SPIKE™ Essential
Mini-Flipper
Sofies Mini-Flipper-Spiel macht Spaß, doch es muss noch überarbeitet werden, damit es weniger vorhersehbar wird!
30–45 Min.
Einsteiger
3-4 Klasse
Vorbereiten
- Sehen Sie sich die Aufgabe Mini-Flipper in der LEGO® Education SPIKE™ App an.
- Falls nötig, gehen Sie vorab diesen relevanten Wortschatz durch: Flipper, Hindernis, Puffer, übertragen, unvorhersehbar, umwandeln und vorhersehbar.
- Berücksichtigen Sie die Fähigkeiten und den Lernstand Ihrer Schülerinnen und Schüler. Differenzieren Sie die Aufgabe, damit alle einen Zugang dazu finden. Siehe dazu auch die Vorschläge zur Differenzierung im Abschnitt unten.
- Falls noch Zeit ist, nutzen Sie die Erweiterung zur sprachlichen Ausdrucksfähigkeit. Weitere Informationen hierzu finden Sie im Abschnitt Erweiterung unten.
Einführen
(Ganze Klasse, 5 Minuten)
- Regen Sie eine kurze Diskussion über die Umwandlung von Energie an.
- Sprechen Sie über einen Kreisel.
- Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel: Welche Form von Energie besitzt ein Kreisel, bevor er sich zu drehen beginnt? Und während er sich dreht? Wie kann diese Energieform in eine andere umgewandelt werden?
- Sprechen Sie über einen Kreisel.
- Stellen Sie die Hauptfiguren der Geschichte und den ersten Arbeitsauftrag vor: Das Mini-Flipper-Spiel soll gestartet werden.
- Geben Sie jedem Team ein Steine-Set und ein Gerät.
Erforschen
(Zweier- oder Dreierteams, 30 Minuten)
- Die LEGO® Education SPIKE™ App führt die Teams durch ihren ersten Arbeitsauftrag:
- Sie sollen ein Programm, mit dem das Mini-Flipper-Spiel gestartet wird, erstellen und ausprobieren.
- Um die nächsten beiden Arbeitsaufträge in der App abzuschließen, müssen die Teams ihre Modelle wiederholt testen und anpassen:
- Sie sollen das Programm so verändern, dass das Mini-Flipper-Spiel weniger vorhersehbar wird.
- Sie sollen das Mini-Flipper-Spiel durch verschiedene Hindernisse ergänzen.
- Zusätzliche Unterstützung zum Bauen und Programmieren finden Sie im Abschnitt Tipps unten.
Erklären
(Ganze Klasse, 5 Minuten)
- Besprechen und reflektieren Sie gemeinsam mit der Klasse die Lösungsansätze und Ergebnisse der Aufgaben.
- Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel: Welche Überarbeitungen habt ihr vorgenommen, um zu verändern, wie oder wann das Spiel potenzielle Energie (Lageenergie) in kinetische Energie (Bewegungsenergie) umwandelt? Welche Auswirkungen hatten die verschiedenen Hindernisse auf die Energieumwandlung?
Erweitern
(Ganze Klasse, 5 Minuten)
- Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler darüber nachdenken und diskutieren, wie sie ihre Lösungen überarbeitet haben, um eine Energieform in eine andere umzuwandeln.
- Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel: Wie hat sich die Art des Hindernisses auf die Energie der Kugel ausgewirkt? Wie könntet ihr ein Hindernis entwickeln, das die Energieumwandlung sichtbar macht? - Lassen Sie die Teams ihre Arbeitsplätze aufräumen.
Evaluieren
(Während des Unterrichts)
- Ermutigen Sie die Teams durch Fragen dazu, „laut zu denken“, um so ihre Gedanken auszudrücken und die Entscheidungen zu begründen, die sie beim Bauen und Programmieren getroffen haben.
Checkliste für Beobachtungen
- Beurteilen Sie, wie gut die Schülerinnen und Schüler eine Lösung überarbeiten können, die eine Energieform in eine andere umwandelt.
- Erstellen Sie eine geeignete Bewertungsskala. Zum Beispiel:- Benötigt Hilfe
- Arbeitet eigenständig
- Kann anderen helfen
Selbsteinschätzung
- Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler selbst den Stein auswählen, der am besten ihrer Leistung entspricht.
- Gelb: Ich denke, ich kann eine Lösung überarbeiten, die eine
Energieform in eine andere umwandelt. - Blau: Ich kann eine Lösung überarbeiten, die eine Energieform in eine
andere umwandelt. - Grün: Ich kann eine Lösung überarbeiten, die eine Energieform in eine
andere umwandelt. Außerdem kann ich anderen dabei helfen.
Feedback von Mitschülern
- Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler in ihren Teams über ihre Zusammenarbeit sprechen.
- Ermutigen Sie sie dazu, ihre Rückmeldungen wie folgt zu formulieren:
- Ich fand es gut, wie/dass du …
- Ich würde gern mehr darüber wissen, wie du …
Tipps
Programmiertipps
- Nach dem ersten Arbeitsauftrag erhalten die Schülerinnen und Schüler drei Programmiervorschläge zur Inspiration, die ihnen dabei helfen sollen, ihre Programme anzupassen.
- Diese Inspirationsprogramme sollen ihre Fantasie anregen und sie dazu motivieren, zu experimentieren und eigene Lösungen zu finden.
