Tanzmoves programmieren

• Diese Programmieraufgabe kommt ohne Technik aus und wurde für den hybriden Unterricht konzipiert. Für diese Aufgabe brauchen Sie weder das LEGO^® Education SPIKE^™ Prime-Set noch andere LEGO Steine oder Software.
• Im Rahmen dieser Aufgabe werden Ihre Schülerinnen und Schüler einen Pseudocode schreiben, der einen Tanz beschreibt. Den geschriebenen Pseudocode tauschen sie untereinander aus.

Sie können die Aufgabe folgendermaßen einsetzen:

• als Einführungsaufgabe für die Lerneinheit „Alltagshelfer“
• vor oder nach der Aufgabe Break Dancer, um das Schreiben von Pseudocode vorzustellen oder zu festigen
• vor der Aufgabe Der Trainer, um eine gute Grundlage für dieses offene Projekt am Ende der Lerneinheit zu schaffen und das Gelernte zu vertiefen

• Unter „Zusätzliche Ressourcen“ finden Sie eine visuelle Aufgabenpräsentation. Verwenden Sie diese Präsentation, um die Aufgabe zu strukturieren und Ihre Klasse durch den 5-Schritte-Prozess zu begleiten.

Programmierkonzepte

• Algorithmus: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung dazu, wie man eine Aufgabe erledigt.
• Fehler: Ein Problem in einem Programm. Bei der Fehlerbehebung wird das Problem gelöst.
• Zerlegung: Das Programm in kleinere Teilschritte zerlegen.
• Pseudocode: Ein schriftlicher Plan, der die Schritte eines Algorithmus skizziert. Er wird geschrieben, bevor der Algorithmus am Computer programmiert wird. Der Pseudocode hilft, Probleme (Fehler) beim Programmieren zu erkennen und vorherzusehen und das Programm in mehrere Schritte zu zerlegen.

Führen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern eine kurze Diskussion, um ihre Vorkenntnisse über das Programmieren zu aktivieren.

• Durch diese Diskussion entwickeln Sie und Ihre Klasse eine gemeinsame Vorstellung davon, was „Programm“ und „Programmieren“ bedeutet.

Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel:

• Was ist ein Programm? (Beispielantworten: etwas, das verwendet wird, um einer Maschine oder einem Roboter zu sagen, wie eine Aufgabe durchführt werden soll; etwas Unterhaltsames oder Kreatives wie das Programmieren eines Spiels auf einem Computer)
• Kennt ihr andere Wörter für „Programme“? (Schülerinnen und Schüler, die mit dem Programmieren bereits vertraut sind, nennen vielleicht Wörter wie „Algorithmus“, „Pseudocode“ und „Fehler“. Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler, die bereits Erfahrungen mit diesen Konzepten gesammelt haben, ihr Wissen weitergeben.)
• Wie sieht ein Programm aus? (Beispielantworten: Blöcke, Text, Zahlen)
• Erklären Sie, dass ein Programm aus einer Reihe von Anweisungen besteht.

Zeigen Sie die erste Folie zum Schritt Einführen aus der Aufgabenpräsentation.

• Diese Folie zeigt beispielhaft ein Klatsch-Spiel.

Führen Sie die Diskussion fort und stellen Sie Fragen wie:

• Was passiert auf diesem Bild? (Beispielantwort: Sie spielen ein Klatsch-Spiel.)
• Habt ihr schon einmal so ein Spiel gespielt? Wie ging das? (Lassen Sie ein oder zwei Schülerinnen und Schüler von ihren Erfahrungen berichten.)
• Wie würdet ihr jemandem erklären, wie man das Spiel spielt? (Lassen Sie ein oder zwei Schülerinnen und Schüler ihre Ideen vorstellen.)
• Wie müssten ideale Anweisungen aussehen? (Regen Sie die Klasse dazu an, die Kriterien für ideale Anweisungen gemeinsam festzulegen. Zum Beispiel: „eindeutig, strukturiert und in der richtigen Reihenfolge“.)
• Erklären Sie, dass die Schülerinnen und Schüler gerade geübt haben, einen Algorithmus zu schreiben – und zwar indem sie Anweisungen dazu formuliert haben, wie man ein Spiel spielt. Erklären Sie auch, dass ein Algorithmus eine Schritt-für-Schritt-Anleitung dafür ist, wie eine Aufgabe erledigt werden soll.

Zeigen Sie die zweite Folie zum Schritt Einführen aus der Aufgabenpräsentation.

• Diese Folie zeigt beispielhafte schriftliche Anweisungen bzw. „Programme“. Choreographen verwenden visuelle Aufzeichnungen, um Tanzschritte zu dokumentieren. Trainer verwenden Skizzen und Texte, um Spielzüge beim Sport zu dokumentieren. Notenblätter enthalten Noten, die den Musikern zeigen, was sie wie spielen sollen.

