ProgrammierenITBO-Teilmodul-2 und ProgrammierenITBO-Teilmodul-3: Unterschied zwischen den Seiten

Aus ZUM-Unterrichten
(Unterschied zwischen Seiten)
KKeine Bearbeitungszusammenfassung
Markierung: 2017-Quelltext-Bearbeitung
 
(Die Seite wurde neu angelegt: „<!-- Kommentar --> =='''Anleitung für die SuS im Open Document Format (ODF)'''== {{Box|Download|mini…“)
Markierung: 2017-Quelltext-Bearbeitung
 
Zeile 5: Zeile 5:
-->
-->
=='''Anleitung für die SuS im Open Document Format (ODF)'''==
=='''Anleitung für die SuS im Open Document Format (ODF)'''==
{{Box|Download|[[Datei:ProgrammierenTeil2StudentEditionV4.odt|mini]]|Download
{{Box|Download|[[Datei:ProgrammierenTeil3StudentEditionV4.odt|mini]]|Download
}}
}}




=='''Handreichung für die Lehrperson'''==
=='''Handreichung für die Lehrperson'''==
{{Box|Download|[[Datei:ProgrammierenTeil2TeacherEditionV4.odt|mini]]|Download
{{Box|Download|[[Datei:ProgrammierenTeil3TeacherEditionV4.odt|mini]]|Download
}}
}}


{{Box|Ziele|* Die SuS machen sich weiter mit Scratch vertraut.
{{Box|Ziele|* Die SuS analysieren eine einfache interaktive, multimediale «Geschichte».


* Sie lernen die «Grundbausteine» von Programmen kennen und anwenden (Sequenz, Wiederholung, bedingte Ausführung, Variable).
* Sie ergänzen die «Geschichte» mit einer zusätzlichen Szene.


* Die SuS verstehen das Konzept der Turtle-Grafik für das entdeckende Lernen im Primarschul-Unterricht.
* Die SuS lernen, wie sie «Szenen» und «Szenenwechsel» entwerfen und umsetzen können.


* Sie setzen sich mit dem Programmieren von Turtle-Grafiken anhand eines konkreten Beispiels auseinander.|Kurzinfo
* Sie erfahren, wie Animationen entworfen und realisiert werden können.|Kurzinfo
}}
}}


Zeile 25: Zeile 25:
==='''Einführung'''===
==='''Einführung'''===


:Die FMS-SuS kennen aus Teil 1 des Moduls «Programmieren» das Programmieren als Prozess zur Formulierung und Umsetzung von computergestützten Problemlösungen. Sie sind mit grundlegenden Konzepten des Programmierens (methodisches Vorgehen, Objekt- und Ereignisorientierung, Prozesskommunikation) vertraut.
:Die Faszination des Programmierens liegt vor allem in der ungeheuren Vielfalt möglicher Anwendungen.


:Das Beispiel, an dem die SuS im Teil 2 des Moduls «Programmieren» arbeiten werden, ist eine potenzielle Unterrichtssequenz in der Primarschule (gemäss Schweizer Lehrplan 21 etwa Ende 4. Klasse). Es hat zwei Schwerpunkte.
:Mit Computerprogrammen können wir die kürzeste Strassenverbindung zwischen zwei Orten finden, Geld von einem Konto auf ein anderes überweisen, einen Text von der einen in eine andere Sprache übersetzen, eine E-Mail versenden, Filme schauen und vieles mehr.  


:Das Konzept der ''Turtle-Grafik'' von [https://de.wikipedia.org/wiki/Seymour_Papert Seymour Papert] bildet den einen Schwerpunkt. Den anderen Schwerpunkt bildet das Kennenlernen und Anwenden der «Grundbausteine» von Programmen (Sequenz, Wiederholung, bedingte Ausführung, Variable).
:Programme können auch unterhaltsam und lehrreich sein. Spiele und interaktive Geschichten auf dem PC oder Smartphone, zum Beispiel, finden viele Menschen attraktiv. Animationen erleichtern das Erkennen von Zusammenhängen und fördern das Verstehen von Abläufen. Solche Anwendungen sind oft multimedial; sie vermitteln mit Texten, Bildern, Geräuschen, Klängen und eventuell Musik und Videoclips vielfältige Sinneseindrücke.


:Programmieren für Kinder in der Primarschule kann anders gestaltet werden als ein Programmierunterricht im Gymnasium. Mit Turtle-Grafiken können die Primarschulkinder experimentieren und auf dem Bildschirm sofort sehen, ob sie mit ihren Überlegungen richtig liegen. Andernfalls passen sie ihr «Programm» an und beobachten und reflektieren die bewirkten Änderungen. Die SuS sollen die Idee der Turtle-Grafiken von Seymour Papert kennenlernen, um später als Lehrpersonen in der Primarschule das Programmieren als sinnvolles Werkzeug für entdeckendes Lernen zu nutzen.
:In dieser Unterrichtssequenz erweitern Sie das zur Verfügung gestellte Beispiel einer interaktiven, multimedialen «Geschichte» mit einer weiteren «Szene». Das Beispiel soll den Nutzer:innen ermöglichen, interessante Örtlichkeiten einer Stadt (St.Gallen) zu entdecken.
 
:Die Einführung bietet auch einen ersten Einblick in das Konzept der Turtle-Grafiken.


<br />
<br />


==='''Beispiel einer möglichen Unterrichtssequenz mit Turtle-Grafik'''===
==='''Sich mit dem Beispielprogramm vertraut machen'''===


:Die SuS der FMS sollen annehmen, dass sie im Primarschulunterricht das Thema «regelmässige Vielecke» behandeln müssten und den Primarschüler:innen eine Aufgabe zum entdeckenden Lernen mit Turtle-Grafik in Scratch stellen sollten.
:Die SuS sollen sich zunächst mit dem Projekt «St.Gallen entdecken» aus Nutzersicht vertraut machen.


:Die SuS können dazu auf die Vorlage für die Aufgabe zugreifen: https://scratch.mit.edu/projects/698418539
:Das Projekt ist auf der Scratch-Website veröffentlicht und kann von dort auf den eigenen Rechner heruntergeladen werden: https://scratch.mit.edu/projects/694608954


[[Datei:TurtleGrafik.png|zentriert|mini]]
:Das Projekt ist die Vorlage für eine multimediale, interaktive Entdeckungstour zu Örtlichkeiten in der Stadt St.Gallen. Eine Szene dieser «Geschichte» ist mit Geräuschen unterlegt. Die SuS müssen die Audioausgabe auf ihren Geräten aktiviert haben, um die Geräusche zu hören. Darauf muss man vielleicht hinweisen.


:Danach sollen sich die angehenden Lehrpersonen in die Schülerrolle versetzen und die Turtle-Grafik selbst programmieren.
<br />


:Die Anleitung ist so gestaltet, wie sie im Unterricht in der Primarschule den Schüler:innen abgegeben werden könnte. Zwei fiktive Schüler:innen, Alice und Bob, geben die nötigen Erklärungen in Dialogform ab.
==='''Einzelne Szenen analysieren'''===


<br />
<br />


===='''Die «Grundbausteine» von Programmen'''====
:Die SuS sollen anschliessend die Programmiererperspektive einnehmen und die Skripte einzelner Szenen analysieren: Was bewirken die Skripte? Welche Medien werden verwendet? Wie erfolgt der Wechsel zwischen den Szenen?
<br />


:Die SuS haben die Turtle-Grafik programmiert und erlebt, wie Primarschüler:innen mit Scratch den Computer für entdeckendes Lernen nutzen können.
:Die Analyse soll die SuS vor allem ermutigen, Fragen zu stellen. Vielleicht ist es sinnvoll, die Fragen in einem gemeinsamen Online-Pad zu sammeln (z.B. eduPad: https://edupad.ch). Die SuS können sich so gegenseitig unterstützen und die Lehrperson kann nach Bedarf Impulse, Ergänzungen und Präzisierungen einbringen.  


:Die SuS sollen nun zurück in ihre Rolle als angehende Lehrperson wechseln.
<br />


:Die Turtle-Grafik, welche die SuS programmiert haben, dient jetzt als Grundlage für das Kennenlernen und Anwenden der «Grundbausteine» von Programmen: Sequenz, Wiederholung, bedingte Ausführung, Variable.
==='''Interaktive Geschichten «erzählen»'''===


<br />
<br />


{{Box|Reflexion|*Das entdeckende Lernen mit Turtle-Grafiken unterscheidet sich vom Programmieren einer Anwendung zum Lösen eines Problems.
:Dieses Kapitel erläutert die Vorgehensweise für den Entwurf einer interaktiven Geschichte.  


