösungen gibt. Dabei können die Lösungen verglichen und beurteilt werden.<br />
<br />
Die verschiedenen Aufgaben können den Schülerinnen und Schülern in Form eines Forscherheftes, einer Lerntheke oder ähnlichem dargeboten werden. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass die Komplexität der Aufgaben sukzessiv zunimmt. Die Reihenfolge der Bearbeitung sollte also nicht komplett freigestellt werden. Es bietet sich ein Pool von Basisaufgaben, weiterführenden Aufgaben und Knobelaufgaben oder ähnlichem an. Außerdem sollte darauf geachtet werden, dass die Kinder Aufgaben verschiedener Formate ausprobieren. So kann zum Beispiel die Vorgabe gemacht werden, dass erst alles Basisaufgaben gelöst worden sein müssen, bevor die weiterführenden Aufgaben eines Aufgabenformats bearbeitet werden. Eine Aufgabe sollte für alle Schülerinnen und Schüler verpflichtend gestellt werden, sodass diese in einer gemeinsamen Reflexion besprochen werden kann. <br />
<br />
Für diese Unterrichtssequenz werden Bodenpläne benötigt, die der Blue-Bot abfahren kann. Diese können entweder gekauft oder selbst gebastelt werden.<br />
<br />
Folgende Aufgabenformate bieten sich an:<br />
<br />
- Den Kindern wird in Form eines Arbeitsblatts ein Bodenplan vorgegeben, auf dem der Blue-Bot eingezeichnet ist. Dazu wird ein Algorithmus vorgegeben. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Weg einzeichnen, den der Blue-Bot mit dieser Programmierung fährt und den Zielpunkt markieren.<br />
<br />
- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem ein Bodenplan abgebildet ist, der auch in Originalgröße in der Klasse vorhanden ist. Auf dem Arbeitsblatt ist der Blue-Bot auf einem Startfeld eingezeichnet. Zudem ist ein Zielfeld markiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen überlegen, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann und die nötigen Befehle in Programmiersprache notieren. Zur Planung können Blue-Bot und Originalbodenplan genutzt werden – zur Überprüfung der Planung sollen sie genutzt werden.<br />
<br />
- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem ein Bodenplan abgebildet ist. Der Blue-Bot ist auf einem Startfeld eingezeichnet. Zudem ist ein Zielfeld markiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen überlegen, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann und die nötigen Befehle in „Menschensprache“ (also in Worten) versprachlichen.<br />
<br />
- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem Befehle für den Blue-Bot in „Menschensprache“ stehen und übersetzen diese in Programmiersprache.<br />
<br />
Bei allen Übungen, bei denen der Blue-Bot direkt programmiert wird, ist darauf zu achten, dass die Befehle vor dem Programmieren von den Kindern schriftlich festgehalten werden, da sie am Blue-Bot selbst nach der Eingabe nicht mehr sichtbar sind und nicht nachvollzogen werden können. So werden die Aktivitäten der Schüler*innen gesichert. Zudem ist es aus kognitiver Sicht auf diese Weise deutlich einfacher nach der Programmierung und Erprobung noch Änderungen/Verbesserungen an dem Algorithmus vorzunehmen.<br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion wird mindestens die Pflichtaufgabe besprochen. Dies sollte eine Aufgabe sein, bei der die Schülerinnen und Schüler sich einen eigenen Algorithmus überlegen und notieren sollen, um den Blue-Bot von einem bestimmten Start- zu einem vorgegebenen Zielfeld zu steuern. Dabei sollte nicht unbedingt eine Lösung klar naheliegend sein, sodass die Kinder möglicherweise verschiedene Lösungen finden. In der Reflexion darf ein Kind seine Lösung an die Tafel schreiben (oder alternativ mit vorgefertigten Befehlskarten anheften). Die anderen vergleichen diese mit ihrer eigenen Lösung und nennen, falls vorhanden, weitere. Auch diese weiteren Lösungen werden an der Tafel festgehalten. Hat kein Kind eine andere Lösung erdacht, kann die Lehrkraft eine Alternative vorschlagen und die Schülerinnen und Schüler fragen, ob dieser Algorithmus auch funktionieren würde. Anschließend werden alle gesammelten Lösungen mit dem Blue-Bot auf dem Bodenplan überprüft. Es wird thematisiert, dass es verschiedene Lösungen gibt, die zum Ziel führen. Dabei können die Algorithmen miteinander verglichen werden. Dabei können Gemeinsamkeiten und Unterschiede besprochen, aber auch Vor- und Nachteile diskutiert werden. Die Schülerinnen und Schüler entdecken auf diesem Weg neue Sichtweisen, reflektieren ihre eigene Lösung noch einmal und erkennen gegebenenfalls Möglichkeiten zur Lösungsoptimierung.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
==='''Sequenz 4 – Gruppenarbeit mit wechselnden Rollen'''===<br />
Zum Abschluss der Einheit nehmen die Schülerinnen und Schüler im Rahmen einer Gruppenarbeit verschiedene Rollen ein, die unterschiedliche Zugänge zum Programmieren eröffnen. Hierbei arbeiten die Kinder, falls möglich, jeweils zu viert zusammen. Die Gruppen bekommen Bilder eines Bodenplans, der auch in Originalgröße in der Klasse vorhanden ist – dies ist wichtig, da die direkte Anwendung Bestandteil der Gruppenarbeit ist. Auf den Bildern ist der Blue-Bot mit einer bestimmten Blickrichtung auf einem Startfeld eingefügt und ein Zielfeld markiert – der Blue-Bot soll von diesem Start- zum Zielfeld gesteuert werden. Die Schülerinnen und Schüler übernehmen dabei verschiedene Aufgaben, die im Folgenden erklärt werden. Der Einfachheit halber werden die Kinder als Kind A, B, C und D bezeichnet.<br />
<br />
Kind A schaut sich das Bild mit der Start-Ziel-Vorgabe an und überlegt, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann. Es verfasst eine Weganweisung in „Menschensprache“ (mit Worten). <br />
<br />
Kind B schaut sich ebenfalls das Bild mit der Start-Ziel-Vorgabe an und überlegt, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann. Es verfasst jedoch eine Weganweisung in Programmiersprache. <br />
<br />
Anmerkung: Kind A und Kind B müssen sich nicht absprechen und nicht den gleichen Weg wählen und beschreiben.<br />
<br />
Anschließend liest Kind A Kind C die Weganweisung vor. Kind C antizipiert den Weg des Blue-Bots und nennt das Zielfeld, auf dem dieser landen wird. Dies ist gleichzeitig eine Kontrolle für die Weganweisung von Kind A. Stimmt das Zielfeld nicht, muss die Anweisung von Kind A überprüft werden – gibt es einen Fehler oder hat Kind C sich bei der Vorstellung des zurückgelegten Weges vertan?<br />
<br />
Danach darf Kind B den Blue-Bot auf dem vorgegebenen Startfeld des Bodenplans im Klassenzimmer platzieren und heimlich seine Befehlsfolge eingeben. Dies stellt eine Kontrolle für Kind B dar – hat es richtig programmiert, kommt der Blue-Bot am vorgegebenen Zielfeld an. Kind D beobachtet den Weg, den der Blue-Bot zurücklegt, und schreibt die passenden Befehle in Programmiersprache auf. Abschließend vergleichen Kind B und Kind D ihre Anweisungen, was gleichzeitig eine Kontrolle für Kind D darstellt.<br />
<br />
Nach einem Durchgang werden die Rollen durchgetauscht, wobei eine neue Start-Ziel-Vorgabe zum Einsatz kommt. Insgesamt sollten vier Durchgänge durchgeführt werden, sodass jedes Kind einmal in jede Rolle schlüpfen kann. Bei Bedarf kann die Komplexität der Vorgaben gesteigert werden, indem zum Beispiel unpassierbare Mauern oder ähnliches eingezeichnet werden. <br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion findet ein Austausch über die gemachten Erfahrungen statt. Hierzu können verschiedene Methoden gewählt werden. Beispielsweise kann jede Ecke des Raums einer anderen Überschrift zugeordnet werden: „An der Arbeit mit dem Blue-Bot hat mir besonders gefallen…“, „Ich habe gelernt, dass …“, „Ich habe noch eine Frage zu…“, „Schwer gefallen ist mir…“ o.ä. Die Schülerinnen und Schüler dürfen sich frei einer Ecke zuordnen und sich mit den anderen Kindern dort passend zum Thema austauschen. Anschließend darf (mindestens) ein Kind pro Ecke kurz für alle zusammenfassen, was die Gruppe festgestellt hat. Gibt es eine Gruppe, wie „Ich habe noch eine Frage zu…“, sollte versucht werden alle Fragen zu beantworten. Die Lehrperson kann sich auch bereits während der Besprechung innerhalb der Gruppen vermehrt dieser zuwenden und Antworten geben.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
=='''Differenzierung'''==<br />
- Als Hilfestellung können die genutzten Boden-Pläne ergänzend als Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden. Wichtig ist, dass das Raster dabei mit übertragen wird, die einzelnen Quadrate also klar erkennbar sind. So haben die Schülerinnen und Schüler eine Aufsicht auf den Plan zur Verfügung. Bei der Planung der Befehlsabfolgen kann das Arbeitsblatt unterstützend hinzugezogen werden. Auch kann eine Spielfigur oder ein selbst gebastelter Blue-Bot (ebenfalls in der Aufsicht) zum Nachvollziehen der geplanten Befehle genutzt werden. Dies kann eine gute Unterstützung darstellen, wenn später ganze Algorithmen für den Blue-Bot vor der Programmierung zielgerichtet geplant werden sollen.<br />
<br />
- Als Hilfestellung können den Schülerinnen und Schülern „Befehlskarten“ an die Hand gegeben werden. Diese können fertig gekauft, aber auch leicht selbst hergestellt werden. Dabei können die Kinder auch einbezogen werden und Kartenvordrucke zum Beispiel selbst auseinanderschneiden. (https://www.b-bot.de/produkte/zubehor/b-bot-befehlskarten-de-14x14-cm/) <br />
<br />
Hierbei ist es wichtig, dass die einzelnen Befehle jedem Kind in mehrfacher Ausführung zur Verfügung stehen. Der Vorteil bei der Nutzung solcher Befehlskarten ist, dass Fehler leicht korrigiert werden können – ohne radieren oder ähnliches. Erst sobald die Befehlsfolge richtig gelegt und kontrolliert wurde, wird sie schriftlich übertragen. Die Befehlskarten können zudem die Übersichtlichkeit beim Programmieren des Blue-Bots erhöhen. Die Kinder können einen Befehl nach der Eingabe umdrehen (mit der bedruckten Seite zum Tisch), sodass deutlich wird, welche Befehle bereits eingegeben wurden und welcher als nächstes eingegeben werden muss.<br />
<br />
- Verschiedene Boden-Pläne – den Gruppen können unterschiedliche Boden-Pläne zur Verfügung gestellt werden. Dabei können sowohl Größe als auch Motiv(e) variiert werden. Verschiedene Motive machen unterschiedliche Einschränkungen plausibel.<br />
<br />
- Bei den Aufgaben mit dem Blue-Bot können verschiedenste Einschränkungen vorgenommen werden, um den Schwierigkeitsgrad zu erhöhen. Im Folgenden werden einige mögliche Ergänzungen aufgeführt:<br />
<br />
„Benutze so wenig Befehle wie möglich.“<br />
<br />
„Die Taste für die Rechtsdrehung ist kaputt, sodass du diese nicht benutzen kannst.“<br />
<br />
„Der Blue-Bot soll auf dem Weg an der Blume vorbeifahren.“ (je nach Plan)<br />
<br />
„Der Blue-Bot soll in jedem Haus 3 Sekunden Pause machen.“ (je nach Plan)<br />
<br />
„Der Blue-Bot kann nicht schwimmen und darf kein Feld mit Wasser überqueren.“ (je nach Plan) Alternativ können auch Materialien, die nicht berührt werden dürfen, auf dem Plan platziert werden. Zum Beispiel Wasserflaschen, Mäppchen etc. <br />
<br />
„Programmiere den Blue-Bot mit genau 12 Befehlen, sodass er am Ziel ankommt.“<br />
<br />
Der Kreativität sind dabei kaum Grenzen gesetzt.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
=='''Alternativen/Ergänzungen'''==<br />
Hier finden Sie weitere Vorschläge für den Einsatz des Blue-Bots im Unterricht. Diese können alternativ oder ergänzend genutzt werden. (Link zur IaG-Webseite)<br />
<br />
__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Blue-Bot_/_Bee-Bot_im_Unterricht&diff=1817Blue-Bot / Bee-Bot im Unterricht2021-04-02T13:15:09Z<p>Marthaj: </p>
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<div>=='''Einleitung'''==<br />
