SPIKE™ Essential

Minigolf-Spiel

Wer traut sich, seine Golfkünste in Sofies Minigolf-Spiel auf die Probe zu stellen?

30-45 Min.
Einsteiger
Klassen 3–4
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Vorbereiten

  • Sehen Sie sich die Aufgabe *Minigolf-Spiel * in der LEGO® Education SPIKE App an.
  • Falls nötig, gehen Sie vorab diesen relevanten Wortschatz durch: Bewegung, Energie, programmieren, testen und umbauen.
  • 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 Mathematik-Erweiterung. Weitere Informationen hierzu finden Sie im Abschnitt Erweiterung unten.

Einführen

(Ganze Klasse, 5 Minuten)

  • Regen Sie eine kurze Diskussion über den Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit eines Objekts und der Menge an Energie an, die das Objekt besitzt.
    • Sprechen Sie über die Bewegung eines Balls (z. B. ein Ball, der einen Hügel hinabrollt oder über ein Fußballfeld geschossen wird).
    •  Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel: Welcher Ball hat mehr Energie: ein Ball, der sich nicht bewegt, oder ein Ball, der einen Hügel hinabrollt? Wie könnte man die Energie des Balls verändern?
  • Stellen Sie die Hauptfiguren der Geschichte und den ersten Arbeitsauftrag vor: Den Ball mit nur einem Versuch einlochen.
  • 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 der Ball beim ersten Versuch im Loch landet, erstellen und testen
  • Um die nächsten beiden Arbeitsaufträge in der App abzuschließen, müssen die Teams ihre Modelle wiederholt testen und anpassen:
    • Sie sollen das Programm verändern, um das Minigolf-Spiel zu verbessern.
    • Sie sollen das Minigolf-Spiel umbauen, damit es schwieriger wird.
  • 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: Wie habt ihr euer Programm verändert, damit der Ball genug Energie hat, um beim ersten Versuch im Loch zu landen? Welchen Einfluss hat die Geschwindigkeit des Golfschlägers auf die Energie des Balls?

Erweitern

(Ganze Klasse, 5 Minuten)

  • Fordern Sie die Klasse dazu auf, über den Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit und der Energie eines Objekts nachzudenken und zu diskutieren.
  •  Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel: Was könnte man an einem Objekt verändern, um die Menge an Energie, die es besitzt, zu vergrößern? Warum sollte man wissen, welcher Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit eines Objekts und seiner Menge an Energie besteht?
  • 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 den Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit und der Energie eines Objekts beschreiben können.
  •  Erstellen Sie eine geeignete Bewertungsskala. Zum Beispiel:
    1. Benötigt Hilfe
    2. Arbeitet eigenständig
    3. 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 den Zusammenhang zwischen der
    Geschwindigkeit und der Energie eines Objekts beschreiben.
  • Blau: Ich kann den Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit und der
    Energie eines Objekts beschreiben.
  • Grün: Ich kann den Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit und der
    Energie eines Objekts beschreiben. 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.
Gecko U4L1_ICB_1 - de-de
Gecko U4L1_ICB_1 - de-de
Gecko U4L1_ICB_2 - de-de
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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.
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Für diese Aufgabe gibt es keine Bauanleitungen.

Differenzierung

Um die Aufgabe zu vereinfachen, können Sie Folgendes tun:

  • Die Aufgabe kürzen, indem Sie nur den ersten Auftrag bearbeiten lassen
  • Nur eine Abbildung zur Anregung auswählen, wenn die Teams ihre Modelle verbessern sollen

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

  • Das Design des Golfschlägers verändern und prüfen, welche Auswirkungen die Änderung auf die Geschwindigkeit des Balls hat
  • Neue, unterschiedliche Programmierblöcke ausprobieren

Erweiterung

  • Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler spiegelsymmetrische Figuren in der Aufgabe untersuchen. Dazu sollen sie die verschiedenen Winkel des Golfschlägers aufzeichnen. Anschließend sollen die Figuren und alle relevanten Teile (z. B. parallele Linien, senkrechte Linien, Winkel) gezeichnet und beschriftet werden.

Wenn Sie die Erweiterungen nutzen, dauert die Aufgabe länger als 45 Minuten.

Unterstützung für Lehrkräfte

Die Schülerinnen und Schüler werden

  • die Grundprinzipien der Energie sowie ihren Zusammenhang mit der Geschwindigkeit eines Objekts untersuchen;
  • die Beziehung zwischen Energie und Geschwindigkeit untersuchen und beschreiben;
  • 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
  • untersuchen, testen, analysieren, evaluieren, bewerten, optimieren
  • vergleichen, diskutieren, argumentieren, präsentieren

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

Mathematik

  • Erweiterung: Komplexe ebene Figuren auf Achsensymmetrie überprüfen und Symmetrieachsen zur Begründung heranziehen
  • Erweiterung: Komplexe symmetrische Figuren erzeugen und dabei die Eigenschaften der Achsensymmetrie nutzen
  • Erweiterung: Bögen und zueinander parallele oder senkrechte Geraden exakt mit Zeichengeräten zeichnen
  • Erweiterung: Fachbegriffe wie „senkrecht, waagerecht, parallel, rechter Winkel“ zur Beschreibung von ebenen Figuren nutzen

Deutsch

  • Angemessenen Wortschatz und geeignete sprachliche Mittel verwenden (z.B. um lebendig zu erzählen, sachlich zu informieren und begründet zu überzeugen)

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

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