Auf dieser Seite finden Sie Unterrichtsszenarien welche im Rahmen des Erasmus+ PIAF-Projekts erstellt wurden.

Die Entwicklung dieser Szenarien erfolgte in einem partizipativen Designprozess. Die Lehrer haben diese Szenarien erstellt und/oder getestet. Sie schlugen auch Änderungen vor, damit die Szenarien mehr mit der Realität in der Praxis übereinstimmen. Wir unsererseits begleiteten die Lehrer bei der Erstellung dieser Szenarien und modifizierten sie entsprechend der erhaltenen Kommentare.

Bei diesen Dokumenten handelt es sich um Vorschläge, die Sie natürlich selbst an den Kontext Ihrer Klasse anpassen können (und sollten). Sie können uns auch gerne Ihre Kommentare und Rückmeldungen schicken.


Bee-Bot-Time

Die SchülerInnen lernen zunächst unplugged zu programmieren und versetzen sich selbst in einen Roboter. Sie programmieren sich gegenseitig durch ein großes Raster und lernen die Befehle „nach rechts“, „nach links“, „nach vorne“ und „nach hinten“ kennen. Anschließend befassen sie sich mit dem Bee-Bot, den sie bereits kennen. Sie programmieren diesen immer durch ein Raster, wobei immer andere Aufgaben erledigt werden müssen. Die einzelnen Gruppen fordern sich in manchen Aktivitäten gegenseitig heraus.

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Schritt für Schritt – Kodieren mit Awbie (und Mo)

Die Schüler entdecken Schritt für Schritt wie sie Aktions-Sequenzen programmieren können mit Hilfe der „Osmo Coding“ App auf dem iPad und der entsprechenden Befehlsblöcken, um Probleme zu lösen. Sie steuern dabei eine Figur auf dem Bildschirm welche gewisse Wege zu absolvieren hat und gewisse Dinge zu erledigen hat. Dabei werden sie Schritt für Schritt von der App angeleitet, zu Anfang zeigt die App ihnen wie sie einfache Probleme mit einfachen Befehlen lösen können und später müssen sie diese dann anwenden bzw. kombinieren, um komplexere Probleme selbst zu lösen. Die Lehrperson fungiert als Coach und lädt die Schüler dazu ein das mit der App Erlernte zu dokumentieren, zu verbalisieren, zu notieren und nachher mit der Klasse zu diskutieren. Es wird jede Woche einmal eine Stunde mit der „Coding Awbie“ App in 2er oder 3er Gruppen gearbeitet, wobei die Kinder immer dort weiterfahren wo sie das letzte Mal aufgehört haben. Wer schneller vorankommt als der Reste der Klasse kann anschließend mit „Coding Duo“ schwierigere Probleme versuchen zu lösen. Hier wird dann auch erlernt, wie welche Probleme lösbar werden, wenn zwei „Roboter“ programmiert werden können oder müssen, damit sie parallele Aktions-Sequenzen ausführen.

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OzoBus

Anhand von Parcours lernen die Kinder die Farbcodes des Ozobots kennen. Mit Hilfe der Farbcodes programmieren die Lernenden den Ozobot-Roboter über einen Parcours. In einer zweiten Phase denken sich die Lernenden eine Geschichte aus und programmieren den Roboter passend zu dieser Geschichte.

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OzoChampion

Die SchülerInnen erlernen das Codieren anhand der Schaltfläche „Ozoblockly“, die mit dem Ozobot Roboter funktioniert. Die Lernenden machen erste Erfahrungen mit dem einfachen Codieren in eine Richtung (nach vorne). In weiteren Aktivitäten lernen sie einen schriftlichen Text in die Codiersprache zu übersetzen und einen Algorithmus daraus zu erstellen.

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PowerCoding

Die SchülerInnen nutzen die Trigger Funktion in PowerPoint, um ihr einen algorithmischen Charakter zu verpassen. Sie programmieren ein Quiz mit ihren eigenen Fragen, die sie ihren MitschülerInnen später auch stellen. In einer ersten Phase programmieren sie ein recht simples Quiz bevor sie später auch ein Quiz mit 4 Antwortmöglichkeiten programmieren. Sie programmieren ein Spielfeld, das aus einer älteren Fernsehsendung bekannt ist, wo gleichzeitig die Konzentration gefördert wird.

