Programmiere den Roboter!
Kerngebiete
- Computational Thinking
Schlüsselkompetenzen
- Digitale Kompetenz
- persönliche, soziale & Lernkompetenz
- Mathematische & Naturwissenschaftliche Kompetenz
- Lese- und Schreibkompetenz
Ressourcen
- Befehlskarten
- Blanko-Befehlskarten
- evtl. Turnsaal mit Turngeräten
Einführung
Plenum
GESPRÄCH
Was ist ein Roboter? Die Lernenden geben ihre Gedanken dazu Preis. Gemeinsam werden Grundbegriffe besprochen und ausgeführt, dass ein Roboter eine Maschine ist, die Arbeiten für uns übernehmen kann und immer nur die Anweisungen, die sie bekommt, ausführen. Um der Maschine die Anweisungen geben zu können muss aber eine andere Sprache benutzt werden: die Programmiersprache. Je nach Maschine/Anwendung werden unterschiedliche Programmiersprachen benutzt.
AKTIVITÄT
Die SchülerInnen zeichnen oder basteln ihren eigenen Fantasieroboter. Sie überlegen sich, welche Aufgaben er übernehmen soll und welche (Super-) Fähigkeiten er hat und machen sich gegebenenfalls Notizen dazu. Anschließend präsentieren sie den eigenen Roboter.
MODUL A Roboter - Bewegungsspiel ohne Befehlskarten
Gruppenarbeit
- im Turnsaal als Hindernisparcours mit verschiedenen Geräten oder
- im Freien ohne Hindernisparcours
SPIELABLAUF
Das Spiel kann entweder im Turnsaal oder im Freien sowie mit oder ohne Hindernisparcours gespielt werden. Zu Beginn des Spiels werden Paare gebildet. Das vordere Kind stellt den Roboter und das dahinter stehende Kind den Programmierer dar.
Der Programmierer lässt den Roboter umhergehen, indem er auf verschiedene "Knöpfe" drückt:
- Antippen der rechten Schulter: eine Vierteldrehung nach rechts
- Antippen der linken Schulter: eine Vierteldrehung nach links
- Antippen der Mitte des Rückens: geradeaus
- Antippen des Kopfes: STOP
Natürlich können auch weitere Befehle erfunden und benutzt werden.
Der Roboter kann nur die Befehle des Programmierers ausführen. Der Programmierer muss darauf achten, dass der Roboter mit keinem anderen Kind oder Hindernis zusammen stößt. Nach einer Weile werden die Rollen getauscht.
VARIANTEN
- Keine Taste für STOP als Herausforderung beim "Programmieren"
- Roboter: Ausführung der Befehle mit geschlossenen Augen
- Antippen der Mitte des Rückens: 1x/einen Schritt, 2X zwei Schritte, usw.
- Einbinden weiterer Befehle: eventuell für "Hüpfen", um Hindernisse zu überwinden, "Bücken", "Greifen", "Setzen" usw.
MODUL B Roboter-Bewegungsspiel mit Befehlskarten
SPIELABLAUF
Das Spielfeld besteht je nach Schwierigkeitsgrad aus 4x4, 5x5 oder 6x6 quadratischen Feldern. Dieses kann entweder mit Kreide auf dem Boden aufgezeichnet oder mit Klebeband aufgeklebt werden. Durch Gegenstände oder farbige Markierungen von Feldern können Hindernisse, die der Roboter umgehen muss, gekennzeichnet werden. Das Startfeld wird vorab markiert. Auf das Zielfeld wird ein Gegenstand gelegt, den der Roboter erreichen soll.
In dieser Spielvariante werden vier Rollen verteilt. Die des Roboters, des Programmierers, des Code-Lesers und des Debuggers. Der Roboter führt die Befehle aus. Der Programmierer legt die Befehle in Form von Befehlskärtchen auf. Der Code-Leser liest dem Roboter diesen Code laut vor, z.B. "drei Schritte vorwärts", "Drehung nach rechts", "2 Schritte vorwärts" etc. Der Debugger ist für das Überprüfen und eventuelle Korrigieren des Codes zuständig. Kommt es zu einem Fehler in der Befehlskette, muss der Roboter noch einmal vom Startfeld starten.
VARIANTEN
- Überlegungen für weitere Befehle und entsprechende Symbole – z.B. für "Gegenstand aufheben" und andere kleine Aufgaben, die der Roboter ausführen soll
- Aufzeichnen der neuen Befehle auf Blanko-Kärtchen
Reflexion
Die SchülerInnen erzählen, wie es ihnen in den unterschiedlichen Rollen - als Roboter, als Programmierer, als Code-Leser und als Debugger - ergangen ist und welche Probleme sich eventuell ergeben haben.
- Was ist ein Roboter?
- Was ist ein Code?
- Was bedeutet Programmieren?
- Was macht ein Debugger?
- Kann ein Roboter denken?
- Welche Aufgaben könnte ein Roboter übernehmen?
- Welche Aufgaben kann ein Roboter, deiner Meinung nach, nicht übernehmen?
Weiterführende Ideen
Neben weiteren Offline-Programmier Übungen (siehe "Verwandte Ideen"), können weiterführend elektronische Geräte eingesetzt werden. Hierzu bieten sich kindgerechte, grafische Programmiersprachen oder auch Lernroboter und Computational Thinking-Materialien an.
Sachinformationen
Durch die Übung soll den SchülerInnen allmählich klar werden, dass...
- der Computer kein selbständig denkendes Wesen ist, sondern vielmehr wir selbst es sind, die ihn steuern können.
- "Programmieren" bedeutet, dem Computer (bzw. Roboter) zu sagen, was er für dich tun soll, sodass du ihn für die Umsetzung deiner Ideen, Wünsche und Vorstellungen nutzen kannst.
- es wichtig ist, möglichst genaue Anweisungen zu geben, damit der Roboter auch wirklich das macht, was man will.
- Handlungen in symbolische Sprache - sogenannte Codes - umgewandelt werden können.
- genaues und konzentriertes Arbeiten nötig ist.
- viele kleine Schritte (Befehle, Codes) notwendig sind, um den Computer (bzw. den Roboter) kurze Aufgaben ausführen zu lassen.
Weiterführende Links
Kindergerechte Erklärungen zum Begriff Roboter:
Weitere Offline-Ideen zu Computer, Programmieren etc.: