SPIKE™ Essential

Übernachtung im Baumhaus

Sofie freut sich darauf, von ihrem Baumhaus aus den Mond zu sehen! Wie kann sie das Dach des Baumhauses öffnen, um den Himmel besser sehen zu können?

30-45 Min.
Einsteiger
Klassen 1–2
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Vorbereiten

  • Sehen Sie sich die Aufgabe Übernachtung im Baumhaus in der LEGO® Education SPIKE App an.
  • Falls nötig, gehen Sie vorab diesen relevanten Wortschatz durch: Ausflug, Baumhaus, Drehrichtung, Fehler beheben und Mond.
  • 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 darüber an, wie man zuerst etwas verändern muss, damit man dann etwas anderes tun kann.
    • Sprechen Sie darüber, was man tun könnte, wenn man im Klassenzimmer den Sonnenuntergang beobachten will, aber ihn von dort nicht sehen kann.
    •  Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel: Was könnte man verändern, um den Sonnenuntergang vom Klassenzimmer aus sehen zu können? Was könnte man bewegen oder entfernen, um ihn sehen zu können?
  • Stellen Sie die Hauptfiguren der Geschichte und den ersten Arbeitsauftrag vor: Das Dach des Baumhauses soll geöffnet 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, das das Baumhausdach öffnet, erstellen und ausprobieren.
    • Hinweis: Das erste Programm, das die Schülerinnen und Schüler erstellen, wird noch nicht funktionieren. Sie werden dazu aufgefordert, die Fehler im Programm zu finden und zu beheben. Dazu müssen sie einen Motor-Block für die entgegengesetzte Drehrichtung verwenden.
  • Um den nächsten Arbeitsauftrag in der App abzuschließen, müssen die Teams ihre Modelle wiederholt testen und anpassen:
    • Sie sollen das Baumhaus für Sofies nächsten Ausflug verändern.
  • 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 Sofie dabei geholfen, den Mond zu sehen? Wie habt ihr es geschafft, dass sich das Dach des Baumhauses öffnet?

Erweitern

(Ganze Klasse, 5 Minuten)

  • Fordern Sie die Klasse dazu auf, darüber nachzudenken, warum das Suchen und Beheben von Fehlern in einem Programm wichtig ist.
  •  Stellen Sie Fragen, wie zum Beispiel: Warum muss man sicherstellen, dass ein Programm richtig funktioniert? Was kann man tun, wenn das Programm nicht so funktioniert, wie es soll?
  • 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 ihre Programme testen und die gefundenen Fehler beheben 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 mein Programm testen und die gefundenen
    Fehler beheben.
  • Blau: Ich kann mein Programm testen und die gefundenen Fehler
    beheben.
  • Grün: Ich kann mein Programm testen und die gefundenen Fehler
    beheben. 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

  • Um den Fehler in ihrem Programm zu beheben, müssen die Teams den Motor-Block austauschen.
    • Wenn die Drehrichtung des Motors verändert wird, kann das Dach des Baumhauses geöffnet werden.

Tipps zum Modell

  • Nach dem ersten 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 Geschichte Übernachtung im Baumhaus und die Anweisungen aus der LEGO® Education SPIKE App laut vorlesen
  • Nur eine Abbildung zur Anregung auswählen, wenn die Teams ihre Modelle verbessern sollen

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

  • Den Schleifen-Block im Programm verwenden, um das Öffnen und Schließen des Daches zu automatisieren
  • Den Farbsensor verwenden, um zu verändern, wie das Dach aktiviert wird

Erweiterung

  • Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler Sofies Baumhaus schriftlich beschreiben oder zeichnen und seine Bestandteile beschriften.

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

Unterstützung für Lehrkräfte

Die Schülerinnen und Schüler werden

  • Fehler in einem Programm finden und beheben;
  • die Funktion des Programms überprüfen;
  • einer Figur in der Geschichte helfen;
  • sich an zielführenden Diskussionen beteiligen.

(ein Set pro Zweierteam)

  • 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
  • Technische Lösungen im Hinblick auf die Erfüllung der vorgegebenen Problemstellung und Funktionsfähigkeit testen, vergleichen, evaluieren, optimieren
  • Ergebnisse präsentieren

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

Kunst

  • Erweiterung: Farben und Farbwirkungen bei der Gestaltung von Bildern und Objekten nutzen
  • Grafische Mittel in Bildgestaltungen erproben

Prozessbezogene Kompetenzen
Zusätzlich zu den genannten inhaltlichen Kompetenzen gelten diese prozessbezogenen Kompetenzen, die den Kern des gesamten LEGO® Education Gecko 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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