SPIKE™ Prime-Set

Hilfe!

Eine Situation beobachten und so ein Problem bestimmen

30-45 Min.
Einsteiger
Klassen 5–8
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Unterrichtsplan

1. Vorbereitung

  • Lesen Sie sich in der LEGO® Education SPIKE App die Materialien für Schülerinnen und Schüler durch.
  • Falls Sie es für nötig erachten, planen Sie eine Unterrichtsstunde ein, in der Sie zur Einführung die Erste-Schritte-Materialien in der App bearbeiten. Dies wird Ihrer Klasse dabei helfen, sich mit LEGO® Education SPIKE Prime vertraut zu machen.

2. Einführung (5 Min.)

  • Nutzen Sie die unten stehenden Diskussionsideen, um ein Gespräch über den Inhalt dieser Aufgabe anzuregen.
  • Erklären Sie diese Aufgabe mithilfe des Videos.

3. Erkunden (20 Min.)

  • Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler in Zweiergruppen den Hund Kiki bauen.
  • Fordern Sie sie dazu auf, den ersten Programmierstapel auszuführen und zu beschreiben, was ihrer Meinung nach passiert.
  • Lassen Sie sie jetzt den zweiten Programmierstapel ausführen.
  • Geben Sie ihnen 1 Minute Zeit, um alle möglichen Probleme aufzulisten, die Kiki mit den neuen Geräuschen haben könnte.

4. Erklären (5 Min.)

  • Lassen Sie jeweils zwei Teams ihre Ergebnisse vergleichen und die Listen besprechen. Steuern Sie die Diskussion auf das Bestimmen eines Problems hin.

5. Vertiefen (10 Min.)

  • Fordern Sie die Teams dazu auf, sich eine neue „Geschichte“ auszudenken und neue Probleme zu bestimmen, indem sie ein eigenes Geräusch auswählen und ihr Programm entsprechend anpassen.
  • Denken Sie daran, ausreichend Zeit zum Aufräumen einzuplanen.

6. Beurteilen

  • Geben Sie allen Schülerinnen und Schülern einzeln Rückmeldung zu ihrer jeweiligen Leistung.
  • Zur Unterstützung können Sie hierfür auch die Bewertungsraster nutzen.

Eine Diskussion anregen

Regen Sie eine Diskussion über Haustiere an, indem Sie fragen, ob jemand ein Haustier hat. Sprechen Sie kurz über das Verhalten der Tiere und konzentrieren Sie die Diskussion auf die Frage, wie man mögliche Probleme der Tiere bestimmen kann. Zum Beispiel:

  • Hat deine Katze schon einmal ein komisches Geräusch gemacht?
  • Bellt oder knurrt dein Hund manchmal?

Zeigen Sie dieses Video, damit die Schülerinnen und Schüler eine Vorstellung davon bekommen, was sie jetzt tun sollen.

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Bautipps

Wie funktioniert es?
Dieses Modell nutzt einen Farbsensor, um die Farbe von Gegenständen zu erkennen und darauf zu reagieren. Der Farbsensor kann verschiedene Farbtöne erkennen. Im Hilfebereich der SPIKE App finden Sie weitere Informationen zum Farbsensor.

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Individuell gestalten
Die Schülerinnen und Schüler dürfen ihre Modelle individuell gestalten, indem sie Steine und andere Elemente aus dem Klassenzimmer hinzufügen.

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Programmiertipps

Hauptprogramm

SPIKE Invention-Squad Help Step03-Program de-de

Weitere Programme

SPIKE Invention-Squad Help Teacher Solution de-de

Differenzierung

Um die Aufgabe zu vereinfachen, können Sie Folgendes tun:

  • Den Schauplatz für die Geschichte vorgeben (z. B. in einem Haus, im Park oder auf der Straße)

Um die Aufgabe anspruchsvoller zu gestalten, können Sie Folgendes tun:

  • Zu einfache und zu offensichtliche Optionen ausschließen (z. B. Kiki bellt, weil es an der Tür klingelt) und so die Teams dazu herausfordern, besonders kreative Problembeschreibungen zu finden
  • Die Teams ihre „Geräuschgeschichten“ einander vorspielen lassen und dann vergleichen, welche Probleme die Teams bestimmt haben

    ▷ Hinweis: Eine „Geschichte“ ist eine Reihe von 3 Geräuschen (jedes Geräusch wird bei einem andersfarbigen Stein aktiviert).

  • Die Teams nach dem Bestimmen des Problems den gesamten restlichen Konstruktionsprozess durchlaufen lassen, um eine Lösung für das Problem zu finden
  • Die Erweiterung für die sprachliche Ausdrucksfähigkeit nutzen

Leistungsbewertung

Checkliste für Beobachtungen
Erstellen Sie eine geeignete Bewertungsskala, wie zum Beispiel:

  1. Erwartungen zum Teil erfüllt
  2. Erwartungen vollständig erfüllt
  3. Erwartungen übertroffen

Nutzen Sie die folgenden Kriterien, um den Lernfortschritt der Schülerinnen und Schüler zu beurteilen:

  • Sie können auf der Grundlage von Beobachtungen Probleme bestimmen.
  • Sie können Details des beobachteten Problems kommunizieren.
  • Sie verstehen den Unterschied zwischen dem Bestimmen eines Problems und dem Bestimmen einer Lösung.