Führen Sie die Diskussion mithilfe von Fragen wie den folgenden fort. Sie sollen Ihrer Klasse dabei helfen, eine Verknüpfung zwischen Alltagserfahrungen, die nichts mit Computern und Programmen zu tun haben, und dem Pseudocode herzustellen, den sie später noch schreiben sollen:

• Was fällt euch bei den Aufzeichnungen des Choreografen auf? (Beispielantwort: Die vier Kästchen zeigen die Reihenfolge der Bewegungen. Der Pfeil zeigt, in welche Richtung man sich bewegt. Die Schritte 1 und 4 werden wiederholt.)
• Was fällt euch bei der Zeichnung des Trainers auf? (Beispielantworten: Die Spieler werden als Kreuze und Kreise dargestellt. Es gibt Pfeile, die die Bewegungsrichtung anzeigen.)
• Was fällt euch bei den Noten auf? (Beispielantworten: Es sind die Noten für „Funkel, funkel kleiner Stern“. Die Kreise stehen für ganze Noten.)
• Was ist bei all diesen Anweisungen/Algorithmen gleich? (Erinnern Sie die Schülerinnen und Schüler an die Kriterien, die sie für ideale Anweisungen festgelegt haben.)
• Wie helfen solche schriftlichen Anweisungen Choreografen, Trainern und Musikern? (Geben Sie etwas Hilfestellung, damit die Schülerinnen und Schüler selbst darauf kommen, dass diese Anweisungen dabei helfen, vorauszuplanen und mögliche Fehler zu entdecken.)

Zeigen Sie die dritte Folie zum Schritt Einführen aus der Aufgabenpräsentation.

• Diese Folie zeigt ein Beispiel eines SPIKE Prime-Programms aus der Aufgabe „Break Dancer“, die zur Lerneinheit „Alltagshelfer“ gehört. Dieser Programmierstapel steuert den SPIKE Prime Break Dancer.

Ganz oben auf der Aufgabenseite finden Sie ein Video. Spielen Sie es ab, um den Break Dancer in Aktion vorzuführen. Setzen Sie die Diskussion fort. Sagen Sie beispielsweise:

• Das ist der Programmierstapel für den Roboter „Break Dancer“.

• Welche Anweisungen werden dem Roboter mithilfe des Programms gegeben? (Die Schritte finden Sie unten als Pseudocode. Um diese Aufgabe etwas spielerischer zu gestalten, können Sie die Schülerinnen und Schüler die Bewegungen des Roboters nachahmen lassen.)
• Wie wollt ihr diesen Tanz nennen? (Ermutigen Sie die Schülerinnen und Schüler dazu, sich „nur zum Spaß“ Namen für den Tanz auszudenken. Später sollen sie dann auch einen Namen für den Pseudocode finden, den sie noch schreiben müssen.)
• Wie würdet ihr dieses Programm als Algorithmus auf Papier bringen? (Lassen Sie ein oder zwei Schülerinnen und Schüler ihre Ideen mündlich oder mithilfe von Bildern vorstellen.)
• Erklären Sie, dass die Schülerinnen und Schüler gerade geübt haben, einen Algorithmus bzw. Pseudocode zu schreiben – ganz einfach, indem sie das Programm mit ihren eigenen Worten beschrieben haben.

Lösungsbeispiel für den Pseudocode
Die Schülerinnen und Schüler werden den Programmierstapel unterschiedlich und mit ihren eigenen Worten erklären. Hier ist ein Beispiel:

1. Das Programm erhält den Befehl „Los!“.
2. Die Motoren D und F drehen sich 1 Umdrehung in diese Richtung.
3. Die Motoren warten 1 Sekunde.
4. Die Motoren wiederholen die Bewegungen zehnmal.

Tipps für den hybriden Unterricht in der Phase Einführen

Synchroner Unterricht

• Führen Sie im Unterricht eine virtuelle Diskussion mit der ganzen Klasse. Reduzieren Sie Ihre Gesprächsanteile auf ein Minimum. Ermutigen Sie die Schülerinnen und Schüler, selbst Fragen zu stellen und zu beantworten. Probieren Sie ein Online-Umfrage-Tool oder die Chat-Funktion aus, um alle einzubeziehen.

Asynchroner Unterricht

• Zeigen Sie die Folien zum Schritt Einführen aus der Aufgabenpräsentation und entscheiden Sie, ob die Schülerinnen und Schüler Ihnen einzeln antworten sollen oder gemeinsam mithilfe einer Klassen-Diskussionstafel. Online-Diskussionstafeln sind eine gute Möglichkeit, um die Schülerinnen und Schüler untereinander zu Interaktionen anzuregen, ohne dass sie dabei zur selben Zeit anwesend sein müssen.

