4.3: Mit Schleifen ein Programm vereinfachen
| Autoren: | |
| Publikation: | 22.9.2016 |
| Lernstufe: | 2 |
| Übersicht: | 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. Die Schüler ersetzen in ihrem ursprünglichen Programm die sich wiederholende Befehle durch eine Schleife. |
| Angestrebte Kenntnisse: |
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| Wortschatz: | Schleife "Wiederhole ... Mal" |
| Dauer: | eine Stunde |
| Material: |
Für die Klasse:
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Ausgangssituation
Der Lehrer eröffnet den Schülern, dass sie mit Malaikas Geschichte eine kleine Pause einlegen werden. Sie werden eine neue Art von Anweisungen kennenlernen, die für die Fortsetzung der Geschichte sehr praktisch sein wird. Der Lehrer projiziert das zum Schluss der letzten Stunde geschriebene Programm an die Wand (Abb. 1).
Abb. 1: Sich wiederholende Bewegungsanweisungen
Dieses Programm enthält nur 11 elementare Anweisungen, nimmt aber schon sehr viel Platz im Programmierbereich in Anspruch. Wenn die Geschichte weitererzählt werden soll, wird für das gesamte Programm der Platz kaum ausreichen. Die Schüler sollen ihr Programm genau untersuchen: Wo gibt es sich wiederholende Anweisungen bzw. sich wiederholende Anweisungskombinationen? Diese Wiederholungen können mit Hilfe einer Anweisung aus dem orangefarbenen Bereich vereinfacht dargestellt werden.
Abb. 2: Icon für die Steuerungsanweisungen und Schleife "Wiederhole 4 Mal"
Haben die Schüler auf das orangene Icon in der Zeile unterhalb des Bühnenbilds getippt (Abb. 2, links), tippen sie anschließend auf die Schleife (Abb. 2, rechts). Die Schleife kann man wie eine Brücke über mehrere Anweisungen platzieren. Die Schüler werden ein bisschen mit dem Befehl herumexperimentieren müssen, um zu verstehen, wie er genau funktioniert. Anschließend können sie das Programm aus Abb. 1 vereinfachen.
Recherchearbeit (in Zweiergruppen)
Die Schüler sollen nun zwei Aufgaben lösen:
- Aufgabe 1: Sie sollen eine Schleife verwenden, um die Katze eine Treppe hinaufsteigen zu lassen: ein Schritt nach rechts, ein Schritt nach oben, wieder ein Schritt nach rechts, wieder ein Schritt nach oben usw. Die Katze soll im Kästchen "Reihe 3 / Spalte 3" starten und sieben Stufen erklimmen, sobald man auf die grüne Flagge getippt hat.
- Aufgabe 2: Die zweite Aufgabe besteht darin, die Katze drei Mal hintereinander rund um das Bühnenbild laufen zu lassen. Auch diesmal startet sie im Kästchen "Reihe 3 / Spalte 3".
Pädagogische Anmerkungen
- Man kann den Schülern vorschlagen, die beiden Unterprogramme in den gleichen Programmierbereich zu schreiben, sie aber mit zwei unterschiedlichen Ereignissen starten zu lassen: "Tippe auf die grüne Flagge" und "Tippe auf die Figur".
- Man kann auch eine zweite Figur hochladen. Dann kann das eine Programm von der Katze ausgeführt werden und das andere von der zweiten Figur. Das Programm der Katze wird zum Beispiel durch Tippen auf die grüne Flagge gestartet, und das andere Programm durch Tippen auf die Figur.
Gemeinsame Erörterung
Eine Lösung der ersten Aufgabe ist in Abb. 3 dargestellt.
Abb. 3: Lösung der ersten Aufgabe
Der Lehrer bittet die Schüler zu erklären, was die orangene Anweisung in Form einer Brücke macht: Sie bewirkt, dass alle Anweisungen, die sie mit ihren "Armen" umfasst, so oft wie die kleine Zahl angibt, wiederholt werden. Fasst man den Befehl in Worte, lautet er: "Wiederhole [--] Mal". Ein solcher Befehl heißt Schleife. Eine Schleife kann man jedes Mal einsetzen, wenn sich Anweisungen oder Anweisungskombinationen wiederholen.
Abb. 4: Lösung der zweiten Aufgabe
Die Schüler speichern ihre Programme ab.
Den Weg der Katze verfolgen (Gruppenarbeit)
Der Lehrer projiziert das Programm aus Abb. 5 an die Wand. Es enthält Bewegungsanweisungen und eine Schleife.
Abb. 5: Ein Programm mit einer Schleife
Der Lehrer verteilt das Arbeitsblatt 22 (Ein Programm mit einer Schleife) und bittet die Schüler, in dem Gitter den Weg der Katze einzuzeichnen.
Während der gemeinsamen Erörterung vergleichen die Schüler ihre Ergebnisse. Sind alle auf dem gleichen Kästchen angekommen? Das Programm wird geschrieben und gestartet. Die Schüler schauen nach, auf welchem Kästchen die Katze zum Schluss steht. Der Weg der Katze ist in Abb. 6 dargestellt.
Abb. 6: Der Weg der Katze
Malaikas Weg entlang des Flusses – Vereinfachung des Programms
Die Schüler vereinfachen nun das Programm für Malaikas Weg entlang des Flusses. Das Ergebnis ist in Abb. 7 dargestellt.
Abb. 7: Schleife zur Beschreibung von Malaikas Weg
Zum Schluss speichern die Schüler ihr verändertes Programm ab. Diesmal überschreiben sie das alte (lange) Programm, das heißt, sie ändern den Namen nicht, sondern tippen lediglich auf das Häkchen.
Zusammenfassung
Die Schüler fassen zusammen, was sie in dieser Unterrichtsstunde gelernt haben.
Beispiel für Klasse 1:
- Mit einer Schleife im Programm kann man eine Anweisung wiederholen.
Beispiel für Klasse 2 und 3:
- Mit einer Schleife im Programm kann man eine Anweisung wiederholen: Man kann die Anweisung eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholen oder so oft, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.
Die Schüler füllen das Arbeitsblatt 21 (Startseite von Scratch Junior) weiter aus. Sie malen in Orange den Schleifen-Befehl aus, den sie in dieser Stunde kennengelernt haben. Sie notieren sich folgende Begriffe: Schleife "Wiederhole ... Mal", Anzahl der Wiederholungen.
Letzte Aktualisierung: 29.11.2023
