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KLASSE 1 bis 3
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Unterrichtseinheit 1: Das Spiel mit dem Kobold
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1.1:
Eine Spielfigur wandert über ein Gitternetz
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Die Schüler lassen eine Spielfigur über ein Gitternetz wandern.
Sie geben ihr genaue Anweisungen.
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1.2:
Die Bewegung des Kobolds programmieren
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Die Schüler kombinieren mehrere Anweisungen. Sie programmieren eine
komplexere Bewegung der Spielfigur.
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1.3:
Formative Evaluation: Andere Strecken, anderes Programm
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Die Schüler üben sich im Programmieren: Sie lassen den Kobold andere
Strecken laufen.
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1.4:
Mit Wenn-dann-Sätzen auf Schatzsuche
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Die Schüler vertiefen ihre Programmierkenntnisse: Sie arbeiten mit
bedingten Anweisungen (wenn ..., dann ...).
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1.5 (optional):
Schleifen programmieren
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Wenn die von dem Kobold durchlaufenen Strecken länger und/oder
komplizierter werden, sollte man die Schreibweise des Programms
vereinfachen.
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Unterrichtseinheit 2: Mit einem Roboter spielen
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2.1:
Der Roboter Thymio
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Die Schüler machen sich mit dem Roboter Thymio vertraut.
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2.2:
Je nach Farbe ein anderes Verhalten
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Die Schüler entdecken, dass sich Thymio je nach Betriebsmodus
unterschiedlich verhält.
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2.3:
Thymio folgt einer Spur
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Die Schüler entdecken Thymio im Türkis-Modus. Sie bereiten einen
Parcours vor, dem Thymio selbstständig folgen soll.
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2.4:
Wie kommt Thymio aus dem Labyrinth?
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Die Schüler bauen ein Labyrinth. Sie erkunden alle Möglichkeiten,
wie Thymio wieder aus dem Labyrinth herausfindet.
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2.5:
Zusammenfassung: Was ist ein Roboter?
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Die Schüler haben sich mit dem Kobold auf seinem Gitter und/oder
mit Thymio befasst und können nun definieren, was ein Roboter ist:
Eine Maschine, die mit ihrer Umgebung interagieren kann.
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Unterrichtseinheit 3: Das große Abenteuer
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3.1:
Wie kommt Malaika den Berg hinunter?
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Malaika erwacht auf einem unbekannten Berg. Beim Abstieg muss sie
zahlreiche Hindernisse überwinden. Die Schüler geben ihr bedingte
Anweisungen.
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3.2:
Eine Nachricht entschlüsseln
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Kaum ist sie vom Berg hinabgestiegen, muss Malaika eine Nachricht
entschlüsseln, die in einen Baumstamm geritzt wurde.
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3.3:
Einen Parcours programmieren
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Malaika sieht den Schatz am Meeresgrund, kann ihn aber nicht bergen.
Ein kleines U-Boot soll den Schatz holen. Die Schüler erfinden eine
Sprache, um das U-Boot fernzusteuern.
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3.4:
Den Zauberer befragen
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Malaika muss einen Zauberer befragen und bittet die Vögel um Hilfe.
Mit weißen und schwarzen Steinchen "malt" sie ein Bild auf dem Boden.
Die Schüler erkunden, wie man ein Bild verpixelt.
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3.5 (optional):
Backen nach Rezept
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Dank der Hilfe des Zauberers kann Malaika ein Pfannkuchen-Törtchen
backen. Die Schüler analysieren die Struktur des Rezepts und ordnen
die einzelnen Sätze den Elementen eines Algorithmus zu.
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3.6 (optional):
Einen Zauberschlüssel anfertigen
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Malaika weiß nun, wie sie wieder nach Hause kommt. Der Zauberer gibt
ihr zum Abschied einen Zauberschlüssel, mit dem sie jederzeit wieder
in die Welt des Zauberers zurückkehren kann.
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Unterrichtseinheit 4: Das große Abenteuer –
mit Scratch Junior auf einem Tabletcomputer
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4.1:
Erste Schritte mit Scratch Junior
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Die Schüler machen sich mit Scratch Junior vertraut.
Scratch besitzt
eine intuitive grafische Oberfläche, mit der die Kinder erkunden,
wie sie die Bewegungen einer Figur steuern können. Die Software
ist geeignet für 5- bis 8-jährige Kinder.
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4.2:
Der Anfang der Geschichte
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Die Schüler programmieren das erste Kapitel von Malaikas
Geschichte. Dabei lernen sie neue Funktionen von Scratch Junior
kennen: eine Figur löschen, eine neue Figur hochladen, ein
Bühnenbild auswählen.
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4.3:
Mit Schleifen ein Programm vereinfachen
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Die Schüler vertiefen ihre Scratch-Kenntnisse und erkunden
wie eine Schleife (Wiederhole ... Mal) funktioniert. Sie üben
vorherzusehen, was ein bestimmtes Programm (das Schleifen und
Bewegungsanweisungen enthält) bewirken wird.
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4.4:
Mit Unterprogrammen arbeiten
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Die Schüler lernen neue Funktionalitäten von Scratch Junior kennen
und festigen ihr Verständnis der Begriffe Programm und Anweisungssequenz.
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4.5:
Anweisungen wiederholen – Schleifen und Endlosschleifen
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Die Schüler befassen sich mit Schleifen und Endlosschleifen.
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4.6:
Dialoge aufnehmen und speichern
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Die Schüler lassen ihre Figuren sprechen.
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4.7:
Das Ende der Geschichte selbst erzählen
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Die Schüler erfinden das Ende von Malaikas Geschichte. Sie setzen
ihre neu erworbenen Programmierkenntnisse ein, um das Programm
fertigzustellen.
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Unterrichtseinheit 5 (Alternative zur Unterrichtseinheit 4):
Das große Abenteuer – mit Scratch auf dem Computer
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5.1:
Erste Schritte mit Scratch
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Die Schüler machen sich mit Scratch vertraut. Die intuitive
grafische Oberfläche erleichtert den Schülern das Programmieren.
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5.2:
Wie lässt sich eine Figur in die gewünschte Richtung bewegen?
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Die Schüler erkunden die verschiedenen Befehle, die eine Figur auf
dem Bildschirm in Bewegung setzen.
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5.3:
Eine Figur auswählen und steuern
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Malaika tritt aus dem Wald heraus und läuft am Fluss entlang
bis zum Meer. Die Schüler setzen ihre bisherigen Scratch-Kenntnisse
ein. Neu hinzu kommen die Begriffe Initialisierung und Schleife.
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5.4:
Mehrere Figuren steuern
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Malaika sieht den Schatz am Meeresgrund und ein Oktopus hilft ihr,
den Schatz zu bergen. Die Schüler lernen, wie sie in ihrem Programm
ein zweites Bühnenbild und eine weitere Figur hinzufügen.
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5.5:
Die Kapitel der Geschichte verbinden
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Die Schüler verknüpfen die beiden ersten Kapitel der Geschichte.
Sie lernen, wie man mit "Nachricht senden" und "Nachricht empfangen"
verschiedene Teile eines Programms verbinden kann.
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5.6:
Anweisungen wiederholen – Endlosschleifen und bedingte Schleifen
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Der Oktopus schwimmt zum Meeresgrund und birgt den Schatz. Die Schüler
lernen Endlosschleifen und bedingte Schleifen zu programmieren.
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5.7:
Das Ende der Geschichte selbst erzählen
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Die Schüler erzählen ihr eigenes Ende der Geschichte und programmieren
es anschließend. Dabei vertiefen sie ihre Scratch-Kenntnisse.
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KLASSE 4 BIS 6
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Unterrichtseinheit 6: Robotik mit Thymio
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6.1:
Thymio, der Roboter
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Die Schüler machen sich mit dem Roboter Thymio vertraut. Sie
probieren die verschiedenen Betriebsmodi aus und beobachten,
wie Thymio aus einem Labyrinth herausfindet.
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6.2:
Thymio programmieren – Teil 1
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Die Schüler erkunden, wie man Thymio programmieren kann. Mit
Hilfe der grafischen Oberfläche erstellen sie selbst kleine Programme.
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6.3:
Thymios Sensoren
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Die Schüler lernen, wie sie mit
VPL-Befehlen die
Zustände von Thymios Sensoren "auslesen" können, um bestimmte
Aktionen zu starten.
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6.4:
Thymio programmieren – Teil 2
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Die Schüler erstellen ihre ersten
VPL-Programme
für Thymio.
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6.5:
Ein Hindernislauf für Thymio
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Die Schüler sollen Thymio so programmieren, dass er sich verhält
als arbeite er im vorprogrammierten "erforschenden (gelben)" Modus.
