6.2: Thymio programmieren – Teil 1
| Autoren: | |
| Publikation: | 26.9.2016 |
| Lernstufe: | 3 |
| Übersicht: | Die Schüler erkunden, wie man Thymio programmieren kann. Mit Hilfe der grafischen Oberfläche erstellen sie selbst kleine Programme. |
| Angestrebte Kenntnisse: |
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| Wortschatz: | Programmiersprache |
| Dauer: | eine Stunde |
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Für jede Gruppe:
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Vorbereitung
Wenn Thymio über ein Kabel mit dem Computer verbunden ist und aus Versehen das VPL-Programm geschlossen wird, kann es passieren, dass der Computer keine Verbindung mehr zu Thymio herstellen kann. Dann sollte man das Kabel zwischen Thymio und dem Computer einmal herausziehen und wieder hineinstecken. Anschließend wird das Programm "Thymio VPL" erneut gestartet.
Ausgangssituation
In den vorangegangenen Unterrichtsstunden haben die Schüler mit Thymio herumexperimentiert und festgestellt, dass ein Computer Thymios Handlungen über empfangene Sensorsignale steuert. Ab jetzt werden die Schüler Programme zusammenstellen, um Thymio zu befehlen, was er machen soll. Dazu verwenden sie VPL, eine visuelle Programmiersprache [1].
Experimentieren: Thymio mit VPL programmieren (Gruppenarbeit)
Mit VPL stellt man Programme zusammen, die aus einer Aneinanderreihung von Tests bestehen. Ein Test verknüpft eine Karte aus der linken Spalte (Ereignisse) mit einer Karte aus der rechten Spalte (Aktionen).
Die Lehrerin verteilt das Arbeitsblatt 24, das die Schüler in das Programmieren mit der VPL-Schnittstelle einführt. Sie stellen fest, dass die Karten in der linken Spalte verschiedenen Ereignissen entsprechen, die von den Sensoren ausgelöst werden können. Die Karten in der rechten Spalte entsprechen den Aktionen, die Thymio ausführen kann.
Pädagogische Anmerkungen
- Programmieren lernt man, indem man programmiert, und nicht indem man jemand anderem beim Programmieren zuschaut! Es hilft zwar, wenn man zu zweit über eine Aufgabe grübelt, aber es ist ganz wichtig, dass jeder Schüler selbst programmiert. Deshalb sollten idealerweise nur zwei Schüler vor einem Computer sitzen. Sie sollten sich außerdem unbedingt abwechseln – zum Beispiel alle 10 Minuten die Tastatur und die Maus an den Partner übergeben.
- In dieser Unterrichtsstunde werden wir nur mit dem roten Sensor-Icon arbeiten. Der schwarze Sensor-Icon kommt in der nächsten Unterrichtsstunde vor.
Die Schüler probieren zunächst die vier Programme aus dem Arbeitsblatt 25 (Erste Programme für Thymio) aus. Sie sollen schriftlich mit Wenn-dann-Sätzen ihr Vorgehen erklären. Konkret: Um zu überprüfen, was ein Programm mit Thymio macht, müssen sie Folgendes tun:
- Alle Karten löschen, die sich im zentralen Programmierbereich befinden. Dazu müssen sie auf das kleine Kreuz oben rechts klicken (siehe Arbeitsblatt 24).
- Eine Ereigniskarte und eine Aktionskarte in den Programmierbereich ziehen.
- Diese Karten eventuell verändern – das geht durch Auswählen von Knöpfen oder Verändern der Cursorpositionen.
- Das Programm starten (auf den Play-Pfeil klicken).
- Thymio auf einen großen Tisch oder auf den Fußboden setzen (möglichst ohne das Verbindungskabel zum Computer herauszuziehen) und beobachten, was das Programm mit Thymio macht.
Gemeinsame Erörterung
Die Lehrerin schreibt die von der Klasse gefundenen Beschreibungen der Programme an die Tafel.
- Programm 1: WENN man auf den zentralen Einschaltknopf drückt, DANN läuft Thymio vorwärts.
- Programm 2: WENN Thymio vor sich ein Hindernis erkennt, DANN wird seine Oberseite grün.
- Programm 3: WENN Thymio unter sich etwas Dunkles wahrnimmt, DANN wird seine Unterseite blau.
- Programm 4: WENN man auf den Thymio klopft, DANN spielt er Musik.
Wissenschaftliche Anmerkungen
- In dem Programm 3 werden die Sensoren unter Thymios Fahrgestell angesprochen. Das sind auch die Sensoren, die in Thymios Türkis-Modus die Hauptrolle spielen. Wenn Thymio an die Tischkante kommt, detektiert er nichts. Er detektiert auch nichts, wenn man ihn auf ein schwarzes Blatt Papier setzt. Seine Fahrgestellsensoren springen dagegen an, wenn er sich auf einer weißen Oberfläche befindet.
- In den Programmen 1, 2 und 3 kehrt Thymio nicht von allein in seinen Anfangszustand zurück: Er bleibt nicht stehen, solange man ihm das nicht befiehlt, und er nimmt auch nicht seine ursprüngliche Farbe wieder an. Das ist nicht verwunderlich: Thymio macht nur das, was in seinem Programm steht. Wenn Thymio ein Ereignis detektiert, ändert er seine Farbe oder setzt sich in Bewegung – und das macht er so lange, bis das Programm ihm etwas anderes befiehlt. Die Rückkehr in den Anfangszustand ist Gegenstand der nächsten Unterrichtsstunde.
Zusammenfassung
Die Schüler fassen zusammen, was sie in dieser Unterrichtsstunde gelernt haben.
Beispiel:
- Maschinen führen Befehle (Anweisungen) aus.
- Man kann einer Maschine Anweisungen geben. Dafür muss man ein Programm schreiben. Das Programm ist in einer Programmiersprache verfasst.
- Ein Programm macht immer wieder das Gleiche. Ändert man weder die Anweisungen, noch die Daten, die man in das Programm "steckt", kommt immer das gleiche Ergebnis heraus.
Fußnote
1: Wir bezeichnen hier Thymios visuelle Programmiersprache mit VPL – so wie es auch Thymios Hersteller tun –, auch wenn VPL eigentlich der Begriff für visuelle Programmiersprachen im Allgemeinen ist.
Letzte Aktualisierung: 29.11.2023