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Scratch & Run

Die SchülerInnen entwerfen und programmieren ein individuelles Rennen mit zwei Rennwagen mittels Scratch. Dabei nutzen sie größtenteils die „wenn […], dann […]“ Funktion (Bedingung) dieser Software. Die SchülerInnen richten am Ende eine Stoppuhr ein und fahren auf einem einzigen Computer ein Rennen.

Vollständige VersionScratch Vorlage


Rucki Zucki

Lernende erhalten Lernmaterial zu verschiedenen Algorithmen, die von Computern genutzt werden, um Zahlen zu sortieren. Als erstes werden die Herausforderungen beim Sortieren von Arrays mit Zahlen oder Ausdrücken (z. B. Namen) präsentiert. Dann lernen sie, wie Algorithmen für Computer konzipiert sind, um Arrays mit Zahlen zu sortieren. Die unterrichteten Sortieralgorithmen sind Radix, Bubble und Selection. Den Schüler*innen werden die Algorithmen zunächst mit einer Einleitung in das Thema von der Lehrkraft und dann mit praktischen Aktivitäten entweder papierbasiert oder mit physischen Aufgaben vermittelt.

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Weise mir den Weg

Die Schüler*innen absolvieren eine Reihe von Aufgaben mit einem Charakter und Labyrinthen auf einer Blockprogrammierschnittstelle. In den Aufgaben, die steigende Komplexität und Schwierigkeit haben, lernen die Schüler*innen grundlegende Programmiervorgänge, die Erstellung von Programmieralgorithmen und das Debuggen von bestehendem Code kennen.

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Erwecke Figuren zum Leben!

Die Schüler*innen lernen etwas über Muster und wie man die Elemente von Mustern, die aus geometrischen Formen sowie aus Zahlenmustern bestehen, erkennen kann.

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Finde dich zurecht!

Lernende führen unterschiedliche Aktivitäten zum Dekodieren durch, in welchen sie ein Verständnis darüber erlangen, welche spezifischen Reihenfolgen von Aktionen für das Entschlüsseln notwendig sind. Formale und informelle Sprachdarstellung wird genutzt, um Nachrichten in eine gängige, verständliche Darstellung zu dekodieren (z.B. Lateinische Schriftzeichen und Zahlen bis 10).

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Von Rädern zu Robotern

Die Schüler*innen sind in der Lage, die grundlegenden Funktionen eines Lego-Roboterautos zu programmieren, das sich bewegt, lenkt, anhält und Farbsensoren verwendet. Erstens werden die Schüler*innen vor die Herausforderung gestellt, den Lego-Roboter durch Programmierung zu steuern. Zweitens lernen die Schüler*innen, wie sie den Lego-Roboter mit den Farbsensoren programmieren. Am Ende werden die Schüler*innen Aktionssequenzen für das Roboterauto definieren, vorhersagen, erstellen und testen, während sie bestimmte Aktivitäten ausführen.

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Logikgatter

Schüler*innen lernen die Boolesche Logik und logische Gatter (logic gates) kennen, die in digitalen Schaltungen verwendet werden. Zunächst erhalten sie einfache Aufgaben, wie z. B. eine einfache logische „Wenn“-Anweisung, indem sie zwei Bilder zueinander in Beziehung setzen und sich ein Ergebnis vorstellen. Einfache und komplexe Ziele bestehen aus einfachen und komplexen Schaltungen mit mehreren logischen Gattern. Um diese Ziele zu erreichen, müssen die Schüler*innen die richtige Aktions-Sequenz erkennen, verstehen und ausführen.

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Wir sind Musik!

Die Lernenden verwenden die blockbasierte visuelle Programmiersprache App Inventor, um Musikanwendungen zu erstellen. Sie identifizieren die Eingabekomponenten einfacher und komplexer Handlungsabläufe, die zur Erzeugung von Musikklängen erforderlich sind. Sie stellen sicher, dass ihre Musik-Apps die erwartete musikalische Ausgabe erzeugen und nehmen ggf. Korrekturen in Bezug auf die Codierung der App oder die Parameter der App-Komponenten vor.