*Wie würden Sie diesen Unterschied aus Ihrer Sicht beschreiben?|Hervorhebung1
:Die SuS sollen das vorgeschlagene Vorgehen anwenden, um der Geschichte eine zusätzliche Szene hinzuzufügen. Sie können sich dabei an den Kostümen und Skripten der Vorlage orientieren, um die neue Szene passend zu gestalten.
}}


===='''Die Komponenten der Programmierumgebung Scratch'''====
:Die SuS erzeugen die neue Szene, idem Sie in der Vorlage eine bestehende Szene (Figur) duplizieren. Beim «Kostüm» müssen die SuS das Bild ändern. Dazu benötigen sie die Datei «Bangor, Talstation der Mühleggbahn in St.Gallen», die sie auf Wikimedia Commons finden können (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:%22Bangor%22,_Talstation_der_Mühleggbahn_in_St._Gallen.jpg).


:Das Gestalten der Szenen einer Geschichte ist eine kreative Aufgabe. Sie bietet den SuS einen relativ grossen Spielraum. Eine «korrekte Lösung» für diese Aufgabe gibt es nicht. Trotzdem sollte die zusätzliche Szene inhaltlich und optisch in die «Geschichte» passen. Das gilt auch für die Anpassung der Abfolge der Szenen. Kollegiales Feedback ist bei dieser Aufgabe eine Alternative, mindestens eine sinnvolle Ergänzung zu einer Beurteilung durch die Lehrperson.


:<u>Bühne</u>: Die Sus sollen zunächst die Bühne und deren Gestaltungsmöglichkeiten kennenlernen.
<br />


:<u>Objekte (Figuren)</u>: In Scratch spielen die Figuren (Sprites) auf der Bühne Rollen. Die Figuren haben Eigenschaften (z.B. Grösse, Position), und Skripts beschreiben ihre (Re-) Aktionen (auf Ereignisse wie z.B. das Anklicken der Startflagge).
==='''Animationen'''===


:Aus theoretischer Sicht entspricht dieses Konzept der objekt- und ereignisorientierten Programmierung. Die Figuren sind die Objekte; die Objekte werden durch ihre Eigenschaften (Konstanten, Variablen) und (Re-) Aktionen (Methoden) charakterisiert. Die SuS sollen die Figuren aber ohne theoretischen Ballast als Objekte kennen lernen.
<br />


:Objekte können in der Programmierumgebung dupliziert werden, dies vereinfacht das Erzeugen von mehreren gleichartigen Objekten.
:Dieses Kapitel erläutert, wie Animationen entworfen und programmiert werden (können).


:Objekte können auch während des Programmablaufs dynamisch erzeugt werden. Der betreffende Befehl heisst «erzeuge Klon von ...». Im Modul Programmieren verwenden wir das dynamische Erzeugen (Klonen) von Objekten aber nicht.
:Die SuS sollen das vorgeschlagene Vorgehen anwenden, um die Animation zu programmieren, mit der die Route vom Bahnhof zur Mühleggbahn auf der Stadtkarte visualisiert wird.


:→ Den SuS muss die Bilddatei [https://openclipart.org/detail/314823/match-kibrit Zündholz.svg]  als «Kostüm» für die Objekte des Zündholzrätsels zur Verfügung gestellt werden (z.B. auf einer gemeinsamen Ablage für das gesamte Modul).
:Diese Aufgabe sollte den SuS keine grösseren Schwierigkeiten bereiten. Allerdings könnten vielleicht einige SuS Mühe haben, die Abfolge der Szenen anzupassen. Dies einfach deshalb, weil sie eine zusätzliche Nachricht für das Anstossen der Szene «Mühleggbahn» vorsehen müssen.  