Sie testen ihr Programm in einem Labyrinth.
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Unterrichtseinheit 7: Planung einer Reise zu
einem unbekannten Planeten
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7.1:
Ein Fahrzeug fernsteuern
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Die Schüler wollen ein Fahrzeug fernsteuern. Sie geben dem Fahrzeug
Befehle in einer Programmiersprache.
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7.2:
Mit Zahlen eine Nachricht verschlüsseln
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Die Schüler verschlüsseln eine Textnachricht. Dafür erstellen sie
eine Zuordnungstabelle zwischen Buchstaben und Zahlen. Anschließend
schicken sich die Schüler gegenseitig verschlüsselte Nachrichten.
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7.3:
Information binär kodieren
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Die Schüler erkunden, wie man mit dem Binärcode Information kodieren kann.
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7.4:
Nachrichten binär kodieren/dekodieren
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Die Schüler kodieren und dekodieren eine kurze Textnachricht. Sie
verwenden dafür wieder den Binärcode.
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Unterrichtseinheit 8: Die Weltraummission mit Scratch
simulieren
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8.1:
Erste Programmierschritte mit Scratch
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Die Schüler machen sich mit Scratch vertraut. Die intuitive grafische
Oberfläche erleichtert den Schülern das Programmieren.
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8.2:
Den Hintergrund des Spiels gestalten und speichern
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Die Schüler lernen, wie man das Scratch-Bühnenbild und die
Figuren individuell gestalten kann.
Sie diskutieren, wie sie das Spiel programmieren könnten.
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8.3:
Den Rover steuern
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Die Schüler erstellen ihr erstes Programm: Sie steuern den Rover
mit Hilfe der Pfeiltasten. Sie machen sich mit dem Begriff des
Koordinatensystems vertraut.
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8.4:
Objekte sammeln und den Punktestand verwalten
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Die Schüler vervollständigen ihr Programm.
Die Schüler lernen bedingte Anweisungen zu programmieren
und "Sensoren" zu verwenden.
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8.5 (optional):
Die Programmierkenntnisse vertiefen
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Die Schüler
wiederholen die Begriffe Variable, Test, Schleife, logischer
Operator und definieren noch einmal genauer, was ein Algorithmus ist.
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8.6:
Hindernisse umschiffen und Anzahl der Leben verwalten
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Die Schüler bauen Hindernisse ein
(= neue Figuren). Wenn man gegen diese Hindernisse stößt, verliert man
ein Leben (neue Variable "Leben"). Sie verwenden Tests, Schleifen,
Variablen und vertiefen den Begriff "Ereignis".
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8.7:
Das Spiel beenden
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Die Schüler fügen ihrem Programm ein Test hinzu, der abfragt, wie viele
Leben der Spieler noch hat. Hat er keine mehr, erscheint "Das Spiel ist aus!".
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8.8:
Das Rover-Spiel spannender machen
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Das Rover-Spiel wird zu Ende programmiert. Die Schüler fügen Elemente
hinzu, um das Spiel spannender zu machen, zum Beispiel einen Countdown
und einen Wirbelsturm.
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8.9:
Das Programmieren mit Scratch vertiefen
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Die Schüler erkunden weitere Funktionalitäten von Scratch,
um individuelle Projekte umsetzen zu können.
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Unterrichtseinheit 9: Nachrichten an die Erde funken
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9.1:
Bilder versenden und empfangen
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Die Schüler entdecken, dass ein Bild aus einem Gitter von Bildpunkten
(Pixeln) besteht. Sie befassen sich mit dem Begriff Auflösung.
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9.2:
Ein Schwarz-Weiß-Bild kodieren
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Die Schüler kodieren ein Schwarz-Weiß-Bild.
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9.3 (optional):
Graustufenbilder und bunte Bilder kodieren
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Die Schüler kodieren Graustufenbilder und bunte Bilder.
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9.4:
Wie bleiben Nachrichten vertraulich?
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Die Schüler überlegen sich, wie man eine Nachricht vertraulich
verschicken kann. Sie verwenden dazu die Caesar-Verschlüsselung.
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9.5 (optional):
Wie kann man sichergehen, dass Daten richtig übertragen wurden?
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Fehler, die beim Abspeichern oder bei der Übertragung einer Datei aufgetreten
sind, lassen sich finden und korrigieren.
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