6.5: Ein Hindernislauf für Thymio

1 6.1: Thymio, der Roboter 2 6.2: Thymio programmieren – Teil 1 3 6.3: Thymios Sensoren 4 6.4: Thymio programmieren – Teil 2 5 6.5: Ein Hindernislauf für Thymio

Autoren:
Publikation:	26.9.2016
Lernstufe:	3
Übersicht:	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.
Angestrebte Kenntnisse:	Maschinen und Programmiersprachen: Maschinen führen Befehle (Anweisungen) aus. Mit mehreren einfachen Anweisungen kann man eine komplexe Aufgabe lösen. Mit einer Programmiersprache kann man einer Maschine Anweisungen geben. Ein Bug ist ein Fehler im Programm. Roboter: Ein Roboter ist eine Maschine, die mit ihrer Umgebung interagieren kann. Im Roboter steckt ein Computer. Dieser verarbeitet eingegebene Befehle und Signale der Sensoren und führt entsprechende Aktionen aus. Algorithmen: Ein Test in einem Programm bestimmt, welche Anweisung ausgeführt wird, wenn eine Bedingung erfüllt ist.
Wortschatz:	Programm, Programmiersprache, Anweisung, Bug (sprich: Bagg; englisches Wort für "Fehler im Programm")
Dauer:	zweimal eine Stunde
Material:	Für jede Gruppe: ein Roboter Thymio ein Computer mit der Thymio-VPL-Software (optional) das Arbeitsblatt 27: "Einen Entdecker-Thymio programmieren"
Herkunft:	La main à la pâte, Paris

Ausgangssituation

Thymio besitzt sechs vorprogrammierte Verhaltensmuster. Die Schüler sollen hier nun selbst versuchen, einen (vereinfachten) "gelben Modus" zu programmieren. Im gelben Modus erkundet Thymio seine Umgebung und weicht Hindernissen aus.

Einen Entdecker-Thymio programmieren (Gruppenarbeit)

Je nach Niveau der Schüler, kann diese Aufgabe auf unterschiedliche Weise gelöst werden. Sind die Schüler mit Thymio schon sehr vertraut, behält die Lehrerin das Arbeitsblatt 27 für sich (als Merkblatt). Brauchen die Schüler etwas mehr Anleitung, wird sie das Arbeitsblatt an die Schüler verteilen.

Zunächst muss ein Konzept für die verschiedenen Programmierschritte aufgestellt werden. Das kann in Gruppenarbeit oder mit der ganzen Klasse geschehen. "Was macht Thymio standardmäßig?", "Was muss er machen, wenn er rechts ein Hindernis bemerkt?", "Und links?", "Und vor ihm?" . Im nächsten Schritt verwenden die Schüler VPL, um Thymio zu programmieren. Zum Schluss testen sie sein Verhalten.

Es kann gut sein, dass die Schüler eine ganze Unterrichtsstunde für das Programmieren brauchen, sodass das Überprüfen erst in der nächsten Stunde stattfinden kann.

Abb. 1: Ein korrektes Programm für einen "erforschenden" Thymio (gelber Betriebsmodus)

Experimentieren: Ein Härtetest für Thymio (Gruppenarbeit)

Die Klasse bereitet nun ein großes Labyrinth vor, mit Hindernissen, die mindestens 6 cm hoch sind. Alle Gruppen sollen ihre Programme gleichzeitig testen, sodass sie beobachten können, wie die Roboter sowohl mit dem Labyrinth als auch miteinander wechselwirken.

Man kann den Boden des Labyrinths auch mit Papier auslegen (mit Packpapier zum Beispiel) und durch das Loch in der Mitte von Thymio einen Filzstift stecken. So kann man nach dem Experiment die Wege der verschiedenen Roboter visualisieren.

Die Schüler laden ihr Programm hoch und schicken ihren Thymio durch das Labyrinth. Sie verbessern ihr Programm jedes Mal, wenn sie bemerken, dass Thymio sich nicht so verhält, wie sie es gern hätten. Die Lehrerin kann bei dieser Gelegenheit das Wort Bug (sprich: Bagg; englisches Wort für "Fehler im Programm") einführen.

Zusammenfassung

Die Schüler fassen zusammen, was sie in dieser Unterrichtsstunde gelernt haben.

Beispiel:

Mit mehreren einfachen Anweisungen kann man eine komplexe Aufgabe ausführen.
Ein Programm führt häufig (erst einmal) nicht zum gewünschten Ziel, weil an irgendeiner Stelle falsch programmiert wurde. Man spricht dann von einem "Bug" im Programm.

Letzte Aktualisierung: 29.11.2023