:<u>Das Programm speichern, beschreiben und veröffentlichen</u>: Diejenigen SuS, die ein Konto angelegt haben, können ihre Programme als Projekte speichern und bearbeiten. Dazu gehört eine Beschreibung des Programms für Nutzer:innen, die vor allem nötig ist, wenn das Programm veröffentlicht wird.
:Auch für diese Sequenz des Unterrichts kann ein Online-Pad die SuS unterstützen (Fragen formulieren, Antworten und Skript-»Schnipsel» austauschen).


:Die Programmbeschreibung soll auch aufzeigen, dass Programmieren nicht nur Kommunikation mit dem Computer, sondern auch Kommunikation mit Menschen (die das Programm nutzen oder weiterentwickeln) darstellt.
<br />
 
 
{{Box|Reflexion|* Das Zündholzrätsel ist nun bereits fertig. Sie können es anderen Personen zugänglich machen oder selbst nutzen, um das Zündholzrätsel zu lösen.


* Im Mittelpunkt stehen die Objekte (in diesem Fall die Zündhölzer) mit ihren Eigenschaften (Aussehen, Grösse, Position, Lage). Dieses Programmier-Konzept heisst Objektorientierung. Allerdings agieren die Objekte in unserem Programm (noch) nicht.
{{Box|Reflexion|*Programmieren ist oft eine kreative Tätigkeit. Eine interaktive «Geschichte» zu programmieren ist aber auch anspruchsvoll und unter Umständen aufwändig.


* Im Bearbeitungsmodus («Schau hinein») können Sie die Objekte auf der Bühne aber verschieben und drehen. Die dazu nötigen Befehle an den Computer haben die Programmierer:innen von Scratch realisiert.|Hervorhebung1
*Es gibt deshalb für die Realisierung digitaler «Geschichten» spezielle Apps (z.B. Actionbound), welche den Autor:innen etliche Schritte des Programmierens ″ersparen″. Diskutieren Sie Vor- und Nachteile solcher Apps für den Einsatz in der Schule.|Hervorhebung1
}}
}}


<br />


{{Box|Musterlösungen|* https://scratch.mit.edu/projects/671362882|Lösung
Musterlösung: https://scratch.mit.edu/projects/697547410
}}


=='''Diskussion (im ZUMpad)'''==
=='''Diskussion (im ZUMpad)'''==

Version vom 7. Oktober 2022, 09:37 Uhr

Anleitung für die SuS im Open Document Format (ODF)

Download
Datei:ProgrammierenTeil3StudentEditionV4.odt


Handreichung für die Lehrperson

Download
Datei:ProgrammierenTeil3TeacherEditionV4.odt

Ziele
  • Die SuS analysieren eine einfache interaktive, multimediale «Geschichte».
  • Sie ergänzen die «Geschichte» mit einer zusätzlichen Szene.
  • Die SuS lernen, wie sie «Szenen» und «Szenenwechsel» entwerfen und umsetzen können.
  • Sie erfahren, wie Animationen entworfen und realisiert werden können.


Einführung

Die Faszination des Programmierens liegt vor allem in der ungeheuren Vielfalt möglicher Anwendungen.
Mit Computerprogrammen können wir die kürzeste Strassenverbindung zwischen zwei Orten finden, Geld von einem Konto auf ein anderes überweisen, einen Text von der einen in eine andere Sprache übersetzen, eine E-Mail versenden, Filme schauen und vieles mehr.
Programme können auch unterhaltsam und lehrreich sein. Spiele und interaktive Geschichten auf dem PC oder Smartphone, zum Beispiel, finden viele Menschen attraktiv. Animationen erleichtern das Erkennen von Zusammenhängen und fördern das Verstehen von Abläufen. Solche Anwendungen sind oft multimedial; sie vermitteln mit Texten, Bildern, Geräuschen, Klängen und eventuell Musik und Videoclips vielfältige Sinneseindrücke.
In dieser Unterrichtssequenz erweitern Sie das zur Verfügung gestellte Beispiel einer interaktiven, multimedialen «Geschichte» mit einer weiteren «Szene». Das Beispiel soll den Nutzer:innen ermöglichen, interessante Örtlichkeiten einer Stadt (St.Gallen) zu entdecken.


