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Thema Grundlagen der Program­mierung

Unterrichtsidee

Ein Ozobot versteht viele Sprachen

Der Mini-Roboter Ozobot lässt sich mittels unterschiedlicher Techniken steuern: Von vorprogrammierten Verhaltensmustern mit einfachem Abfahren von Linien, über die Programmierung mittels Farbcodes bis hin zur visuellen Programmierung am Computer. 

Beschreibung

Die Schülerinnen und Schüler bekommen mit der Arbeit mit Ozobot einen Einblick in unterschiedliche Möglichkeiten der Programmierung. Hierbei folgen sie einem dreistufigen didaktischen Prinzip.

  • Der Einstieg erfolgt in der ersten Stufe über den sog. Low Floor. Die Schülerinnen und Schüler zeichnen Linien auf Papier und experimentieren mit Linienplänen und dem Verhalten der Ozobots. Sie tauschen sich über ihre Beobachtungen aus und haben erste Aha-Erlebnisse. Als Grundlage dienen die Kapitel 1 und 2 aus dem Dossier Ozobot Projektideen der PH Schwyz (s. Material für den Unterricht).
  • Auf der zweiten Stufe Wide Walls kommt die Programmierung mittels Farbcodierung ins Spiel. Mit Hilfe von vordefinierten Farbcodes (s. Arbeitsblatt mit Farbcodes) lässt sich das Verhalten der Ozobots vielfältig steuern, manipulieren und voraussagen.

In den Kapiteln 3-9 des Dossiers Ozobot Projektideen finden sich zahlreiche Unterrichtsideen, die eine breite Binnendifferenzierung innerhalb der Klasse ermöglichen, von der einfachen Schatzsuche (Kapitel 4) bis hin zur gezielten Führung des Ozbots durch ein Labyrinth (Kapitel 8).

  • Die dritte und anspruchsvollste Stufe High Ceiling ermöglicht die visuelle Programmierung der Ozobots am Computer mit der Programmiersprache Ozoblockly. Hier lassen sich die Ozobots ohne Linien und Farbcodes steuern und frei programmieren. Bei der visuellen Programmierung stehen vier Schwierigkeitsgrade zur Verfügung. Dies ermöglicht eine nächste Stufe der Binnendifferenzierung innerhalb der Klasse.  Unter games.ozoblockly.com findet man Niveaus von sehr einfach bis sehr komplex (Schleifenprogrammierungen, Bedingungen, Variablen). Im Kapitel 10 des Dossiers Ozobot Projektideen finden sich Hinweise zur Arbeit mit der visuellen Programmierung.
 

Mögliche Aufgabenstellungen

Aus dem Dossier Ozobot Projektideen ergeben sich Aufgabenstellungen auf unterschiedlichem Niveau. Schülerinnen und Schüler mit unterschiedlichen Voraussetzungen können hier relativ eigenständig Aufgaben lösen und machen damit Erfahrungen mit unterschiedlich anspruchsvollen Formen der Programmierung.

Um die verschiedenen Möglichkeiten (und Grenzen)  der Robotersteuerung, eignen sich kooperative Lernformen: in Gruppen experimentieren die Schülerinnen und Schüler mit einer der möglichen Steuermechanismen, diskutieren diese und stellen sie anschliessend im Plenum vor. 
Mögliche Reflexionsfragen
  • Warum gibt es unterschiedliche Steuerungskonzepte für Roboter?
  • Worin unterscheiden sich die diese Steuerungskonzepte?
  • Welche Steuerungskonzepte kommen in unserem Alltag wie zum Einsatz, kennen die Schülerinnen und Schüler? 
Themen
  • Grundlagen der Program­mierung (Interagieren, Strukturieren & Programmieren)
  • Computational Thinking Patterns (Interagieren, Strukturieren & Programmieren)

Materialien für den Unterricht

Materialien (Unterrichtsvorbereitung)

Weiterführende Ideen

Beispiele

Lehrplan 21

Medien und Informatik - 2.2
Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen.
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Unterrichtsideen
.hausformat | Webdesign, TYPO3, 3D Animation, Video, Game, Print