In der vorgeschlagenen Unterrichtseinheit mit dem Blue-Bot sollen die Schülerinnen und Schüler an das (technische) Problemlösen herangeführt werden, wobei Grundlagen des Programmierens erarbeitet und genutzt werden. Der Blue-Bot bietet dabei einen niedrigschwelligen Zugang zum Thema und eignet sich somit auch für Schülerinnen und Schüler ohne entsprechende Vorkenntnisse. Um den Blue-Bot zu programmieren, müssen Befehle ausgesucht und eingegeben werden. Meistens soll dabei ein vorab festgelegtes Ziel erreicht werden, sodass Wahl und Reihenfolge der Befehle auf dieses auszurichten sind. Ziel dessen ist, dass die Kinder nach und nach an einen zielgerichteten, planvollen Umgang mit dem Blue-Bot herangeführt werden. Gehen sie anfangs vielleicht noch Schritt für Schritt vor, probieren vieles aus und handeln eher nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“, sollen sie mit der Erfahrung lernen auch längere Programmiersequenzen im Voraus zu planen und zu antizipieren. Einen wichtigen Aspekt stellt dabei auch die Überprüfung und gegebenenfalls Verbesserung der genutzten Algorithmen dar. Im Austausch mit Mitschüler*innen soll deutlich werden, dass es oftmals mehrere zielführende Lösungen gibt. Dabei können die Lösungen verglichen und beurteilt werden.<br />
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=='''Beschreibung der Unterrichtssequenzen'''==<br />
Im Folgenden werden vier Unterrichtssequenzen mit dem Blue-Bot / Bee-Bot beschrieben.<br />
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==='''Sequenz 1 – Einstieg in die Thematik über ein Rollenspiel'''===<br />
Als Einstieg in die Thematik eignet sich ein Rollenspiel, bei dem ein Kind selbst in die Rolle eines Roboters schlüpft und von einem anderen Kind, dem/der Programmierer/in, durch Befehle gesteuert wird. Je nach räumlichen Gegebenheiten können hier jeweils 2er-Teams zusammenarbeiten oder ein Paar das Vorgehen für die ganze Klasse demonstrieren – Vorteil dieser Option ist, dass gemeinsame Entdeckungen gemacht werden können.<br />
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Der „Roboter“ bekommt die Augen verbunden. Anschließend bestimmt ein Kind einen Zielpunkt innerhalb des Klassenraums – dieser kann auch gut durch einen Gegenstand markiert werden. Nun versucht der/die „Programmierer/in“ den „Roboter“ durch verbale Befehle zum Ziel zu lenken. Dabei soll der Roboter keine Gegenständer oder Personen berühren. Der Fokus liegt hierbei bewusst, analog zur und als Vorgriff auf die Arbeit mit dem Blue-Bot, auf Bewegungsanweisungen. <br />
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Ziel dieser Aktivität ist, dass die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass ein Roboter präzise Befehle braucht, damit er das macht, was der/die Programmierer/in möchte. Dieser Umstand sollte mit den Kindern gemeinsam klar herausgestellt werden.<br />
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Als Reflexion können mit den Kindern präzise Formulierungen erdacht werden. Hier können auch Unterschiede zwischen Befehlen thematisiert werden. Wie unterscheiden sich zum Beispiel „Gehe einen Schritt geradeaus“ und „Gehe geradeaus“ voneinander – was macht der Roboter, nachdem er den einen oder anderen Befehl bekommen hat?<br />
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An dieser Stelle wird zudem der Begriff ''programmieren'' eingeführt. Dazu können die Schülerinnen und Schüler gefragt werden, wie man es denn nennt, was der/die Programmierer/in mit dem Roboter macht, wenn er/sie ihm Befehle gibt. Der Begriff kann aber auch einfach von der Lehrkraft genannt werden. Die Schülerinnen und Schüler können nach ihren Vorstellungen vom Programmieren gefragt werden und es wird nach einer gemeinsamen Erklärung gesucht. Da es keine eindeutige Definition dessen gibt, liegt es an der Lehrperson, wie sie den Begriff einführen möchte. Für junge Schülerinnen und Schüler kann ''programmieren'' beispielsweise als Eingabe einer Befehlsfolge für eine Maschine erklärt werden – ''programmieren'' bedeutet so viel wie einer Maschine sagen, was sie machen soll, und zwar in einer Sprache, die die Maschine versteht (anfangs kann auch noch einfacher gesagt werden „… und zwar so, dass die Maschine die Befehle versteht.“ Diese Erklärung kann an späterer Stelle durch die Einführung des Begriffs ''Programmiersprache'' ergänzt werden.). Die gefundene/gegebene Erklärung sollte in einem Wortspeicher, einer Wörterliste oder ähnlichem festgehalten werden. Wichtig dabei ist, dass an späterer Stelle die Möglichkeit zur Ergänzung besteht.<br />
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==='''Sequenz 2 – Kennenlernen des Blue-Bots und seiner Funktionsweise'''===<br />
In dieser Sequenz lernen die Schülerinnen und Schüler den Blue-Bot kennen. Sie erkunden in Gruppen seine Funktionsweise und erlernen so dessen Bedienung. In einer gemeinsamen Reflexion werden die Funktionen der einzelnen Tasten besprochen und auf einem Plakat festgehalten. Anschließend lösen die Kinder erste Aufgaben, für die sie kurze Programmierungssequenzen planen und mit dem Blue-Bot ausprobieren.<br />
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Zu Beginn bittet die Lehrkraft alle Schülerinnen und Schüler in einen Sitzkreis. Dann holt sie den Blue-Bot, schaltet ihn ein und stellt ihn als stummen Impuls in die Mitte des Sitzkreises. Sicherlich werden die Kinder bereits von sich aus spontane Assoziationen äußern – ansonsten fragt die Lehrkraft die Kinder, was sie sehen und was ihnen auffällt. Dabei kann der Blue-Bot auch einmal im Kreis herumgegeben werden, sodass alle Kinder ihn von nahmen betrachten können. Es ist davon auszugehen, dass die Schülerinnen und Schüler dabei bereits die Tasten auf dem Blue-Bot erwähnen. Darauf Bezug nehmend fragt die Lehrperson, was die Kinder vermuten, wofür die einzelnen Tasten da sind. Die Schülerinnen und Schüler stellen Vermutungen auf. Im Anschluss stellt die Lehrkraft den Blue-Bot wieder in die Kreismitte. Zusätzlich legt sie einen Gegenstand in kurzer Entfernung (ca. 10cm) vor ihm ab und fragt die Kinder, wie man es wohl schaffen könnte, dass der Blue-Bot den Gegenstand berührt, wobei der Gegenstand selbst nicht bewegt werden soll.<br />
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Oftmals ist es so, dass die Kinder vorschlagen die „vorwärts“-Taste zu drücken, was dann von einem Kind ausprobiert werden darf. Der Blue-Bot bewegt sich in diesem Fall allerdings nicht. Die Schülerinnen und Schüler müssen also weiter überlegen. Es kann gut sein, dass zeitnah ein Kind auf die Idee kommt die grüne „GO“-Taste zu drücken, wodurch das gewünschte Ergebnis erreicht wird. Auch wenn diese Idee nicht geäußert wird, kann die nachfolgende Gruppenarbeit begonnen werden – in diesem Fall wird den Schülerinnen und Schülern gesagt, dass sie während der Gruppenarbeitsphase auch herausfinden sollen, wie die Aufgabe gelöst werden kann. (ca. 5-10 Minuten)<br />
<br />
Die Schülerinnen und Schüler bekommen nun den Auftrag in Gruppen zusammenzuarbeiten und herauszufinden, welche Funktionen die einzelnen Tasten des Blue-Bots haben. Dabei soll jedes Kind den Blue-Bot auch einmal selbst bedienen. Ihre Erkenntnisse sollen die Schülerinnen und Schüler auf einem Blatt festhalten, wobei ihnen die Form freigestellt ist. Kinder erkennen die Funktionen der Tasten häufig schneller als man denkt und finden auch kreative Wege der Ergebnisdarstellung. Der Blue-Bot und das selbstständige, direkte Handeln mit diesem stellen dabei in der Regel einen hohen Motivationsanreiz dar. Die Lehrkraft nimmt sich in dieser Phase zurück, beobachtet vor allem und gibt, falls nötig, Tipps. Insbesondere die „X“-Taste (löschen) kann ein Hindernis darstellen, bei dem die Lehrkraft einen Hinweis geben kann. Gegebenenfalls können optionale Tipp-Karten angeboten werden. Die Kinder dürfen aber ruhig auch ein bisschen knobeln. Falls einige Gruppen schneller fertig sind als andere, können diese den Blue-Bot weiter frei explorieren und bereits eigene, nicht angeleitete Programmierungen vornehmen. (ca. 10-15 Minuten)<br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion werden die Entdeckungen besprochen. Neben der Funktion der einzelnen Tasten können auch weitere Aspekte thematisiert werden, zum Beispiel, ob es bei manchen Tasten schwieriger war ihre Funktion zu entdecken, bei der Steuerung etwas besonders aufgefallen ist und ähnliches. Zur Ergebnissicherung wird ein zuvor vorbereites Plakat genutzt, auf dem die Aufsicht eines Blue-Bots abgebildet ist und Striche zu den einzelnen Tasten führen. Die Lehrperson erklärt den Kindern an dieser Stelle, dass sie angefangen hat ein Plakat zum Blue-Bot zu gestalten und gerne die Hilfe der Schülerinnen und Schüler bei der Fertigstellung hätte. Sie fragt die Schülerinnen und Schüler was noch fehlt – gegebenenfalls fragt sie gezielt, was an die einzelnen Striche geschrieben werden könnte. Die Kinder formulieren im Austausch Beschriftungen für die einzelnen Tasten, welche die Lehrkraft auf das Plakat überträgt. Falls bisher nicht angesprochen, fragt die Lehrkraft noch nach einer passenden Überschrift für das Plakat, welche gemeinsam festgehalten wird. Im Idealfall wird in dieser bereits der Fachbegriff ''Programmierung'' oder ''programmieren'' genutzt – die Lehrkraft kann einen Tipp zur Verwendung des gelernten Begriffs geben. Das Plakat wird für die folgenden Unterrichtsstunden gut sichtbar im Klassenraum aufgehangen, sodass die Schülerinnen und Schüler bei der Weiterarbeit darauf zurückgreifen können. (ca. 10 Minuten)<br />
<br />
Daran anknüpfend wird erneut das Programmieren thematisiert. Dabei wird fokussiert, was es bedeutet, dass der Maschine oder dem Roboter Befehle so gegeben werden, dass sie/er diese versteht. In diesem Zusammenhang wird der Begriff ''Programmiersprache'' eingeführt. Bei dem Blue-Bot besteht die Programmiersprache aus den Tastensymbolen, also den Pfeilen, dem Pausenzeichen, dem X/Kreuz und dem „GO“ (wobei es sich um ein Wort und kein Symbol handelt – trotzdem versteht der Blue-Bot es). Die Lehrkraft erklärt, dass die Schülerinnen und Schüler im weiteren Unterrichtsverlauf häufig, genau wie ausgebildete Programmierer*innen, die Programmiersprache zum Notieren der Befehle nutzen sollen. Auch dieser Begriff wird in den zuvor begonnenen Wortspeicher oder ähnliches übernommen.<br />
<br />
Zur Verdeutlichung stellt die Lehrkraft den Blue-Bot erneut in den Sitzkreis und legt einen Gegenstand in einiger Entfernung dazu. Nun sollen die Kinder überlegen, wie der Blue-Bot programmiert werden kann, damit er den Gegenstand erreicht. Ein Kind darf seine Überlegung vorstellen und die passenden Symbole an die Tafel zeichnen. Die Lehrkraft unterstützt bei der richtigen Darstellung – dabei geht sie allerdings nur auf die von dem Kind benannten Befehle ein! Anschließend gibt ein anderes Kind die angezeichnete Sequenz in den Blue-Bot ein – dabei muss es sich genau an die vorgegebenen Befehle halten.<br />
<br />
Die Lehrkraft reagiert an dieser Stelle je nach Lösung der Lernenden flexibel. Wichtig ist, dass am Ende allen Kindern klar ist, dass zu Beginn jeder Programmierungssequenz einmal die „X“-Taste (löschen) gedrückt werden muss. Andernfalls führt der Blue-Bot gegebenenfalls noch von früher gespeicherte Befehle aus. Am Schluss muss stets die „GO“-Taste betätigt werden, damit der Blue-Bot die eingegebenen Befehle ausführt. Beide Befehle gehören zur Programmierungssequenz und müssen mit angegeben werden. An dieser Stelle ist anzumerken, dass die „Löschen“-Funktion den Kindern am häufigsten Probleme bereitet. Oft ist ihnen nicht klar, dass zuvor eingegebene Befehle vom Blue-Bot gespeichert werden und eine spätere Programmierung diese dann ergänzt. Viele Kinder scheinen zu denken, dass eine Befehlsfolge nach der Ausführung automatisch gelöscht wird. Dieser Umstand sollte deshalb explizit gemacht werden. Je nach Klasse kann zusätzlich der Begriff ''Algorithmus'' für eine Befehlsabfolge, die zum gewünschten Ziel führt, eingeführt werden. (ca. 10-15 Minuten) <br />
<br />
==='''Sequenz 3 – Übungsaufgaben mit dem Blue-Bot'''===<br />