Weisen Sie die Schülerinnen und Schüler auf die Folie Erforschen aus der Aufgabenpräsentation hin, um sie durch die Aufgabe zu führen.

Darüber hinaus können Sie ihnen mit diesen Schritten Hilfestellung geben:

• Schritt 1: Lassen Sie sie über einfache Tanzschritte nachdenken, die sie jemandem beibringen könnten.

• Schritt 2: Lassen Sie sie die einzelnen Tanzschritte aufschreiben. Erklären Sie, dass es sich dabei um Pseudocode handelt.

• Schritt 3: Teilen Sie die Klasse in Zweierteams auf. Erklären Sie, dass Teammitglied 1 seinen Pseudocode Teammitglied 2 vorstellen wird. Teammitglied 2 muss den Pseudocode von Teammitglied 1 genau befolgen. Lassen Sie sie dann die Rollen tauschen.

• Sie können auch versuchen, diese Übung in Form eines Rollenspiels mit der ganzen Klasse durchzuführen. Fordern Sie alle Schülerinnen und Schüler auf, einen Pseudocode für Tanzschritte zu schreiben. Anschließend sollen sie ihren Pseudocode abwechselnd vorstellen. Die restliche Klasse versucht währenddessen, den Pseudocode zu befolgen und die Tanzschritte nachzumachen.

Tipps für den hybriden Unterricht in der Phase Erforschen
Gestalten Sie diese Phase sozial interaktiv. Schülerinnen und Schüler arbeiten gern gemeinsam.

Synchroner Unterricht

• Wenn der Unterricht online stattfindet, können die Schülerinnen und Schüler gemeinsam als Klasse in einem Meeting-Raum zusammenarbeiten. Dabei soll jeweils ein Schüler bzw. eine Schülerin der restlichen Klasse den eigenen Pseudocode vorstellen. Alternativ können Sie sie in kleinen Gruppen in Breakout-Räumen arbeiten lassen. So können sie ihren Pseudocode in den kleinen Gruppen oder Zweierteams vorstellen.

Asynchroner Unterricht

• Ermutigen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler dazu, gemeinsam mit ihrer Familie zu Hause einen Arbeitsplatz für Schulaufgaben zu schaffen. Die Arbeitsfläche sollte gut beleuchtet, eben, sauber und aufgeräumt sein. Denken Sie bitte daran, dass die Schülerinnen und Schülern zu Hause unterschiedliche Bedingungen zum Lernen vorfinden.

• Sobald die Schülerinnen und Schüler die Programmierübung abgeschlossen haben, sollen sie sich in ihren Teams darüber austauschen.
• Auf der Folie zum Schritt Erklären aus der Aufgabenpräsentation finden Sie Ideen für den Gesprächseinstieg, die den Schülerinnen und Schülern dabei helfen sollen, Feedback zu geben und zu erhalten.
• Erinnern Sie Ihre Schülerinnen und Schüler daran, Blickkontakt zu halten, freundlich zu bleiben und beim Feedbackgeben spezifische Beispiele zu nennen. Ermutigen Sie sie dazu, darüber nachzudenken, wie sie ihre Arbeit auf Grundlage des erhaltenen Feedbacks verbessern können.

Folgendes könnten sie sagen, um Feedback zu geben:

• Ich bin wirklich beeindruckt davon, ...
• Ich würde gern mehr darüber erfahren, ...
• Ich hatte dieselbe Idee ...
• Ich hatte eine andere Idee ...
• Ich schlage vor ...

Folgendes könnten sie sagen, wenn sie Feedback erhalten:

• Welche Anweisungen waren gut verständlich?
• Was könnte ich verbessern?
• Welche Fehler könnte ich beheben?

Nachdem Ihre Schülerinnen und Schüler einander Feedback gegeben haben, sollen sie erklären, inwiefern diese Übung dem tatsächlichen Programmieren entspricht.

Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel:

• Inwiefern entspricht diese Übung dem Programmieren? (Beispielantwort: Wir schreiben Anweisungen, die jemand befolgen soll – genau wie man Programme schreibt, die ein Computer befolgen soll.)
• Welche Vorteile hat das Schreiben von Pseudocode? (Beispielantwort: So kann man ein Programm planen, bevor man es am Computer schreibt, und potenzielle Fehler vorhersehen.)
• Worauf solltet ihr beim Schreiben von Pseudocode besonders achten? (Beispielantworten: Bedeutung von Details; richtige Reihenfolge der Schritte.)