Sich mit dem Beispielprogramm vertraut machen

Die SuS sollen sich zunächst mit dem Projekt «St.Gallen entdecken» aus Nutzersicht vertraut machen.
Das Projekt ist auf der Scratch-Website veröffentlicht und kann von dort auf den eigenen Rechner heruntergeladen werden: https://scratch.mit.edu/projects/694608954
Das Projekt ist die Vorlage für eine multimediale, interaktive Entdeckungstour zu Örtlichkeiten in der Stadt St.Gallen. Eine Szene dieser «Geschichte» ist mit Geräuschen unterlegt. Die SuS müssen die Audioausgabe auf ihren Geräten aktiviert haben, um die Geräusche zu hören. Darauf muss man vielleicht hinweisen.


Einzelne Szenen analysieren


Die SuS sollen anschliessend die Programmiererperspektive einnehmen und die Skripte einzelner Szenen analysieren: Was bewirken die Skripte? Welche Medien werden verwendet? Wie erfolgt der Wechsel zwischen den Szenen?
Die Analyse soll die SuS vor allem ermutigen, Fragen zu stellen. Vielleicht ist es sinnvoll, die Fragen in einem gemeinsamen Online-Pad zu sammeln (z.B. eduPad: https://edupad.ch). Die SuS können sich so gegenseitig unterstützen und die Lehrperson kann nach Bedarf Impulse, Ergänzungen und Präzisierungen einbringen.


Interaktive Geschichten «erzählen»


Dieses Kapitel erläutert die Vorgehensweise für den Entwurf einer interaktiven Geschichte.
Die SuS sollen das vorgeschlagene Vorgehen anwenden, um der Geschichte eine zusätzliche Szene hinzuzufügen. Sie können sich dabei an den Kostümen und Skripten der Vorlage orientieren, um die neue Szene passend zu gestalten.
Die SuS erzeugen die neue Szene, idem Sie in der Vorlage eine bestehende Szene (Figur) duplizieren. Beim «Kostüm» müssen die SuS das Bild ändern. Dazu benötigen sie die Datei «Bangor, Talstation der Mühleggbahn in St.Gallen», die sie auf Wikimedia Commons finden können (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:%22Bangor%22,_Talstation_der_Mühleggbahn_in_St._Gallen.jpg).
Das Gestalten der Szenen einer Geschichte ist eine kreative Aufgabe. Sie bietet den SuS einen relativ grossen Spielraum. Eine «korrekte Lösung» für diese Aufgabe gibt es nicht. Trotzdem sollte die zusätzliche Szene inhaltlich und optisch in die «Geschichte» passen. Das gilt auch für die Anpassung der Abfolge der Szenen. Kollegiales Feedback ist bei dieser Aufgabe eine Alternative, mindestens eine sinnvolle Ergänzung zu einer Beurteilung durch die Lehrperson.


Animationen


Dieses Kapitel erläutert, wie Animationen entworfen und programmiert werden (können).
Die SuS sollen das vorgeschlagene Vorgehen anwenden, um die Animation zu programmieren, mit der die Route vom Bahnhof zur Mühleggbahn auf der Stadtkarte visualisiert wird.
Diese Aufgabe sollte den SuS keine grösseren Schwierigkeiten bereiten. Allerdings könnten vielleicht einige SuS Mühe haben, die Abfolge der Szenen anzupassen. Dies einfach deshalb, weil sie eine zusätzliche Nachricht für das Anstossen der Szene «Mühleggbahn» vorsehen müssen.
Auch für diese Sequenz des Unterrichts kann ein Online-Pad die SuS unterstützen (Fragen formulieren, Antworten und Skript-»Schnipsel» austauschen).


Reflexion
  • Programmieren ist oft eine kreative Tätigkeit. Eine interaktive «Geschichte» zu programmieren ist aber auch anspruchsvoll und unter Umständen aufwändig.
  • Es gibt deshalb für die Realisierung digitaler «Geschichten» spezielle Apps (z.B. Actionbound), welche den Autor:innen etliche Schritte des Programmierens ″ersparen″. Diskutieren Sie Vor- und Nachteile solcher Apps für den Einsatz in der Schule.


Musterlösung: https://scratch.mit.edu/projects/697547410

Diskussion (im ZUMpad)

https://zumpad.zum.de/p/ProgrammierenITBO-Teil2


Abgerufen von „https://unterrichten.zum.de/index.php?title=ProgrammierenITBO-Teilmodul-2&oldid=130894“