In dieser Sequenz lösen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Aufgaben mit dem Blue-Bot. Dabei werden verschiedene Darstellungsweisen und Aufgabenformate genutzt. Ziel dabei ist, dass die Kinder nach und nach an einen zielgerichteten, planvollen Umgang mit dem Blue-Bot herangeführt werden. Gehen sie anfangs vielleicht noch Schritt für Schritt vor, probieren vieles aus und handeln eher nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“, sollen sie mit der Erfahrung lernen auch längere Programmiersequenzen im Voraus zu planen und zu antizipieren. Einen wichtigen Aspekt dabei stellt die Überprüfung und gegebenenfalls Verbesserung der genutzten Algorithmen dar. Die Programmierung des Blue-Bots fordert dabei in besonderer Weise die Reflexion der eigenen Eingabe heraus. Die Kinder können unmittelbar sehen, ob sie alles richtig gemacht haben oder der Blue-Bot sich anders bewegt hat als erwartet. In der Folge wird die eigene Programmierung überarbeitet – im Bedarfsfall auch mehrmals. Im Austausch mit anderen soll deutlich werden, dass es oftmals mehrere zielführende Lösungen gibt. Dabei können die Lösungen verglichen und beurteilt werden.<br />
<br />
Die verschiedenen Aufgaben können den Schülerinnen und Schülern in Form eines Forscherheftes, einer Lerntheke oder ähnlichem dargeboten werden. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass die Komplexität der Aufgaben sukzessiv zunimmt. Die Reihenfolge der Bearbeitung sollte also nicht komplett freigestellt werden. Es bietet sich ein Pool von Basisaufgaben, weiterführenden Aufgaben und Knobelaufgaben oder ähnlichem an. Außerdem sollte darauf geachtet werden, dass die Kinder Aufgaben verschiedener Formate ausprobieren. So kann zum Beispiel die Vorgabe gemacht werden, dass erst alles Basisaufgaben gelöst worden sein müssen, bevor die weiterführenden Aufgaben eines Aufgabenformats bearbeitet werden. Eine Aufgabe sollte für alle Schülerinnen und Schüler verpflichtend gestellt werden, sodass diese in einer gemeinsamen Reflexion besprochen werden kann. <br />
<br />
Für diese Unterrichtssequenz werden Bodenpläne benötigt, die der Blue-Bot abfahren kann. Diese können entweder gekauft oder selbst gebastelt werden.<br />
<br />
Folgende Aufgabenformate bieten sich an:<br />
<br />
- Den Kindern wird in Form eines Arbeitsblatts ein Bodenplan vorgegeben, auf dem der Blue-Bot eingezeichnet ist. Dazu wird ein Algorithmus vorgegeben. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Weg einzeichnen, den der Blue-Bot mit dieser Programmierung fährt und den Zielpunkt markieren.<br />
<br />
- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem ein Bodenplan abgebildet ist, der auch in Originalgröße in der Klasse vorhanden ist. Auf dem Arbeitsblatt ist der Blue-Bot auf einem Startfeld eingezeichnet. Zudem ist ein Zielfeld markiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen überlegen, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann und die nötigen Befehle in Programmiersprache notieren. Zur Planung können Blue-Bot und Originalbodenplan genutzt werden – zur Überprüfung der Planung sollen sie genutzt werden.<br />
<br />
- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem ein Bodenplan abgebildet ist. Der Blue-Bot ist auf einem Startfeld eingezeichnet. Zudem ist ein Zielfeld markiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen überlegen, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann und die nötigen Befehle in „Menschensprache“ (also in Worten) versprachlichen.<br />
<br />
- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem Befehle für den Blue-Bot in „Menschensprache“ stehen und übersetzen diese in Programmiersprache.<br />
<br />
Bei allen Übungen, bei denen der Blue-Bot direkt programmiert wird, ist darauf zu achten, dass die Befehle vor dem Programmieren von den Kindern schriftlich festgehalten werden, da sie am Blue-Bot selbst nach der Eingabe nicht mehr sichtbar sind und nicht nachvollzogen werden können. So werden die Aktivitäten der Schüler*innen gesichert. Zudem ist es aus kognitiver Sicht auf diese Weise deutlich einfacher nach der Programmierung und Erprobung noch Änderungen/Verbesserungen an dem Algorithmus vorzunehmen.<br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion wird mindestens die Pflichtaufgabe besprochen. Dies sollte eine Aufgabe sein, bei der die Schülerinnen und Schüler sich einen eigenen Algorithmus überlegen und notieren sollen, um den Blue-Bot von einem bestimmten Start- zu einem vorgegebenen Zielfeld zu steuern. Dabei sollte nicht unbedingt eine Lösung klar naheliegend sein, sodass die Kinder möglicherweise verschiedene Lösungen finden. In der Reflexion darf ein Kind seine Lösung an die Tafel schreiben (oder alternativ mit vorgefertigten Befehlskarten anheften). Die anderen vergleichen diese mit ihrer eigenen Lösung und nennen, falls vorhanden, weitere. Auch diese weiteren Lösungen werden an der Tafel festgehalten. Hat kein Kind eine andere Lösung erdacht, kann die Lehrkraft eine Alternative vorschlagen und die Schülerinnen und Schüler fragen, ob dieser Algorithmus auch funktionieren würde. Anschließend werden alle gesammelten Lösungen mit dem Blue-Bot auf dem Bodenplan überprüft. Es wird thematisiert, dass es verschiedene Lösungen gibt, die zum Ziel führen. Dabei können die Algorithmen miteinander verglichen werden. Dabei können Gemeinsamkeiten und Unterschiede besprochen, aber auch Vor- und Nachteile diskutiert werden. Die Schülerinnen und Schüler entdecken auf diesem Weg neue Sichtweisen, reflektieren ihre eigene Lösung noch einmal und erkennen gegebenenfalls Möglichkeiten zur Lösungsoptimierung.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
==='''Sequenz 4 – Gruppenarbeit mit wechselnden Rollen'''===<br />
Zum Abschluss der Einheit nehmen die Schülerinnen und Schüler im Rahmen einer Gruppenarbeit verschiedene Rollen ein, die unterschiedliche Zugänge zum Programmieren eröffnen. Hierbei arbeiten die Kinder, falls möglich, jeweils zu viert zusammen. Die Gruppen bekommen Bilder eines Bodenplans, der auch in Originalgröße in der Klasse vorhanden ist – dies ist wichtig, da die direkte Anwendung Bestandteil der Gruppenarbeit ist. Auf den Bildern ist der Blue-Bot mit einer bestimmten Blickrichtung auf einem Startfeld eingefügt und ein Zielfeld markiert – der Blue-Bot soll von diesem Start- zum Zielfeld gesteuert werden. Die Schülerinnen und Schüler übernehmen dabei verschiedene Aufgaben, die im Folgenden erklärt werden. Der Einfachheit halber werden die Kinder als Kind A, B, C und D bezeichnet.<br />
<br />
Kind A schaut sich das Bild mit der Start-Ziel-Vorgabe an und überlegt, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann. Es verfasst eine Weganweisung in „Menschensprache“ (mit Worten). <br />
<br />
Kind B schaut sich ebenfalls das Bild mit der Start-Ziel-Vorgabe an und überlegt, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann. Es verfasst jedoch eine Weganweisung in Programmiersprache. <br />
<br />
Anmerkung: Kind A und Kind B müssen sich nicht absprechen und nicht den gleichen Weg wählen und beschreiben.<br />
<br />
Anschließend liest Kind A Kind C die Weganweisung vor. Kind C antizipiert den Weg des Blue-Bots und nennt das Zielfeld, auf dem dieser landen wird. Dies ist gleichzeitig eine Kontrolle für die Weganweisung von Kind A. Stimmt das Zielfeld nicht, muss die Anweisung von Kind A überprüft werden – gibt es einen Fehler oder hat Kind C sich bei der Vorstellung des zurückgelegten Weges vertan?<br />
<br />
Danach darf Kind B den Blue-Bot auf dem vorgegebenen Startfeld des Bodenplans im Klassenzimmer platzieren und heimlich seine Befehlsfolge eingeben. Dies stellt eine Kontrolle für Kind B dar – hat es richtig programmiert, kommt der Blue-Bot am vorgegebenen Zielfeld an. Kind D beobachtet den Weg, den der Blue-Bot zurücklegt, und schreibt die passenden Befehle in Programmiersprache auf. Abschließend vergleichen Kind B und Kind D ihre Anweisungen, was gleichzeitig eine Kontrolle für Kind D darstellt.<br />
<br />
Nach einem Durchgang werden die Rollen durchgetauscht, wobei eine neue Start-Ziel-Vorgabe zum Einsatz kommt. Insgesamt sollten vier Durchgänge durchgeführt werden, sodass jedes Kind einmal in jede Rolle schlüpfen kann. Bei Bedarf kann die Komplexität der Vorgaben gesteigert werden, indem zum Beispiel unpassierbare Mauern oder ähnliches eingezeichnet werden. <br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion findet ein Austausch über die gemachten Erfahrungen statt. Hierzu können verschiedene Methoden gewählt werden. Beispielsweise kann jede Ecke des Raums einer anderen Überschrift zugeordnet werden: „An der Arbeit mit dem Blue-Bot hat mir besonders gefallen…“, „Ich habe gelernt, dass …“, „Ich habe noch eine Frage zu…“, „Schwer gefallen ist mir…“ o.ä. Die Schülerinnen und Schüler dürfen sich frei einer Ecke zuordnen und sich mit den anderen Kindern dort passend zum Thema austauschen. Anschließend darf (mindestens) ein Kind pro Ecke kurz für alle zusammenfassen, was die Gruppe festgestellt hat. Gibt es eine Gruppe, wie „Ich habe noch eine Frage zu…“, sollte versucht werden alle Fragen zu beantworten. Die Lehrperson kann sich auch bereits während der Besprechung innerhalb der Gruppen vermehrt dieser zuwenden und Antworten geben.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
=='''Differenzierung'''==<br />
- Als Hilfestellung können die genutzten Boden-Pläne ergänzend als Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden. Wichtig ist, dass das Raster dabei mit übertragen wird, die einzelnen Quadrate also klar erkennbar sind. So haben die Schülerinnen und Schüler eine Aufsicht auf den Plan zur Verfügung. Bei der Planung der Befehlsabfolgen kann das Arbeitsblatt unterstützend hinzugezogen werden. Auch kann eine Spielfigur oder ein selbst gebastelter Blue-Bot (ebenfalls in der Aufsicht) zum Nachvollziehen der geplanten Befehle genutzt werden. Dies kann eine gute Unterstützung darstellen, wenn später ganze Algorithmen für den Blue-Bot vor der Programmierung zielgerichtet geplant werden sollen.<br />
<br />
- Als Hilfestellung können den Schülerinnen und Schülern „Befehlskarten“ an die Hand gegeben werden. Diese können fertig gekauft, aber auch leicht selbst hergestellt werden. Dabei können die Kinder auch einbezogen werden und Kartenvordrucke zum Beispiel selbst auseinanderschneiden. (https://www.b-bot.de/produkte/zubehor/b-bot-befehlskarten-de-14x14-cm/) <br />
<br />
Hierbei ist es wichtig, dass die einzelnen Befehle jedem Kind in mehrfacher Ausführung zur Verfügung stehen. Der Vorteil bei der Nutzung solcher Befehlskarten ist, dass Fehler leicht korrigiert werden können – ohne radieren oder ähnliches. Erst sobald die Befehlsfolge richtig gelegt und kontrolliert wurde, wird sie schriftlich übertragen. Die Befehlskarten können zudem die Übersichtlichkeit beim Programmieren des Blue-Bots erhöhen. Die Kinder können einen Befehl nach der Eingabe umdrehen (mit der bedruckten Seite zum Tisch), sodass deutlich wird, welche Befehle bereits eingegeben wurden und welcher als nächstes eingegeben werden muss.<br />
<br />
- Verschiedene Boden-Pläne – den Gruppen können unterschiedliche Boden-Pläne zur Verfügung gestellt werden. Dabei können sowohl Größe als auch Motiv(e) variiert werden. Verschiedene Motive machen unterschiedliche Einschränkungen plausibel.<br />
<br />
- Bei den Aufgaben mit dem Blue-Bot können verschiedenste Einschränkungen vorgenommen werden, um den Schwierigkeitsgrad zu erhöhen. Im Folgenden werden einige mögliche Ergänzungen aufgeführt:<br />
<br />
„Benutze so wenig Befehle wie möglich.“<br />
<br />
„Die Taste für die Rechtsdrehung ist kaputt, sodass du diese nicht benutzen kannst.“<br />
<br />
„Der Blue-Bot soll auf dem Weg an der Blume vorbeifahren.“ (je nach Plan)<br />
<br />
„Der Blue-Bot soll in jedem Haus 3 Sekunden Pause machen.“ (je nach Plan)<br />
<br />
„Der Blue-Bot kann nicht schwimmen und darf kein Feld mit Wasser überqueren.“ (je nach Plan) Alternativ können auch Materialien, die nicht berührt werden dürfen, auf dem Plan platziert werden. Zum Beispiel Wasserflaschen, Mäppchen etc. <br />