Tipps für den hybriden Unterricht in der Phase Erklären

Synchroner Unterricht

• Zeigen Sie Ihren Schülerinnen und Schülern im Online-Unterricht erneut die Feedback-Formulierungen auf der Folie Erklären aus der Aufgabenpräsentation. Lassen Sie sie dann in kleinen Gruppen in Breakout-Räumen einander Feedback geben.
• Besuchen Sie die Breakout-Räume und prüfen Sie, ob die Schülerinnen und Schüler alles verstanden haben, indem Sie jede Gruppe ein bestimmtes Feedback geben lassen.
• Beantworten Sie die Fragen der Schülerinnen und Schüler und sprechen Sie Missverständnisse direkt an, um ein tiefergehendes Verständnis des vorliegenden Konzepts zu fördern.

Asynchroner Unterricht

• Ermutigen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler dazu, über das erhaltene Feedback nachzudenken, indem sie mit der ganzen Gruppe darüber sprechen oder einen Kommentar im Gruppenchat schreiben.

• Fragen Sie, wie Ihre Schülerinnen und Schüler ihren Pseudocode verbessern oder verschiedene Bewegungen (z. B. ihre morgendliche Routine, einen Spielzug beim Sport, ein Rezept) programmieren könnten, wenn sie diese Übung noch einmal durchführen würden.

Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel:

• Wie würdet ihr euren Pseudocode verbessern?
• Wie würdet ihr an diese Übung herangehen, wenn ihr sie noch einmal durchführen solltet?
• Für welche anderen Aktivitäten könntet ihr einen Pseudocode schreiben?

Wenn noch Zeit ist, zeigen Sie die Folie für den Schritt Erweitern aus der Aufgabenpräsentation, auf der Programmierblöcke aus der LEGO Education SPIKE App abgebildet sind.

Setzen Sie die Diskussion fort. Sagen Sie beispielsweise:

• Wofür werden diese Programmierblöcke verwendet? (Beispielantworten: um eine Aktion zehnmal zu wiederholen; um eine Sekunde zu warten, bevor die Aktion ausgeführt wird; damit eine Aktion ausgeführt wird, wenn eine andere eintritt)
• Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler jeweils ein Beispiel für Befehle vom Typ wiederholen, warten und wenn/dann vorstellen, die sie in ihren Tanzschritten verwendet haben.

Tipps für den hybriden Unterricht in der Phase Erweitern
Schaffen Sie Gelegenheiten dafür, dass die Schülerinnen und Schüler ihre eigenen Arbeiten vorführen und die der anderen ansehen können.

Synchroner Unterricht

• Veranstalten Sie eine Online-Präsentationsrunde, in der die Schülerinnen und Schüler vorstellen, wie sie ihre Erfindungen überarbeiten könnten.

Asynchroner Unterricht

• Veranstalten Sie einen virtuellen „Rundgang“, im Rahmen dessen die Schülerinnen und Schüler ihre Arbeit präsentieren können. Ermutigen Sie sie dazu, Bilder und Videos von ihrer Arbeit zu zeigen und sich auch die Arbeit der anderen anzusehen.

• Fordern Sie die Schülerinnen und Schüler dazu auf, ein Beispiel dafür vorzustellen, inwiefern ihr Pseudocode eine Schritt-für-Schritt-Anleitung darstellt (d. h. ihren Algorithmus), sowie ein Beispiel dafür, wo sie in ihrem Pseudocode ein Problem erkannt und behoben haben.

Fordern Sie die Schülerinnen und Schüler dazu auf, ihre eigene Leistung zu bewerten: Nutzen Sie die Vorschläge unten oder denken Sie sich eine eigene Übung zur Selbsteinschätzung aus.

• Meldet euch mit einer Hand, wenn ihr beim Schreiben des Pseudocodes und bei der Fehlersuche und -behebung Hilfe gebrauchen könntet.
• Meldet euch mit beiden Händen, wenn ihr erklären könnt, wie man den Pseudocode schreibt und Fehler in einem Programm findet und behebt.
• Winkt mit euren Händen, wenn ihr anderen beibringen könnt, wie man einen Pseudocode schreibt und in einem Programm Fehler findet und behebt.

Tipps für den hybriden Unterricht in der Phase Evaluieren
Es gibt viele Möglichkeiten, um eine Evaluierung durchzuführen: eine schriftliche Aufgabe, eine mündliche Präsentation (live oder aufgezeichnet) oder eine Zeichnung, mit der die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen demonstrieren können.

Synchroner Unterricht

• Führen Sie im Unterricht eine virtuelle Diskussion mit der ganzen Klasse.

Asynchroner Unterricht

• Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler über ihre Arbeit nachdenken. Dazu sollen sie eine Aufgabe schriftlich beantworten, eine mündliche Präsentation halten oder eine Zeichnung anfertigen, die ihr Wissen veranschaulicht.