Tipps zum Modell
- Nach dem zweiten Arbeitsauftrag erhalten die Schülerinnen und Schülern drei Abbildungen zur Anregung sowie die offene Aufgabenstellung, ihre Modelle zu verbessern.
- Die Abbildungen sollen ihre Fantasie anregen, während sie experimentieren und ihre Modelle verändern.
Für diese Aufgabe gibt es keine Bauanleitungen.
Differenzierung
Um die Aufgabe zu vereinfachen, können Sie Folgendes tun:
- Nur eine Abbildung zur Anregung auswählen, wenn die Teams ihre Modelle verbessern sollen
- Die Anzahl an Hindernissen reduzieren, die entwickelt und getestet werden sollen
Um die Aufgabe anspruchsvoller zu gestalten, können Sie Folgendes tun:
- Einen weiteren Motor oder Sensor zum Spiel hinzufügen
- Neue, unterschiedliche Programmierblöcke ausprobieren
Erweiterung: Sprachliche Ausdrucksfähigkeit
- Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler die Flipper-Spielregeln recherchieren und eigene Spielregeln für ihr Mini-Flipper-Spiel verfassen. Dazu gehört auch eine Erklärung, wie Punkte gezählt werden und wann das Spiel gewonnen ist.
Wenn Sie die Erweiterungen nutzen, dauert die Aufgabe länger als 45 Minuten.
Unterstützung für Lehrkräfte
Die Schülerinnen und Schüler werden
- mit eigenen Ideen eine Lösung überarbeiten, die eine Energieform in eine andere umwandelt;
- die Lösung testen, um die Funktionsweise zu überarbeiten und zu verbessern;
- sich zielführend an Gruppendiskussionen beteiligen.
(ein Set pro Zweier- oder Dreierteam)
- LEGO® Education SPIKE™ Essential-Set
- Gerät, auf dem die LEGO® Education SPIKE™ App installiert ist
Sachunterricht
Perspektivenübergreifende Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen:
- entwickeln, konstruieren, herstellen, bauen, nutzen
- beobachten, beschreiben, untersuchen, testen, analysieren, evaluieren, bewerten, optimieren
- vergleichen, diskutieren, argumentieren, präsentieren
- Erweiterung: recherchieren
Technische Perspektive:
- Plan umsetzen/ ausführen
- Modell nach Anleitung bauen
- Selbst konstruierte Modelle bewerten und optimieren
- Technische Lösungen im Hinblick auf die Erfüllung der vorgegebenen Problemstellung und Funktionsfähigkeit testen, vergleichen, evaluieren, optimieren
- Technische Lösungen selbst entwickeln
- Ergebnisse präsentieren
Naturwissenschaftliche Perspektive:
- Naturphänomene im Hinblick auf Gesetzmäßigkeiten und Regelhaftigkeiten untersuchen
- Einblicke in naturwissenschaftliche Vorgehensweisen zur Erkenntnisgewinnung gewinnen
- An Beispielen aus dem Alltag und in Versuchen die physikalischen Eigenschaften von Stoffen untersuchen und erkennen
- Energieübertragung und -umwandlung entdecken und verstehen
Informatische Bildung
- Probleme formalisiert beschreiben und Problemlösestrategien entwickeln
- Algorithmische Muster und Strukturen (z.B. Reihenfolge von Befehlen und Abläufen) erkennen, verstehen, beschreiben, nutzen und reflektieren
- Strukturierte, algorithmische Sequenz planen, durch Programmieren umsetzen, testen und beurteilen
- Lösungsvorschläge zur Verbesserung informatischer Systeme entwickeln und umsetzen
- Grundlegende Prinzipien und Funktionsweisen der digitalen Welt (z.B. EVA-Prinzip (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe) als Grundprinzip der Datenverarbeitung in Informatiksystemen) identifizieren, verstehen und bewusst nutzen
Deutsch
- Angemessenen Wortschatz und geeignete sprachliche Mittel verwenden (z.B. um lebendig zu erzählen, sachlich zu informieren und begründet zu überzeugen)
- Erweiterung: Text verfassen und dabei relevante Fakten sowie detaillierte Beschreibungen verwenden
Prozessbezogene Kompetenzen
Zusätzlich zu den genannten inhaltlichen Kompetenzen gelten diese prozessbezogenen Kompetenzen, die den Kern des gesamten LEGO® Education SPIKE™ Essential-Sets ausmachen:
Prozesse strukturieren und vernetzen:
- Handlungsschritte chronologisch ordnen (auch aufgrund von kausalen Zusammenhängen)
- Teillösungen zur Lösung des Gesamtproblems nutzen
- Zusammenhänge und Analogien zwischen bekannten informatischen Inhalten bzw. Methoden erkennen und diese auch in neuen Kontexten und Anwendungsbereichen nutzen
Überlegungen, Lösungswege und Ergebnisse darstellen:
- Sachverhalte und eigene Ideen zielgruppenorientiert und unter Beachtung der informatischen Terminologie erläutern und strukturiert darstellen
- Beobachtungen und Ergebnisse schriftlich festhalten, daraus Schlussfolgerungen ableiten und Ergebnisse verallgemeinern
Kooperativ arbeiten:
- gemeinsam als Team Aufgaben planen, strukturieren, ausführen, reflektieren und präsentieren
- mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen achten
Materialien für Schülerinnen und Schüler
Schülerarbeitsblatt
Als HTML-Webseite oder PDF-Datei zum Ausdrucken herunterladen, anzeigen oder weiterleiten.