<br />
„Programmiere den Blue-Bot mit genau 12 Befehlen, sodass er am Ziel ankommt.“<br />
<br />
Der Kreativität sind dabei kaum Grenzen gesetzt.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
=='''Alternativen/Ergänzungen'''==<br />
Hier finden Sie weitere Vorschläge für den Einsatz des Blue-Bots im Unterricht. Diese können alternativ oder ergänzend genutzt werden. (Link zur IaG-Webseite)<br />
<br />
__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Blue-Bot_/_Bee-Bot_im_Unterricht&diff=1816Blue-Bot / Bee-Bot im Unterricht2021-04-02T13:14:48Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>== '''Einleitung''' ==<br />
In der vorgeschlagenen Unterrichtseinheit mit dem Blue-Bot sollen die Schülerinnen und Schüler an das (technische) Problemlösen herangeführt werden, wobei Grundlagen des Programmierens erarbeitet und genutzt werden. Der Blue-Bot bietet dabei einen niedrigschwelligen Zugang zum Thema und eignet sich somit auch für Schülerinnen und Schüler ohne entsprechende Vorkenntnisse. Um den Blue-Bot zu programmieren, müssen Befehle ausgesucht und eingegeben werden. Meistens soll dabei ein vorab festgelegtes Ziel erreicht werden, sodass Wahl und Reihenfolge der Befehle auf dieses auszurichten sind. Ziel dessen ist, dass die Kinder nach und nach an einen zielgerichteten, planvollen Umgang mit dem Blue-Bot herangeführt werden. Gehen sie anfangs vielleicht noch Schritt für Schritt vor, probieren vieles aus und handeln eher nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“, sollen sie mit der Erfahrung lernen auch längere Programmiersequenzen im Voraus zu planen und zu antizipieren. Einen wichtigen Aspekt stellt dabei auch die Überprüfung und gegebenenfalls Verbesserung der genutzten Algorithmen dar. Im Austausch mit Mitschüler*innen soll deutlich werden, dass es oftmals mehrere zielführende Lösungen gibt. Dabei können die Lösungen verglichen und beurteilt werden.<br />
<br />
== Beschreibung der Unterrichtssequenzen ==<br />
Im Folgenden werden vier Unterrichtssequenzen mit dem Blue-Bot / Bee-Bot beschrieben.<br />
<br /><br />
<br />
=== '''Sequenz 1 – Einstieg in die Thematik über ein Rollenspiel''' ===<br />
Als Einstieg in die Thematik eignet sich ein Rollenspiel, bei dem ein Kind selbst in die Rolle eines Roboters schlüpft und von einem anderen Kind, dem/der Programmierer/in, durch Befehle gesteuert wird. Je nach räumlichen Gegebenheiten können hier jeweils 2er-Teams zusammenarbeiten oder ein Paar das Vorgehen für die ganze Klasse demonstrieren – Vorteil dieser Option ist, dass gemeinsame Entdeckungen gemacht werden können.<br />
<br />
Der „Roboter“ bekommt die Augen verbunden. Anschließend bestimmt ein Kind einen Zielpunkt innerhalb des Klassenraums – dieser kann auch gut durch einen Gegenstand markiert werden. Nun versucht der/die „Programmierer/in“ den „Roboter“ durch verbale Befehle zum Ziel zu lenken. Dabei soll der Roboter keine Gegenständer oder Personen berühren. Der Fokus liegt hierbei bewusst, analog zur und als Vorgriff auf die Arbeit mit dem Blue-Bot, auf Bewegungsanweisungen. <br />
<br />
Ziel dieser Aktivität ist, dass die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass ein Roboter präzise Befehle braucht, damit er das macht, was der/die Programmierer/in möchte. Dieser Umstand sollte mit den Kindern gemeinsam klar herausgestellt werden.<br />
<br />
Als Reflexion können mit den Kindern präzise Formulierungen erdacht werden. Hier können auch Unterschiede zwischen Befehlen thematisiert werden. Wie unterscheiden sich zum Beispiel „Gehe einen Schritt geradeaus“ und „Gehe geradeaus“ voneinander – was macht der Roboter, nachdem er den einen oder anderen Befehl bekommen hat?<br />
<br />
An dieser Stelle wird zudem der Begriff ''programmieren'' eingeführt. Dazu können die Schülerinnen und Schüler gefragt werden, wie man es denn nennt, was der/die Programmierer/in mit dem Roboter macht, wenn er/sie ihm Befehle gibt. Der Begriff kann aber auch einfach von der Lehrkraft genannt werden. Die Schülerinnen und Schüler können nach ihren Vorstellungen vom Programmieren gefragt werden und es wird nach einer gemeinsamen Erklärung gesucht. Da es keine eindeutige Definition dessen gibt, liegt es an der Lehrperson, wie sie den Begriff einführen möchte. Für junge Schülerinnen und Schüler kann ''programmieren'' beispielsweise als Eingabe einer Befehlsfolge für eine Maschine erklärt werden – ''programmieren'' bedeutet so viel wie einer Maschine sagen, was sie machen soll, und zwar in einer Sprache, die die Maschine versteht (anfangs kann auch noch einfacher gesagt werden „… und zwar so, dass die Maschine die Befehle versteht.“ Diese Erklärung kann an späterer Stelle durch die Einführung des Begriffs ''Programmiersprache'' ergänzt werden.). Die gefundene/gegebene Erklärung sollte in einem Wortspeicher, einer Wörterliste oder ähnlichem festgehalten werden. Wichtig dabei ist, dass an späterer Stelle die Möglichkeit zur Ergänzung besteht.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
=== '''Sequenz 2 – Kennenlernen des Blue-Bots und seiner Funktionsweise''' ===<br />
In dieser Sequenz lernen die Schülerinnen und Schüler den Blue-Bot kennen. Sie erkunden in Gruppen seine Funktionsweise und erlernen so dessen Bedienung. In einer gemeinsamen Reflexion werden die Funktionen der einzelnen Tasten besprochen und auf einem Plakat festgehalten. Anschließend lösen die Kinder erste Aufgaben, für die sie kurze Programmierungssequenzen planen und mit dem Blue-Bot ausprobieren.<br />
<br />
Zu Beginn bittet die Lehrkraft alle Schülerinnen und Schüler in einen Sitzkreis. Dann holt sie den Blue-Bot, schaltet ihn ein und stellt ihn als stummen Impuls in die Mitte des Sitzkreises. Sicherlich werden die Kinder bereits von sich aus spontane Assoziationen äußern – ansonsten fragt die Lehrkraft die Kinder, was sie sehen und was ihnen auffällt. Dabei kann der Blue-Bot auch einmal im Kreis herumgegeben werden, sodass alle Kinder ihn von nahmen betrachten können. Es ist davon auszugehen, dass die Schülerinnen und Schüler dabei bereits die Tasten auf dem Blue-Bot erwähnen. Darauf Bezug nehmend fragt die Lehrperson, was die Kinder vermuten, wofür die einzelnen Tasten da sind. Die Schülerinnen und Schüler stellen Vermutungen auf. Im Anschluss stellt die Lehrkraft den Blue-Bot wieder in die Kreismitte. Zusätzlich legt sie einen Gegenstand in kurzer Entfernung (ca. 10cm) vor ihm ab und fragt die Kinder, wie man es wohl schaffen könnte, dass der Blue-Bot den Gegenstand berührt, wobei der Gegenstand selbst nicht bewegt werden soll.<br />
<br />
Oftmals ist es so, dass die Kinder vorschlagen die „vorwärts“-Taste zu drücken, was dann von einem Kind ausprobiert werden darf. Der Blue-Bot bewegt sich in diesem Fall allerdings nicht. Die Schülerinnen und Schüler müssen also weiter überlegen. Es kann gut sein, dass zeitnah ein Kind auf die Idee kommt die grüne „GO“-Taste zu drücken, wodurch das gewünschte Ergebnis erreicht wird. Auch wenn diese Idee nicht geäußert wird, kann die nachfolgende Gruppenarbeit begonnen werden – in diesem Fall wird den Schülerinnen und Schülern gesagt, dass sie während der Gruppenarbeitsphase auch herausfinden sollen, wie die Aufgabe gelöst werden kann. (ca. 5-10 Minuten)<br />
<br />
Die Schülerinnen und Schüler bekommen nun den Auftrag in Gruppen zusammenzuarbeiten und herauszufinden, welche Funktionen die einzelnen Tasten des Blue-Bots haben. Dabei soll jedes Kind den Blue-Bot auch einmal selbst bedienen. Ihre Erkenntnisse sollen die Schülerinnen und Schüler auf einem Blatt festhalten, wobei ihnen die Form freigestellt ist. Kinder erkennen die Funktionen der Tasten häufig schneller als man denkt und finden auch kreative Wege der Ergebnisdarstellung. Der Blue-Bot und das selbstständige, direkte Handeln mit diesem stellen dabei in der Regel einen hohen Motivationsanreiz dar. Die Lehrkraft nimmt sich in dieser Phase zurück, beobachtet vor allem und gibt, falls nötig, Tipps. Insbesondere die „X“-Taste (löschen) kann ein Hindernis darstellen, bei dem die Lehrkraft einen Hinweis geben kann. Gegebenenfalls können optionale Tipp-Karten angeboten werden. Die Kinder dürfen aber ruhig auch ein bisschen knobeln. Falls einige Gruppen schneller fertig sind als andere, können diese den Blue-Bot weiter frei explorieren und bereits eigene, nicht angeleitete Programmierungen vornehmen. (ca. 10-15 Minuten)<br />
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In einer gemeinsamen Reflexion werden die Entdeckungen besprochen. Neben der Funktion der einzelnen Tasten können auch weitere Aspekte thematisiert werden, zum Beispiel, ob es bei manchen Tasten schwieriger war ihre Funktion zu entdecken, bei der Steuerung etwas besonders aufgefallen ist und ähnliches. Zur Ergebnissicherung wird ein zuvor vorbereites Plakat genutzt, auf dem die Aufsicht eines Blue-Bots abgebildet ist und Striche zu den einzelnen Tasten führen. Die Lehrperson erklärt den Kindern an dieser Stelle, dass sie angefangen hat ein Plakat zum Blue-Bot zu gestalten und gerne die Hilfe der Schülerinnen und Schüler bei der Fertigstellung hätte. Sie fragt die Schülerinnen und Schüler was noch fehlt – gegebenenfalls fragt sie gezielt, was an die einzelnen Striche geschrieben werden könnte. Die Kinder formulieren im Austausch Beschriftungen für die einzelnen Tasten, welche die Lehrkraft auf das Plakat überträgt. Falls bisher nicht angesprochen, fragt die Lehrkraft noch nach einer passenden Überschrift für das Plakat, welche gemeinsam festgehalten wird. Im Idealfall wird in dieser bereits der Fachbegriff ''Programmierung'' oder ''programmieren'' genutzt – die Lehrkraft kann einen Tipp zur Verwendung des gelernten Begriffs geben. Das Plakat wird für die folgenden Unterrichtsstunden gut sichtbar im Klassenraum aufgehangen, sodass die Schülerinnen und Schüler bei der Weiterarbeit darauf zurückgreifen können. (ca. 10 Minuten)<br />
<br />
Daran anknüpfend wird erneut das Programmieren thematisiert. Dabei wird fokussiert, was es bedeutet, dass der Maschine oder dem Roboter Befehle so gegeben werden, dass sie/er diese versteht. In diesem Zusammenhang wird der Begriff ''Programmiersprache'' eingeführt. Bei dem Blue-Bot besteht die Programmiersprache aus den Tastensymbolen, also den Pfeilen, dem Pausenzeichen, dem X/Kreuz und dem „GO“ (wobei es sich um ein Wort und kein Symbol handelt – trotzdem versteht der Blue-Bot es). Die Lehrkraft erklärt, dass die Schülerinnen und Schüler im weiteren Unterrichtsverlauf häufig, genau wie ausgebildete Programmierer*innen, die Programmiersprache zum Notieren der Befehle nutzen sollen. Auch dieser Begriff wird in den zuvor begonnenen Wortspeicher oder ähnliches übernommen.<br />
<br />
Zur Verdeutlichung stellt die Lehrkraft den Blue-Bot erneut in den Sitzkreis und legt einen Gegenstand in einiger Entfernung dazu. Nun sollen die Kinder überlegen, wie der Blue-Bot programmiert werden kann, damit er den Gegenstand erreicht. Ein Kind darf seine Überlegung vorstellen und die passenden Symbole an die Tafel zeichnen. Die Lehrkraft unterstützt bei der richtigen Darstellung – dabei geht sie allerdings nur auf die von dem Kind benannten Befehle ein! Anschließend gibt ein anderes Kind die angezeichnete Sequenz in den Blue-Bot ein – dabei muss es sich genau an die vorgegebenen Befehle halten.<br />
<br />
Die Lehrkraft reagiert an dieser Stelle je nach Lösung der Lernenden flexibel. Wichtig ist, dass am Ende allen Kindern klar ist, dass zu Beginn jeder Programmierungssequenz einmal die „X“-Taste (löschen) gedrückt werden muss. Andernfalls führt der Blue-Bot gegebenenfalls noch von früher gespeicherte Befehle aus. Am Schluss muss stets die „GO“-Taste betätigt werden, damit der Blue-Bot die eingegebenen Befehle ausführt. Beide Befehle gehören zur Programmierungssequenz und müssen mit angegeben werden. An dieser Stelle ist anzumerken, dass die „Löschen“-Funktion den Kindern am häufigsten Probleme bereitet. Oft ist ihnen nicht klar, dass zuvor eingegebene Befehle vom Blue-Bot gespeichert werden und eine spätere Programmierung diese dann ergänzt. Viele Kinder scheinen zu denken, dass eine Befehlsfolge nach der Ausführung automatisch gelöscht wird. Dieser Umstand sollte deshalb explizit gemacht werden. Je nach Klasse kann zusätzlich der Begriff ''Algorithmus'' für eine Befehlsabfolge, die zum gewünschten Ziel führt, eingeführt werden. (ca. 10-15 Minuten) <br />