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Projekt Afrika 1: Tiere sortieren

Erster Teil: Die Kinder haben Bilder von verschiedenen Tieren aus Afrika und aus anderen Kontinenten. Sie werden zunächst aufgefordert, zwischen Tieren zu unterscheiden, die aus Afrika stammen, und solchen, die nicht aus Afrika stammen. Dann werden sie gebeten, sich andere mögliche Klassifizierungen mit den Tieren, die in Afrika leben, auszudenken.

Zweiter Teil: Die Kinder haben jeweils ein Bild von einem Tier aus Afrika und müssen sich zunächst überlegen, wie sie die Bilder miteinander vergleichen können. Diese Verfahren sollen getestet werden. Dann wird eine Sortieraktivität (Mazauric, D. (2017) im Buch „Graphe et algorithme: jeux grandeur nature“) angeboten. Diese Aktivität ermöglicht es, 2 Elemente gleichzeitig zu vergleichen und erlaubt, ähnlich wie die Turing-Maschine (Calmet, Hirtzig, & Wilgenbus, 2016), eine große Anzahl von Operationen in einer minimalen Zeit durchzuführen.

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Projekt Afrika 2: Wer wird die wilden Tiere füttern?

Anhand von Anweisungen spielt ein Kind die Rolle eines Roboters, der den in Afrika lebenden Tieren Nahrung bringen soll. Diese Aktivität findet auf einem gerasterten Boden statt, der eine afrikanische Landschaft darstellt. Die Kinderroboter-Aktivität wurde von Greff (1998) erstellt und von Duflot-Kremer (2014) wiederverwendet. Die Schüler programmieren einen Blue-Bot-Roboter, um alle Tiere auf dem Gitter zu füttern.

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Hallo Algo-Planet! Rettet den Planeten!

Basierend auf dem Thema der globalen Erwärmung müssen die Schüler mit Scratch eine Animation oder ein Spiel erstellen, das eine Folge dieses Phänomens widerspiegelt. Die Idee dabei ist, eine Lösung vorzuschlagen, um die anderen Schüler der Schule dafür zu sensibilisieren, ihren Beitrag zur globalen Erwärmung zu reduzieren. Die Scratch-Software basiert auf einem spielerischen Umgang mit Algorithmen und ermöglicht den Schülern einen ersten Zugang zum Programmieren.

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Die Geheimbotschaften

Um die Beziehung zwischen zwei gleichaltrigen Schülergruppen zu verbessern, haben wir im Kooperationsrat beschlossen, einige Aktivitäten gemeinsam durchzuführen. Die Schüler der Klasse H möchten die Schüler der Klasse D einladen, am Freitag vor den Osterferien mit ihnen zu Abend zu essen. Da die Entscheidung im Kooperationsrat getroffen wurde, ist es wichtig, dass dies vor den anderen Klassen geheim bleibt. Ziel des Szenarios ist es, dass die Schüler mit Hilfe verschiedener Umrechnungstabellen Nachrichten kodieren und dekodieren. Dieses Szenario ist ein erster Schritt zum Verständnis des Binärcodes.

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Kennst du mich?

Ein Kind (der Spielleiter) soll sich mit einem Stapel Tierkarten für ein zu erratendes Tier entscheiden. Zwei andere Kinder sollen durch Fragen versuchen, das vom Spielleiter ausgewählte Tier zu identifizieren. Sie sollten dann den Prozess in Worte fassen, mit dem sie die richtige Karte gefunden haben.

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Algorithmen folgen und erstellen

Ziel der Aktivität ist es, die Schüler dazu zu bringen, die von ihnen beobachteten Roboterbewegungen zu programmieren und die Eigenschaften eines Algorithmus durch die Manipulation der Software und die Beobachtung des Roboters zu entdecken. Am Ende der Aktivitäten sind die Schüler in der Lage, einen Algorithmus zu schreiben, der einer Abfolge von präzisen Aktionen entspricht, die der Roboter ausführt, sowie diese Abfolge von Aktionen mit der Lego Spike-Software zu programmieren.

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