Selbsteinschätzung

Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler selbst den Stein auswählen, der am besten ihrer Leistung entspricht.

  • Blau: Ich habe in jeder von Kikis Geschichten ein Problem bestimmt.
  • Gelb: Ich habe in jeder von Kikis Geschichten mehrere Probleme bestimmt.
  • Lila: Ich habe in jeder von Kikis Geschichten mehrere Probleme bestimmt und sie alle im Detail beschrieben.

Lernbeobachtung durch Mitschüler
Ermutigen Sie die Schülerinnen und Schüler dazu, ihren Klassenkameraden Rückmeldungen zu geben:

  • Lassen Sie sie einander mit der Steine-Skala (siehe oben) bewerten.
  • Lassen Sie sie einander konstruktives Feedback geben, um die Gruppenleistung in der nächsten Unterrichtsstunde zu verbessern.
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Erweiterung: sprachliche Ausdrucksfähigkeit

Um die sprachliche Ausdrucksfähigkeit zu fördern, können Sie Folgendes tun:

  • Lassen Sie die Teams ihre Listen vorstellen. Zum Beispiel:

    ▷ als Präsentation vor der gesamten Klasse
    ▷ im Rahmen einer Diskussion mit der gesamten Klasse
    ▷ in kleineren Gruppen aus 8 bis 10 Schülerinnen und Schülern

  • Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler, den anderen Teams positives und konstruktives Feedback zu geben.

Hinweis: Die Erweiterung erfordert zusätzliche Zeit und verlängert die Aufgabe.

In welchen Berufen sind diese Fähigkeiten gefragt?

Schülerinnen und Schüler, die sich für diese Aufgabe begeistern, könnten sich auch für folgende Berufszweige interessieren:

  • Bauwesen und Architektur (Architekturbüros)
  • Wirtschaft und Finanzen (Unternehmen)
  • Fertigungs- und Konstruktionstechnik (Planungsbüros)

Unterstützung für Lehrkräfte

Die Schülerinnen und Schüler werden

  • ein Problem bestimmen und
  • erste Kriterien festlegen, die schließlich zu einer Lösung führen.

LEGO Education SPIKE Prime-Set

Naturwissenschaften und Technik

Denk- und Arbeitsweisen / Arbeitsmethoden:

  • aus Alltagsbeobachtungen naturwissenschaftliche oder technische Fragestellungen ableiten und davon ausgehend Lösungswege planen
  • Fehlerquellen feststellen und Maßnahmen zur Fehlervermeidung ableiten
  • technische Arbeitsmethoden anwenden (naturwissenschaftliches Wissen für den Alltag nutzbar machen): entwickeln, konstruieren, bauen, testen, optimieren

Informationsaufnahme durch Sinne und Sensoren:

  • Informationsaufnahme durch Sinne und Sensoren vergleichen

Technik

Arbeitsweisen:

  • Fehler erkennen und selbstständig Maßnahmen zur Fehlerbeseitigung durchführen

Informatik

Programmierung / Algorithmen:

  • einfache Programme und Programmabschnitte schrittweise testen und optimieren sowie deren Wirkung beschreiben

Robotik / automatisierte Prozesse:

  • Aufbau und Funktionsweise von Robotern bzw. eingebetteten Systemen beschreiben

Folgende Kompetenzen aus den Bildungsplänen für Technik und Informatik sind implizit vorhanden:

  • Veränderungen in Systemen als Prozesse beschreiben (Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe-Prinzip)
  • Informationsverarbeitung nach dem EVA-Prinzip (Zusammenwirken von Sensoren, Prozessoren, Aktoren) beschreiben
  • Typen von Sensoren, Aktoren und Verarbeitungskomponenten von technischen Geräten benennen und sie der Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe zuordnen

Mathematik

Folgende Kompetenzen aus den Bildungsplänen für Mathematik sind implizit vorhanden:

  • mit Größenangaben rechnen und dabei Einheiten korrekt anwenden
  • Terme aufstellen, deren Wert bestimmen und zur Problemlösung nutzen
  • Zahlen vergleichen und anordnen
  • (rationale) Zahlen in Bruch- und in Dezimaldarstellung addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren
  • einfache Formeln nach jeder Variablen auflösen
  • Gleichungen mit einer Variablen lösen

Prozessbezogene Kompetenzen
Zusätzlich zu den genannten inhaltlichen Kompetenzen gelten diese prozessbezogenen Kompetenzen, die den Kern des gesamten LEGO® Education SPIKE Prime-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 Messdaten schriftlich festhalten, daraus Schlussfolgerungen ableiten und Ergebnisse verallgemeinern

Kooperativ arbeiten:

  • arbeitsteilig 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

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