<br />
=== '''Sequenz 3 – Übungsaufgaben mit dem Blue-Bot''' ===<br />
In dieser Sequenz lösen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Aufgaben mit dem Blue-Bot. Dabei werden verschiedene Darstellungsweisen und Aufgabenformate genutzt. Ziel dabei ist, dass die Kinder nach und nach an einen zielgerichteten, planvollen Umgang mit dem Blue-Bot herangeführt werden. Gehen sie anfangs vielleicht noch Schritt für Schritt vor, probieren vieles aus und handeln eher nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“, sollen sie mit der Erfahrung lernen auch längere Programmiersequenzen im Voraus zu planen und zu antizipieren. Einen wichtigen Aspekt dabei stellt die Überprüfung und gegebenenfalls Verbesserung der genutzten Algorithmen dar. Die Programmierung des Blue-Bots fordert dabei in besonderer Weise die Reflexion der eigenen Eingabe heraus. Die Kinder können unmittelbar sehen, ob sie alles richtig gemacht haben oder der Blue-Bot sich anders bewegt hat als erwartet. In der Folge wird die eigene Programmierung überarbeitet – im Bedarfsfall auch mehrmals. Im Austausch mit anderen soll deutlich werden, dass es oftmals mehrere zielführende Lösungen gibt. Dabei können die Lösungen verglichen und beurteilt werden.<br />
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Die verschiedenen Aufgaben können den Schülerinnen und Schülern in Form eines Forscherheftes, einer Lerntheke oder ähnlichem dargeboten werden. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass die Komplexität der Aufgaben sukzessiv zunimmt. Die Reihenfolge der Bearbeitung sollte also nicht komplett freigestellt werden. Es bietet sich ein Pool von Basisaufgaben, weiterführenden Aufgaben und Knobelaufgaben oder ähnlichem an. Außerdem sollte darauf geachtet werden, dass die Kinder Aufgaben verschiedener Formate ausprobieren. So kann zum Beispiel die Vorgabe gemacht werden, dass erst alles Basisaufgaben gelöst worden sein müssen, bevor die weiterführenden Aufgaben eines Aufgabenformats bearbeitet werden. Eine Aufgabe sollte für alle Schülerinnen und Schüler verpflichtend gestellt werden, sodass diese in einer gemeinsamen Reflexion besprochen werden kann. <br />
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Für diese Unterrichtssequenz werden Bodenpläne benötigt, die der Blue-Bot abfahren kann. Diese können entweder gekauft oder selbst gebastelt werden.<br />
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Folgende Aufgabenformate bieten sich an:<br />
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- Den Kindern wird in Form eines Arbeitsblatts ein Bodenplan vorgegeben, auf dem der Blue-Bot eingezeichnet ist. Dazu wird ein Algorithmus vorgegeben. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Weg einzeichnen, den der Blue-Bot mit dieser Programmierung fährt und den Zielpunkt markieren.<br />
<br />
- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem ein Bodenplan abgebildet ist, der auch in Originalgröße in der Klasse vorhanden ist. Auf dem Arbeitsblatt ist der Blue-Bot auf einem Startfeld eingezeichnet. Zudem ist ein Zielfeld markiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen überlegen, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann und die nötigen Befehle in Programmiersprache notieren. Zur Planung können Blue-Bot und Originalbodenplan genutzt werden – zur Überprüfung der Planung sollen sie genutzt werden.<br />
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- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem ein Bodenplan abgebildet ist. Der Blue-Bot ist auf einem Startfeld eingezeichnet. Zudem ist ein Zielfeld markiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen überlegen, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann und die nötigen Befehle in „Menschensprache“ (also in Worten) versprachlichen.<br />
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- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem Befehle für den Blue-Bot in „Menschensprache“ stehen und übersetzen diese in Programmiersprache.<br />
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Bei allen Übungen, bei denen der Blue-Bot direkt programmiert wird, ist darauf zu achten, dass die Befehle vor dem Programmieren von den Kindern schriftlich festgehalten werden, da sie am Blue-Bot selbst nach der Eingabe nicht mehr sichtbar sind und nicht nachvollzogen werden können. So werden die Aktivitäten der Schüler*innen gesichert. Zudem ist es aus kognitiver Sicht auf diese Weise deutlich einfacher nach der Programmierung und Erprobung noch Änderungen/Verbesserungen an dem Algorithmus vorzunehmen.<br />
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In einer gemeinsamen Reflexion wird mindestens die Pflichtaufgabe besprochen. Dies sollte eine Aufgabe sein, bei der die Schülerinnen und Schüler sich einen eigenen Algorithmus überlegen und notieren sollen, um den Blue-Bot von einem bestimmten Start- zu einem vorgegebenen Zielfeld zu steuern. Dabei sollte nicht unbedingt eine Lösung klar naheliegend sein, sodass die Kinder möglicherweise verschiedene Lösungen finden. In der Reflexion darf ein Kind seine Lösung an die Tafel schreiben (oder alternativ mit vorgefertigten Befehlskarten anheften). Die anderen vergleichen diese mit ihrer eigenen Lösung und nennen, falls vorhanden, weitere. Auch diese weiteren Lösungen werden an der Tafel festgehalten. Hat kein Kind eine andere Lösung erdacht, kann die Lehrkraft eine Alternative vorschlagen und die Schülerinnen und Schüler fragen, ob dieser Algorithmus auch funktionieren würde. Anschließend werden alle gesammelten Lösungen mit dem Blue-Bot auf dem Bodenplan überprüft. Es wird thematisiert, dass es verschiedene Lösungen gibt, die zum Ziel führen. Dabei können die Algorithmen miteinander verglichen werden. Dabei können Gemeinsamkeiten und Unterschiede besprochen, aber auch Vor- und Nachteile diskutiert werden. Die Schülerinnen und Schüler entdecken auf diesem Weg neue Sichtweisen, reflektieren ihre eigene Lösung noch einmal und erkennen gegebenenfalls Möglichkeiten zur Lösungsoptimierung.<br />
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=== '''Sequenz 4 – Gruppenarbeit mit wechselnden Rollen''' ===<br />
Zum Abschluss der Einheit nehmen die Schülerinnen und Schüler im Rahmen einer Gruppenarbeit verschiedene Rollen ein, die unterschiedliche Zugänge zum Programmieren eröffnen. Hierbei arbeiten die Kinder, falls möglich, jeweils zu viert zusammen. Die Gruppen bekommen Bilder eines Bodenplans, der auch in Originalgröße in der Klasse vorhanden ist – dies ist wichtig, da die direkte Anwendung Bestandteil der Gruppenarbeit ist. Auf den Bildern ist der Blue-Bot mit einer bestimmten Blickrichtung auf einem Startfeld eingefügt und ein Zielfeld markiert – der Blue-Bot soll von diesem Start- zum Zielfeld gesteuert werden. Die Schülerinnen und Schüler übernehmen dabei verschiedene Aufgaben, die im Folgenden erklärt werden. Der Einfachheit halber werden die Kinder als Kind A, B, C und D bezeichnet.<br />
<br />
Kind A schaut sich das Bild mit der Start-Ziel-Vorgabe an und überlegt, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann. Es verfasst eine Weganweisung in „Menschensprache“ (mit Worten). <br />
<br />
Kind B schaut sich ebenfalls das Bild mit der Start-Ziel-Vorgabe an und überlegt, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann. Es verfasst jedoch eine Weganweisung in Programmiersprache. <br />
<br />
Anmerkung: Kind A und Kind B müssen sich nicht absprechen und nicht den gleichen Weg wählen und beschreiben.<br />
<br />
Anschließend liest Kind A Kind C die Weganweisung vor. Kind C antizipiert den Weg des Blue-Bots und nennt das Zielfeld, auf dem dieser landen wird. Dies ist gleichzeitig eine Kontrolle für die Weganweisung von Kind A. Stimmt das Zielfeld nicht, muss die Anweisung von Kind A überprüft werden – gibt es einen Fehler oder hat Kind C sich bei der Vorstellung des zurückgelegten Weges vertan?<br />
<br />
Danach darf Kind B den Blue-Bot auf dem vorgegebenen Startfeld des Bodenplans im Klassenzimmer platzieren und heimlich seine Befehlsfolge eingeben. Dies stellt eine Kontrolle für Kind B dar – hat es richtig programmiert, kommt der Blue-Bot am vorgegebenen Zielfeld an. Kind D beobachtet den Weg, den der Blue-Bot zurücklegt, und schreibt die passenden Befehle in Programmiersprache auf. Abschließend vergleichen Kind B und Kind D ihre Anweisungen, was gleichzeitig eine Kontrolle für Kind D darstellt.<br />
<br />
Nach einem Durchgang werden die Rollen durchgetauscht, wobei eine neue Start-Ziel-Vorgabe zum Einsatz kommt. Insgesamt sollten vier Durchgänge durchgeführt werden, sodass jedes Kind einmal in jede Rolle schlüpfen kann. Bei Bedarf kann die Komplexität der Vorgaben gesteigert werden, indem zum Beispiel unpassierbare Mauern oder ähnliches eingezeichnet werden. <br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion findet ein Austausch über die gemachten Erfahrungen statt. Hierzu können verschiedene Methoden gewählt werden. Beispielsweise kann jede Ecke des Raums einer anderen Überschrift zugeordnet werden: „An der Arbeit mit dem Blue-Bot hat mir besonders gefallen…“, „Ich habe gelernt, dass …“, „Ich habe noch eine Frage zu…“, „Schwer gefallen ist mir…“ o.ä. Die Schülerinnen und Schüler dürfen sich frei einer Ecke zuordnen und sich mit den anderen Kindern dort passend zum Thema austauschen. Anschließend darf (mindestens) ein Kind pro Ecke kurz für alle zusammenfassen, was die Gruppe festgestellt hat. Gibt es eine Gruppe, wie „Ich habe noch eine Frage zu…“, sollte versucht werden alle Fragen zu beantworten. Die Lehrperson kann sich auch bereits während der Besprechung innerhalb der Gruppen vermehrt dieser zuwenden und Antworten geben.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== '''Differenzierung''' ==<br />
- Als Hilfestellung können die genutzten Boden-Pläne ergänzend als Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden. Wichtig ist, dass das Raster dabei mit übertragen wird, die einzelnen Quadrate also klar erkennbar sind. So haben die Schülerinnen und Schüler eine Aufsicht auf den Plan zur Verfügung. Bei der Planung der Befehlsabfolgen kann das Arbeitsblatt unterstützend hinzugezogen werden. Auch kann eine Spielfigur oder ein selbst gebastelter Blue-Bot (ebenfalls in der Aufsicht) zum Nachvollziehen der geplanten Befehle genutzt werden. Dies kann eine gute Unterstützung darstellen, wenn später ganze Algorithmen für den Blue-Bot vor der Programmierung zielgerichtet geplant werden sollen.<br />
<br />
- Als Hilfestellung können den Schülerinnen und Schülern „Befehlskarten“ an die Hand gegeben werden. Diese können fertig gekauft, aber auch leicht selbst hergestellt werden. Dabei können die Kinder auch einbezogen werden und Kartenvordrucke zum Beispiel selbst auseinanderschneiden. (https://www.b-bot.de/produkte/zubehor/b-bot-befehlskarten-de-14x14-cm/) <br />
<br />
Hierbei ist es wichtig, dass die einzelnen Befehle jedem Kind in mehrfacher Ausführung zur Verfügung stehen. Der Vorteil bei der Nutzung solcher Befehlskarten ist, dass Fehler leicht korrigiert werden können – ohne radieren oder ähnliches. Erst sobald die Befehlsfolge richtig gelegt und kontrolliert wurde, wird sie schriftlich übertragen. Die Befehlskarten können zudem die Übersichtlichkeit beim Programmieren des Blue-Bots erhöhen. Die Kinder können einen Befehl nach der Eingabe umdrehen (mit der bedruckten Seite zum Tisch), sodass deutlich wird, welche Befehle bereits eingegeben wurden und welcher als nächstes eingegeben werden muss.<br />
<br />
- Verschiedene Boden-Pläne – den Gruppen können unterschiedliche Boden-Pläne zur Verfügung gestellt werden. Dabei können sowohl Größe als auch Motiv(e) variiert werden. Verschiedene Motive machen unterschiedliche Einschränkungen plausibel.<br />
<br />
- Bei den Aufgaben mit dem Blue-Bot können verschiedenste Einschränkungen vorgenommen werden, um den Schwierigkeitsgrad zu erhöhen. Im Folgenden werden einige mögliche Ergänzungen aufgeführt:<br />
<br />
„Benutze so wenig Befehle wie möglich.“<br />
<br />
„Die Taste für die Rechtsdrehung ist kaputt, sodass du diese nicht benutzen kannst.“<br />
<br />
„Der Blue-Bot soll auf dem Weg an der Blume vorbeifahren.“ (je nach Plan)<br />
<br />
„Der Blue-Bot soll in jedem Haus 3 Sekunden Pause machen.“ (je nach Plan)<br />
<br />
„Der Blue-Bot kann nicht schwimmen und darf kein Feld mit Wasser überqueren.“ (je nach Plan) Alternativ können auch Materialien, die nicht berührt werden dürfen, auf dem Plan platziert werden. Zum Beispiel Wasserflaschen, Mäppchen etc. <br />
<br />
„Programmiere den Blue-Bot mit genau 12 Befehlen, sodass er am Ziel ankommt.“<br />
<br />
Der Kreativität sind dabei kaum Grenzen gesetzt.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== '''Alternativen/Ergänzungen''' ==<br />
Hier finden Sie weitere Vorschläge für den Einsatz des Blue-Bots im Unterricht. Diese können alternativ oder ergänzend genutzt werden. (Link zur IaG-Webseite)<br />
<br />
__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Blue-Bot_/_Bee-Bot_im_Unterricht&diff=1815Blue-Bot / Bee-Bot im Unterricht2021-04-02T13:10:05Z<p>Marthaj: Die Seite wurde neu angelegt: „# '''Unterrichten mit dem Blue-Bot / Bee-Bot''' In der vorgeschlagenen Unterrichtseinheit mit dem Blue-Bot sollen die Schülerinnen und Schüler an das (techn…“</p>
<hr />
<div># '''Unterrichten mit dem Blue-Bot / Bee-Bot'''<br />
<br />
In der vorgeschlagenen Unterrichtseinheit mit dem Blue-Bot sollen die Schülerinnen und Schüler an das (technische) Problemlösen herangeführt werden, wobei Grundlagen des Programmierens erarbeitet und genutzt werden. Der Blue-Bot bietet dabei einen niedrigschwelligen Zugang zum Thema und eignet sich somit auch für Schülerinnen und Schüler ohne entsprechende Vorkenntnisse. Um den Blue-Bot zu programmieren, müssen Befehle ausgesucht und eingegeben werden. Meistens soll dabei ein vorab festgelegtes Ziel erreicht werden, sodass Wahl und Reihenfolge der Befehle auf dieses auszurichten sind. Ziel dessen ist, dass die Kinder nach und nach an einen zielgerichteten, planvollen Umgang mit dem Blue-Bot herangeführt werden. Gehen sie anfangs vielleicht noch Schritt für Schritt vor, probieren vieles aus und handeln eher nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“, sollen sie mit der Erfahrung lernen auch längere Programmiersequenzen im Voraus zu planen und zu antizipieren. Einen wichtigen Aspekt stellt dabei auch die Überprüfung und gegebenenfalls Verbesserung der genutzten Algorithmen dar. Im Austausch mit Mitschüler*innen soll deutlich werden, dass es oftmals mehrere zielführende Lösungen gibt. Dabei können die Lösungen verglichen und beurteilt werden.<br />
<br />
# '''Sequenz 1 – Einstieg in die Thematik über ein Rollenspiel''' <br />
<br />
Als Einstieg in die Thematik eignet sich ein Rollenspiel, bei dem ein Kind selbst in die Rolle eines Roboters schlüpft und von einem anderen Kind, dem/der Programmierer/in, durch Befehle gesteuert wird. Je nach räumlichen Gegebenheiten können hier jeweils 2er-Teams zusammenarbeiten oder ein Paar das Vorgehen für die ganze Klasse demonstrieren – Vorteil dieser Option ist, dass gemeinsame Entdeckungen gemacht werden können.<br />
<br />
Der „Roboter“ bekommt die Augen verbunden. Anschließend bestimmt ein Kind einen Zielpunkt innerhalb des Klassenraums – dieser kann auch gut durch einen Gegenstand markiert werden. Nun versucht der/die „Programmierer/in“ den „Roboter“ durch verbale Befehle zum Ziel zu lenken. Dabei soll der Roboter keine Gegenständer oder Personen berühren. Der Fokus liegt hierbei bewusst, analog zur und als Vorgriff auf die Arbeit mit dem Blue-Bot, auf Bewegungsanweisungen. <br />
<br />
Ziel dieser Aktivität ist, dass die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass ein Roboter präzise Befehle braucht, damit er das macht, was der/die Programmierer/in möchte. Dieser Umstand sollte mit den Kindern gemeinsam klar herausgestellt werden.<br />
<br />
Als Reflexion können mit den Kindern präzise Formulierungen erdacht werden. Hier können auch Unterschiede zwischen Befehlen thematisiert werden. Wie unterscheiden sich zum Beispiel „Gehe einen Schritt geradeaus“ und „Gehe geradeaus“ voneinander – was macht der Roboter, nachdem er den einen oder anderen Befehl bekommen hat?<br />
<br />
An dieser Stelle wird zudem der Begriff ''programmieren'' eingeführt. Dazu können die Schülerinnen und Schüler gefragt werden, wie man es denn nennt, was der/die Programmierer/in mit dem Roboter macht, wenn er/sie ihm Befehle gibt. Der Begriff kann aber auch einfach von der Lehrkraft genannt werden. Die Schülerinnen und Schüler können nach ihren Vorstellungen vom Programmieren gefragt werden und es wird nach einer gemeinsamen Erklärung gesucht. Da es keine eindeutige Definition dessen gibt, liegt es an der Lehrperson, wie sie den Begriff einführen möchte. Für junge Schülerinnen und Schüler kann ''programmieren'' beispielsweise als Eingabe einer Befehlsfolge für eine Maschine erklärt werden – ''programmieren'' bedeutet so viel wie einer Maschine sagen, was sie machen soll, und zwar in einer Sprache, die die Maschine versteht (anfangs kann auch noch einfacher gesagt werden „… und zwar so, dass die Maschine die Befehle versteht.“ Diese Erklärung kann an späterer Stelle durch die Einführung des Begriffs ''Programmiersprache'' ergänzt werden.). Die gefundene/gegebene Erklärung sollte in einem Wortspeicher, einer Wörterliste oder ähnlichem festgehalten werden. Wichtig dabei ist, dass an späterer Stelle die Möglichkeit zur Ergänzung besteht.<br />
<br />
<br />
'''Sequenz 2 – Kennenlernen des Blue-Bots und seiner Funktionsweise'''<br />
<br />
In dieser Sequenz lernen die Schülerinnen und Schüler den Blue-Bot kennen. Sie erkunden in Gruppen seine Funktionsweise und erlernen so dessen Bedienung. In einer gemeinsamen Reflexion werden die Funktionen der einzelnen Tasten besprochen und auf einem Plakat festgehalten. Anschließend lösen die Kinder erste Aufgaben, für die sie kurze Programmierungssequenzen planen und mit dem Blue-Bot ausprobieren.<br />
<br />
Zu Beginn bittet die Lehrkraft alle Schülerinnen und Schüler in einen Sitzkreis. Dann holt sie den Blue-Bot, schaltet ihn ein und stellt ihn als stummen Impuls in die Mitte des Sitzkreises. Sicherlich werden die Kinder bereits von sich aus spontane Assoziationen äußern – ansonsten fragt die Lehrkraft die Kinder, was sie sehen und was ihnen auffällt. Dabei kann der Blue-Bot auch einmal im Kreis herumgegeben werden, sodass alle Kinder ihn von nahmen betrachten können. Es ist davon auszugehen, dass die Schülerinnen und Schüler dabei bereits die Tasten auf dem Blue-Bot erwähnen. Darauf Bezug nehmend fragt die Lehrperson, was die Kinder vermuten, wofür die einzelnen Tasten da sind. Die Schülerinnen und Schüler stellen Vermutungen auf. Im Anschluss stellt die Lehrkraft den Blue-Bot wieder in die Kreismitte. Zusätzlich legt sie einen Gegenstand in kurzer Entfernung (ca. 10cm) vor ihm ab und fragt die Kinder, wie man es wohl schaffen könnte, dass der Blue-Bot den Gegenstand berührt, wobei der Gegenstand selbst nicht bewegt werden soll.<br />
<br />
Oftmals ist es so, dass die Kinder vorschlagen die „vorwärts“-Taste zu drücken, was dann von einem Kind ausprobiert werden darf. Der Blue-Bot bewegt sich in diesem Fall allerdings nicht. Die Schülerinnen und Schüler müssen also weiter überlegen. Es kann gut sein, dass zeitnah ein Kind auf die Idee kommt die grüne „GO“-Taste zu drücken, wodurch das gewünschte Ergebnis erreicht wird. Auch wenn diese Idee nicht geäußert wird, kann die nachfolgende Gruppenarbeit begonnen werden – in diesem Fall wird den Schülerinnen und Schülern gesagt, dass sie während der Gruppenarbeitsphase auch herausfinden sollen, wie die Aufgabe gelöst werden kann. (ca. 5-10 Minuten)<br />
<br />
Die Schülerinnen und Schüler bekommen nun den Auftrag in Gruppen zusammenzuarbeiten und herauszufinden, welche Funktionen die einzelnen Tasten des Blue-Bots haben. Dabei soll jedes Kind den Blue-Bot auch einmal selbst bedienen. Ihre Erkenntnisse sollen die Schülerinnen und Schüler auf einem Blatt festhalten, wobei ihnen die Form freigestellt ist. Kinder erkennen die Funktionen der Tasten häufig schneller als man denkt und finden auch kreative Wege der Ergebnisdarstellung. Der Blue-Bot und das selbstständige, direkte Handeln mit diesem stellen dabei in der Regel einen hohen Motivationsanreiz dar. Die Lehrkraft nimmt sich in dieser Phase zurück, beobachtet vor allem und gibt, falls nötig, Tipps. Insbesondere die „X“-Taste (löschen) kann ein Hindernis darstellen, bei dem die Lehrkraft einen Hinweis geben kann. Gegebenenfalls können optionale Tipp-Karten angeboten werden. Die Kinder dürfen aber ruhig auch ein bisschen knobeln. Falls einige Gruppen schneller fertig sind als andere, können diese den Blue-Bot weiter frei explorieren und bereits eigene, nicht angeleitete Programmierungen vornehmen. (ca. 10-15 Minuten)<br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion werden die Entdeckungen besprochen. Neben der Funktion der einzelnen Tasten können auch weitere Aspekte thematisiert werden, zum Beispiel, ob es bei manchen Tasten schwieriger war ihre Funktion zu entdecken, bei der Steuerung etwas besonders aufgefallen ist und ähnliches. Zur Ergebnissicherung wird ein zuvor vorbereites Plakat genutzt, auf dem die Aufsicht eines Blue-Bots abgebildet ist und Striche zu den einzelnen Tasten führen. Die Lehrperson erklärt den Kindern an dieser Stelle, dass sie angefangen hat ein Plakat zum Blue-Bot zu gestalten und gerne die Hilfe der Schülerinnen und Schüler bei der Fertigstellung hätte. Sie fragt die Schülerinnen und Schüler was noch fehlt – gegebenenfalls fragt sie gezielt, was an die einzelnen Striche geschrieben werden könnte. Die Kinder formulieren im Austausch Beschriftungen für die einzelnen Tasten, welche die Lehrkraft auf das Plakat überträgt. Falls bisher nicht angesprochen, fragt die Lehrkraft noch nach einer passenden Überschrift für das Plakat, welche gemeinsam festgehalten wird. Im Idealfall wird in dieser bereits der Fachbegriff ''Programmierung'' oder ''programmieren'' genutzt – die Lehrkraft kann einen Tipp zur Verwendung des gelernten Begriffs geben. Das Plakat wird für die folgenden Unterrichtsstunden gut sichtbar im Klassenraum aufgehangen, sodass die Schülerinnen und Schüler bei der Weiterarbeit darauf zurückgreifen können. (ca. 10 Minuten)<br />
<br />
Daran anknüpfend wird erneut das Programmieren thematisiert. Dabei wird fokussiert, was es bedeutet, dass der Maschine oder dem Roboter Befehle so gegeben werden, dass sie/er diese versteht. In diesem Zusammenhang wird der Begriff ''Programmiersprache'' eingeführt. Bei dem Blue-Bot besteht die Programmiersprache aus den Tastensymbolen, also den Pfeilen, dem Pausenzeichen, dem X/Kreuz und dem „GO“ (wobei es sich um ein Wort und kein Symbol handelt – trotzdem versteht der Blue-Bot es). Die Lehrkraft erklärt, dass die Schülerinnen und Schüler im weiteren Unterrichtsverlauf häufig, genau wie ausgebildete Programmierer*innen, die Programmiersprache zum Notieren der Befehle nutzen sollen. Auch dieser Begriff wird in den zuvor begonnenen Wortspeicher oder ähnliches übernommen.<br />
<br />
Zur Verdeutlichung stellt die Lehrkraft den Blue-Bot erneut in den Sitzkreis und legt einen Gegenstand in einiger Entfernung dazu. Nun sollen die Kinder überlegen, wie der Blue-Bot programmiert werden kann, damit er den Gegenstand erreicht. Ein Kind darf seine Überlegung vorstellen und die passenden Symbole an die Tafel zeichnen. Die Lehrkraft unterstützt bei der richtigen Darstellung – dabei geht sie allerdings nur auf die von dem Kind benannten Befehle ein! Anschließend gibt ein anderes Kind die angezeichnete Sequenz in den Blue-Bot ein – dabei muss es sich genau an die vorgegebenen Befehle halten.<br />
<br />
Die Lehrkraft reagiert an dieser Stelle je nach Lösung der Lernenden flexibel. Wichtig ist, dass am Ende allen Kindern klar ist, dass zu Beginn jeder Programmierungssequenz einmal die „X“-Taste (löschen) gedrückt werden muss. Andernfalls führt der Blue-Bot gegebenenfalls noch von früher gespeicherte Befehle aus. Am Schluss muss stets die „GO“-Taste betätigt werden, damit der Blue-Bot die eingegebenen Befehle ausführt. Beide Befehle gehören zur Programmierungssequenz und müssen mit angegeben werden. An dieser Stelle ist anzumerken, dass die „Löschen“-Funktion den Kindern am häufigsten Probleme bereitet. Oft ist ihnen nicht klar, dass zuvor eingegebene Befehle vom Blue-Bot gespeichert werden und eine spätere Programmierung diese dann ergänzt. Viele Kinder scheinen zu denken, dass eine Befehlsfolge nach der Ausführung automatisch gelöscht wird. Dieser Umstand sollte deshalb explizit gemacht werden. Je nach Klasse kann zusätzlich der Begriff ''Algorithmus'' für eine Befehlsabfolge, die zum gewünschten Ziel führt, eingeführt werden. (ca. 10-15 Minuten) <br />
<br />
# '''Sequenz 3 – Übungsaufgaben mit dem Blue-Bot''' <br />
<br />
In dieser Sequenz lösen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Aufgaben mit dem Blue-Bot. Dabei werden verschiedene Darstellungsweisen und Aufgabenformate genutzt. Ziel dabei ist, dass die Kinder nach und nach an einen zielgerichteten, planvollen Umgang mit dem Blue-Bot herangeführt werden. Gehen sie anfangs vielleicht noch Schritt für Schritt vor, probieren vieles aus und handeln eher nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“, sollen sie mit der Erfahrung lernen auch längere Programmiersequenzen im Voraus zu planen und zu antizipieren. Einen wichtigen Aspekt dabei stellt die Überprüfung und gegebenenfalls Verbesserung der genutzten Algorithmen dar. Die Programmierung des Blue-Bots fordert dabei in besonderer Weise die Reflexion der eigenen Eingabe heraus. Die Kinder können unmittelbar sehen, ob sie alles richtig gemacht haben oder der Blue-Bot sich anders bewegt hat als erwartet. In der Folge wird die eigene Programmierung überarbeitet – im Bedarfsfall auch mehrmals. Im Austausch mit anderen soll deutlich werden, dass es oftmals mehrere zielführende Lösungen gibt. Dabei können die Lösungen verglichen und beurteilt werden.<br />
<br />
Die verschiedenen Aufgaben können den Schülerinnen und Schülern in Form eines Forscherheftes, einer Lerntheke oder ähnlichem dargeboten werden. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass die Komplexität der Aufgaben sukzessiv zunimmt. Die Reihenfolge der Bearbeitung sollte also nicht komplett freigestellt werden. Es bietet sich ein Pool von Basisaufgaben, weiterführenden Aufgaben und Knobelaufgaben oder ähnlichem an. Außerdem sollte darauf geachtet werden, dass die Kinder Aufgaben verschiedener Formate ausprobieren. So kann zum Beispiel die Vorgabe gemacht werden, dass erst alles Basisaufgaben gelöst worden sein müssen, bevor die weiterführenden Aufgaben eines Aufgabenformats bearbeitet werden. Eine Aufgabe sollte für alle Schülerinnen und Schüler verpflichtend gestellt werden, sodass diese in einer gemeinsamen Reflexion besprochen werden kann. <br />
<br />
Für diese Unterrichtssequenz werden Bodenpläne benötigt, die der Blue-Bot abfahren kann. Diese können entweder gekauft oder selbst gebastelt werden.<br />
<br />
Folgende Aufgabenformate bieten sich an:<br />
<br />
- Den Kindern wird in Form eines Arbeitsblatts ein Bodenplan vorgegeben, auf dem der Blue-Bot eingezeichnet ist. Dazu wird ein Algorithmus vorgegeben. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Weg einzeichnen, den der Blue-Bot mit dieser Programmierung fährt und den Zielpunkt markieren.<br />
<br />
- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem ein Bodenplan abgebildet ist, der auch in Originalgröße in der Klasse vorhanden ist. Auf dem Arbeitsblatt ist der Blue-Bot auf einem Startfeld eingezeichnet. Zudem ist ein Zielfeld markiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen überlegen, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann und die nötigen Befehle in Programmiersprache notieren. Zur Planung können Blue-Bot und Originalbodenplan genutzt werden – zur Überprüfung der Planung sollen sie genutzt werden.<br />
<br />
- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem ein Bodenplan abgebildet ist. Der Blue-Bot ist auf einem Startfeld eingezeichnet. Zudem ist ein Zielfeld markiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen überlegen, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann und die nötigen Befehle in „Menschensprache“ (also in Worten) versprachlichen.<br />
<br />
- Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt, auf dem Befehle für den Blue-Bot in „Menschensprache“ stehen und übersetzen diese in Programmiersprache.<br />
<br />
Bei allen Übungen, bei denen der Blue-Bot direkt programmiert wird, ist darauf zu achten, dass die Befehle vor dem Programmieren von den Kindern schriftlich festgehalten werden, da sie am Blue-Bot selbst nach der Eingabe nicht mehr sichtbar sind und nicht nachvollzogen werden können. So werden die Aktivitäten der Schüler*innen gesichert. Zudem ist es aus kognitiver Sicht auf diese Weise deutlich einfacher nach der Programmierung und Erprobung noch Änderungen/Verbesserungen an dem Algorithmus vorzunehmen.<br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion wird mindestens die Pflichtaufgabe besprochen. Dies sollte eine Aufgabe sein, bei der die Schülerinnen und Schüler sich einen eigenen Algorithmus überlegen und notieren sollen, um den Blue-Bot von einem bestimmten Start- zu einem vorgegebenen Zielfeld zu steuern. Dabei sollte nicht unbedingt eine Lösung klar naheliegend sein, sodass die Kinder möglicherweise verschiedene Lösungen finden. In der Reflexion darf ein Kind seine Lösung an die Tafel schreiben (oder alternativ mit vorgefertigten Befehlskarten anheften). Die anderen vergleichen diese mit ihrer eigenen Lösung und nennen, falls vorhanden, weitere. Auch diese weiteren Lösungen werden an der Tafel festgehalten. Hat kein Kind eine andere Lösung erdacht, kann die Lehrkraft eine Alternative vorschlagen und die Schülerinnen und Schüler fragen, ob dieser Algorithmus auch funktionieren würde. Anschließend werden alle gesammelten Lösungen mit dem Blue-Bot auf dem Bodenplan überprüft. Es wird thematisiert, dass es verschiedene Lösungen gibt, die zum Ziel führen. Dabei können die Algorithmen miteinander verglichen werden. Dabei können Gemeinsamkeiten und Unterschiede besprochen, aber auch Vor- und Nachteile diskutiert werden. Die Schülerinnen und Schüler entdecken auf diesem Weg neue Sichtweisen, reflektieren ihre eigene Lösung noch einmal und erkennen gegebenenfalls Möglichkeiten zur Lösungsoptimierung.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
# '''Sequenz 4 – Gruppenarbeit mit wechselnden Rollen'''<br />
<br />
Zum Abschluss der Einheit nehmen die Schülerinnen und Schüler im Rahmen einer Gruppenarbeit verschiedene Rollen ein, die unterschiedliche Zugänge zum Programmieren eröffnen. Hierbei arbeiten die Kinder, falls möglich, jeweils zu viert zusammen. Die Gruppen bekommen Bilder eines Bodenplans, der auch in Originalgröße in der Klasse vorhanden ist – dies ist wichtig, da die direkte Anwendung Bestandteil der Gruppenarbeit ist. Auf den Bildern ist der Blue-Bot mit einer bestimmten Blickrichtung auf einem Startfeld eingefügt und ein Zielfeld markiert – der Blue-Bot soll von diesem Start- zum Zielfeld gesteuert werden. Die Schülerinnen und Schüler übernehmen dabei verschiedene Aufgaben, die im Folgenden erklärt werden. Der Einfachheit halber werden die Kinder als Kind A, B, C und D bezeichnet.<br />
<br />
Kind A schaut sich das Bild mit der Start-Ziel-Vorgabe an und überlegt, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann. Es verfasst eine Weganweisung in „Menschensprache“ (mit Worten). <br />
<br />
Kind B schaut sich ebenfalls das Bild mit der Start-Ziel-Vorgabe an und überlegt, wie der Blue-Bot vom Start- zum Zielfeld gesteuert werden kann. Es verfasst jedoch eine Weganweisung in Programmiersprache. <br />
<br />
Anmerkung: Kind A und Kind B müssen sich nicht absprechen und nicht den gleichen Weg wählen und beschreiben.<br />
<br />
Anschließend liest Kind A Kind C die Weganweisung vor. Kind C antizipiert den Weg des Blue-Bots und nennt das Zielfeld, auf dem dieser landen wird. Dies ist gleichzeitig eine Kontrolle für die Weganweisung von Kind A. Stimmt das Zielfeld nicht, muss die Anweisung von Kind A überprüft werden – gibt es einen Fehler oder hat Kind C sich bei der Vorstellung des zurückgelegten Weges vertan?<br />
<br />
Danach darf Kind B den Blue-Bot auf dem vorgegebenen Startfeld des Bodenplans im Klassenzimmer platzieren und heimlich seine Befehlsfolge eingeben. Dies stellt eine Kontrolle für Kind B dar – hat es richtig programmiert, kommt der Blue-Bot am vorgegebenen Zielfeld an. Kind D beobachtet den Weg, den der Blue-Bot zurücklegt, und schreibt die passenden Befehle in Programmiersprache auf. Abschließend vergleichen Kind B und Kind D ihre Anweisungen, was gleichzeitig eine Kontrolle für Kind D darstellt.<br />
<br />
Nach einem Durchgang werden die Rollen durchgetauscht, wobei eine neue Start-Ziel-Vorgabe zum Einsatz kommt. Insgesamt sollten vier Durchgänge durchgeführt werden, sodass jedes Kind einmal in jede Rolle schlüpfen kann. Bei Bedarf kann die Komplexität der Vorgaben gesteigert werden, indem zum Beispiel unpassierbare Mauern oder ähnliches eingezeichnet werden. <br />
<br />
In einer gemeinsamen Reflexion findet ein Austausch über die gemachten Erfahrungen statt. Hierzu können verschiedene Methoden gewählt werden. Beispielsweise kann jede Ecke des Raums einer anderen Überschrift zugeordnet werden: „An der Arbeit mit dem Blue-Bot hat mir besonders gefallen…“, „Ich habe gelernt, dass …“, „Ich habe noch eine Frage zu…“, „Schwer gefallen ist mir…“ o.ä. Die Schülerinnen und Schüler dürfen sich frei einer Ecke zuordnen und sich mit den anderen Kindern dort passend zum Thema austauschen. Anschließend darf (mindestens) ein Kind pro Ecke kurz für alle zusammenfassen, was die Gruppe festgestellt hat. Gibt es eine Gruppe, wie „Ich habe noch eine Frage zu…“, sollte versucht werden alle Fragen zu beantworten. Die Lehrperson kann sich auch bereits während der Besprechung innerhalb der Gruppen vermehrt dieser zuwenden und Antworten geben.<br />
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# '''Differenzierung'''<br />
<br />
- Als Hilfestellung können die genutzten Boden-Pläne ergänzend als Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden. Wichtig ist, dass das Raster dabei mit übertragen wird, die einzelnen Quadrate also klar erkennbar sind. So haben die Schülerinnen und Schüler eine Aufsicht auf den Plan zur Verfügung. Bei der Planung der Befehlsabfolgen kann das Arbeitsblatt unterstützend hinzugezogen werden. Auch kann eine Spielfigur oder ein selbst gebastelter Blue-Bot (ebenfalls in der Aufsicht) zum Nachvollziehen der geplanten Befehle genutzt werden. Dies kann eine gute Unterstützung darstellen, wenn später ganze Algorithmen für den Blue-Bot vor der Programmierung zielgerichtet geplant werden sollen.<br />
<br />
- Als Hilfestellung können den Schülerinnen und Schülern „Befehlskarten“ an die Hand gegeben werden. Diese können fertig gekauft, aber auch leicht selbst hergestellt werden. Dabei können die Kinder auch einbezogen werden und Kartenvordrucke zum Beispiel selbst auseinanderschneiden. (https://www.b-bot.de/produkte/zubehor/b-bot-befehlskarten-de-14x14-cm/) <br />
<br />
Hierbei ist es wichtig, dass die einzelnen Befehle jedem Kind in mehrfacher Ausführung zur Verfügung stehen. Der Vorteil bei der Nutzung solcher Befehlskarten ist, dass Fehler leicht korrigiert werden können – ohne radieren oder ähnliches. Erst sobald die Befehlsfolge richtig gelegt und kontrolliert wurde, wird sie schriftlich übertragen. Die Befehlskarten können zudem die Übersichtlichkeit beim Programmieren des Blue-Bots erhöhen. Die Kinder können einen Befehl nach der Eingabe umdrehen (mit der bedruckten Seite zum Tisch), sodass deutlich wird, welche Befehle bereits eingegeben wurden und welcher als nächstes eingegeben werden muss.<br />
<br />
- Verschiedene Boden-Pläne – den Gruppen können unterschiedliche Boden-Pläne zur Verfügung gestellt werden. Dabei können sowohl Größe als auch Motiv(e) variiert werden. Verschiedene Motive machen unterschiedliche Einschränkungen plausibel.<br />
<br />
- Bei den Aufgaben mit dem Blue-Bot können verschiedenste Einschränkungen vorgenommen werden, um den Schwierigkeitsgrad zu erhöhen. Im Folgenden werden einige mögliche Ergänzungen aufgeführt:<br />
<br />
„Benutze so wenig Befehle wie möglich.“<br />
<br />
„Die Taste für die Rechtsdrehung ist kaputt, sodass du diese nicht benutzen kannst.“<br />
<br />
„Der Blue-Bot soll auf dem Weg an der Blume vorbeifahren.“ (je nach Plan)<br />
<br />
„Der Blue-Bot soll in jedem Haus 3 Sekunden Pause machen.“ (je nach Plan)<br />
<br />
„Der Blue-Bot kann nicht schwimmen und darf kein Feld mit Wasser überqueren.“ (je nach Plan) Alternativ können auch Materialien, die nicht berührt werden dürfen, auf dem Plan platziert werden. Zum Beispiel Wasserflaschen, Mäppchen etc. <br />
<br />
„Programmiere den Blue-Bot mit genau 12 Befehlen, sodass er am Ziel ankommt.“<br />
<br />
Der Kreativität sind dabei kaum Grenzen gesetzt.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
# '''Alternativen/Ergänzungen'''<br />
<br />
Hier finden Sie weitere Vorschläge für den Einsatz des Blue-Bots im Unterricht. Diese können alternativ oder ergänzend genutzt werden. (Link zur IaG-Webseite)<br />
<br />
__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__<br />
[[Kategorie:Grundschule]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Unplugged&diff=1814Unplugged2021-04-02T12:53:00Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Der Begriff "unplugged" (frei übersetzt: "ohne Stecker") bezeichnet die Nachmodellierung eines digitalen Systems ohne Strom, oftmals aus Papier. Es können beispielsweise Roboterfiguren aus Bastelmaterialien hergestellt werden, die per Hand auf einem Spielfeld nach vorher definierten [[Algorithmen]] bewegt werden. Es gibt eine Sammlung von Materialien für den Informatikunterricht ohne Computer aus dem Projekt "[https://csunplugged.org/de/ CS Unplugged]" der neuseeländischen Canterbury University. Im CS Unplugged-Projekt werden die folgenden Ziele verfolgt<ref>Böckenhauer, Hans-Joachim; Komm, Dennis; Unger, Walter (Hg.) (2018): Adventures between lower bounds and higher attitudes. Cham: Springer. S. 499</ref>:<br />
<br />
*Vermeiden von Computernutzung und Programmieren<br />
*spielerischer und fordernder Zugang beim Erforschen<br />
*kinästhetischer Prozess (haptisch und bewegungsorientiert)<br />
*konstruktivistischer Zugang<br />
*kruze und einfache Erklärungen<br />
*Einordnung in Rahmengeschichte<br />
<br />
<br />
'''Vorteile des Nutzens eines unplugged-Systems'''<br />
<br />
*Konzepte können selbst durchgeführt, erfahren und wahrgenommen werden.<br />
*Es wird keine technische Ausstattung benötigt und unplugged-Systeme brauchen keine Updates.<br />
*Unplugged-Systeme funktionieren auch, wenn das Internet mal nicht funktioniert .<br />
*Der Vorbereitungsaufwand kann geringer sein. <ref>ILearnIT.ch- Institut für Medien und Schule der Pädagogischen Hochschule Schwyz [http://ilearnit.ch/de/impressum.html]</ref><br />
*Für wenig Zeit und/ oder eine große Anzahl an Lernenden ist eine unplugged-Aufgabe ergiebiger als das Einarbeiten in ein komplexes Computersystem.<br />
*Die Fehlvorstellung, im Informatikunterricht würde man nur programmieren, kann abgebaut werden.<ref>Böckenhauer, Hans-Joachim; Komm, Dennis; Unger, Walter (Hg.) (2018): Adventures between lower bounds and higher attitudes. Cham: Springer. S. 499</ref><br />
<br />
<br />
'''Nachteile des Nutzens eines unplugged-Systems'''<br />
<br />
-fehlt-<br />
<br /><br />
<references /><br />
[[Kategorie:Theoretischer Hintergrund]]<br />
<br />
<br />
[{{fullurl:{{FULLPAGENAMEE}}|action=mpdf}} Diese Seite als PDF speichern.]<br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Anforderungsbereiche&diff=1813Anforderungsbereiche2021-04-02T12:51:48Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Mit der Entwicklung kompetenzorientierter Lehrpläne wurden Kompetenzen für den Unterricht angegeben, die am Ende einer Lernperiode von den Schülerinnen und Schülern erfüllt sein sollten. Zu diesen Kompetenzen wurden drei Anforderungsbereiche definiert, die die formulierten Kompetenten in ihrer Komplexität einordnen sollen. Für die Grundschule in Nordrhein-Westfalen werden solche Anforderungsbereiche in den Fächern Deutsch und Mathematik ausgewiesen.<ref>Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen: Kompetenzorientierung - Eine veränderte Sichtweise auf das Lehren und Lernen in der Grundschule - Handreichung, 2008</ref><br />
<br />
==Allgemeine Definition der Anforderungsbereiche==<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
!Anforderungsbereiche!!Bildungsbereiche<br />
|-<br />
|AB I: Reproduzieren||Grundwissen anwenden, bekannte Informationen wiedergeben, Routinen ausführen<br />
|-<br />
|AB II: Zusammenhänge herstellen||Erworbenes Wissen und bekannte Methoden miteinander verknüpfen, Zusammenhänge erkennen und nutzen<br />
|-<br />
|AB III: Verallgemeinern und Reflektieren||Eigene Lösungsstrategien entwickeln, Interpretationen und Beurtalungen einbringen<br />
|-<br />
|}<ref>Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen: Kompetenzorientierung - Eine veränderte Sichtweise auf das Lehren und Lernen in der Grundschule - Handreichung, 2008</ref><br />
<references /><br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Gute_Unterrichtsmaterialien&diff=1812Gute Unterrichtsmaterialien2021-04-02T12:50:56Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Was sind gute Unterrichtsmaterialien? Eine viel gestellte Frage auf die es mehr als nur eine Antwort gibt. Drei Antworten werden hier dargestellt. <br />
<br />
*Die Qualitätskriterien der Stiftung Bildung und Entwicklung (SBE) für die Evaluation von Unterrichtsmaterialien (SBE 2005),<br />
*Qualitätskriterien des Forums Fairer Handel (FFH) für die Evaluation von Bildungsmaterialien zum Fairen Handel (FFH 2006)<ref>Forum Fairer Handel (2008): Qualitätskriterien für die Evaluation von Bildungsmaterialien zum Fairen Handel. S9. zuletzt geprüft am 30.10.2019 [https://www.forum-fairer-handel.de/fileadmin/user_upload/dateien/publikationen/materialien_des_ffh/2016-02-15_Qualitaetskriterien_Bildung_zum_Fairen_Handel.pdf]</ref> und<br />
*Beurteilungskriterien des Pädagogischen Werkstattgesprächs für Unterrichtsmaterialien zum ‚Globalen Lernen‘ (PWG 2007).<br />
<br />
Die drei Quellen werden in der nachfolgenden Tabelle nebeneinander dargestellt.<ref>Asbrand, Barbara; Lank-Wojtasik, Gregor. Qualitätskriterien für Unterrichtsmaterialien entwicklungsbezogener Bildungsarbeit. ZEP: Zeitschrift für internationale Bildungsforschung und entwicklungspädagogik 32 (2009) 2, S. 8-13.</ref><br />
{| class="wikitable"<br />
|+<br />
!SBE 2005<br />
!FFH 2006<br />
!PWG 2007<br />
|-<br />
|''Inhaltliche Kriterien''<br />
*Darstellung in einem globalen Kontext<br />
*Präsenz von Aspekten nachhaltiger Entwicklung (Ökonomie, Ökologie, Soziales, Vernetzung)<br />
*Verbindung zwischen Fremdheit und eigener Lebenswelt<br />
*Perspektivenvielfalt im Lernmedium<br />
|''Inhaltliche Kriterien'' <br />
*Komplexe Darstellung des Fairen Handels<br />
*Vernetzte Darstellung nachhaltiger Entwicklung (Ökonomie, Ökologie, Soziales)<br />
*Mögliche Einblicke in Lebenswelten von ‚Partnerinnen und Partnern‘ im Süden und Norden<br />
*Darstellung unterschiedlicher Sichtweisen auf ein Thema Möglichkeit unterschiedlicher Lösungen globaler Problemlagen<br />
*Exemplarität beispielhafter Länder<br />
*Aktualität und Zuverlässigkeit von Quellen<br />
|''Inhaltliche Qualität'' <br />
*Globaler Kontext<br />
*Dimensionen der Analyse Gender-Perspektive<br />
*Bezug zur eigenen Lebenswelt<br />
*Vielseitigkeit und Ethik<br />
*Aktualität<br />
*Bildungsmaterial<br />
*Quellentransparenz<br />
|-<br />
|''Transparenz'' <br />
Definition der Zielgruppen Deklaration der Lernziele Quellen vorhanden<br />
|''Zielklarheit'' <br />
*Klare Definition der Zielgruppe (Lehrende und/oder Lernende)<br />
*Explizite Formulierung der Lehrziele<br />
*Es werden keine unangemessenen Einseitigkeiten (Stereotypen) gefördert<br />
|''Anschlussfähigkeit und Transparenz'' <br />
*Didaktische Analyse<br />
*Lernziele<br />
*Fächerbezüge<br />
*Weiterarbeit<br />
|-<br />
|''Didaktik/Methodik''<br />
*Lebensweltorientierung in den Materialien<br />
*Handlungsmöglichkeiten werden deutlich<br />
*Förderung einer persönlichen Haltung der Lernenden (Argumentationsfähigkeit, Perspektivenwechsel, Antizipatorisches Denken)<br />
*Angebot verschiedener Lernformen<br />
*Anregungen für fächerverbindendes Lernen<br />
*Förderung vernetzten Denkens<br />
|''Didaktik/Methodik'' <br />
*Lebensweltorientierung und Identifikationsmöglichkeiten der Lernenden mit den Materialien<br />
*Methodische Perspektiven zur Erschließung von Handlungsmöglichkeiten<br />
*Förderung einer persönlichen Haltung der Lernenden (eigene Urteilsfähigkeit, Argumentationsfähigkeit, Perspektivenwechsel, vorausschauendes Denken)<br />
*Perspektivenvielfalt<br />
*Offene Lernarrangements (verschiedene soziale Lernformen, Anregung zur Methodenvielfalt in einem größeren Kontext)<br />
*Nennung weiterführender thematischer Aspekte und Anregung von Transfer<br />
|''Didaktische Qualität/Methoden'' <br />
*Zielgruppenorientierung<br />
*Nachhaltige Lernprozesse<br />
*Werthaltungen<br />
*Handlungsperspektiven Vielfalt der Lernformen<br />
|-<br />
|''Gestaltung/Benutzerfreundlichkeit'' <br />
*Benutzerfreundlicher Aufbau<br />
*Attraktive Gestaltung<br />
*Altersgerechte Sprache<br />
|''Formale Gestaltung/Benutzerfreundlichkeit''<br />
*Benutzerfreundlichkeit für Lehrende (z.B. übersichtlich, strukturiert, direkt praktisch einsetzbar, Bezug zum Lehrplan)<br />
*Benutzerfreundlichkeit für Lernende (z.B. attraktive Gestaltung, Altersangemessenheit/zielgruppengerechte Sprache und Illustrationen)<br />
*Angabe von Quellen<br />
*Angabe von Herausgeberinnen und Herausgebern, Autorinnen und Autoren, Erscheinungsjahr, Bezugsquelle<br />
|''Gestaltung/Nutzerfreundlichkeit'' <br />
*Gliederung und Aufbau<br />
*Funktionale Differenzierung<br />
*Layout<br />
*Bezugsmöglichkeiten<br />
*Kosten<br />
|}<br />
<br />
<br />
<references /><br />
<br />
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[[Kategorie:Definition]]<br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Lernende_Systeme&diff=1811Lernende Systeme2021-04-02T12:49:30Z<p>Marthaj: Die Seite wurde neu angelegt: „Content following. Kategorie:Glossar“</p>
<hr />
<div>Content following. <br />
[[Kategorie:Glossar]]</div>Marthajhttps://unterrichtsmaterial-ddi.cs.upb.de/index.php?title=Pseudo-Code&diff=1810Pseudo-Code2021-04-02T12:45:45Z<p>Marthaj: </p>
<hr />
<div>Ein Pseudocode ist ein Hilfsmittel zur verbalen Formulierung eines Algorithmus oder einer Rohform eines Programms. Wie genau ein Pseudocode dargestellt ist, ist abhängig von der verwendeten Programmiersprache. <ref>https://wirtschaftslexikon.gabler.de/definition/pseudocode-46714/version-269992 Revision von ''Pseudocode'' vom 19.02.2018 - 13:18 </ref><br />
[[Kategorie:Glossar]]<br />
<references /></div>Marthaj