Programmieren mit Blue-Bots II

Die frühzeitige Einbindung von Robotik in den Unterricht fördert bei Schülerinnen und Schülern nicht nur das Verständnis für MINT-Fächer, sondern stärkt auch ihr logisches Denken, ihre Teamfähigkeit und Kompetenzen zur kreativen Problemlösung. Diese Erfahrungen bieten den Kindern praxisnahe Einblicke in Technologie, lassen sie alltägliche Prozesse besser verstehen und können langfristig ihr Interesse an MINT-Karrieren wecken.
Mit dem Blue-Bot können Schülerinnen und Schüler unterschiedlicher Altersstufen spielerisch die grundlegenden Funktionsweisen von Programmen kennenlernen und diese mit Hilfe verschiedener Anwendungsoptionen selbst ausprobieren.

Blue-Bots kennenlernen

Die Schülerinnen und Schüler lernen den Blue-Bot kennen und bedienen. Sie steigen niedrigschwellig in die Programmierung von Robotern ein und programmieren erste Schritte des Blue-Bots selbst. Sie lernen, die Schritte des Blue-Bots in abstrakte Anweisungen zu übersetzen, die sie dem Roboter über Richtungs- und Bewegungsbefehle geben. Mit Hilfe der App haben sie die Möglichkeit, über Challenges und Hindernis-Aufgaben tiefer in die Funktionsweise des Blue-Bot einzusteigen.

Wichtige Begriffe

 

• • Algorithmen sind abstrakte Konzepte, die die Lösung für ein konkretes Problem vorgeben. Sie zeigen genau, welche Schritte erforderlich sind, um das Problem zu lösen, als würde man einem Rezept folgen. Der Algorithmus selbst ist jedoch für den Computer ohne Programmiersprache nicht anwendbar.

• • Programme sind wie die tatsächliche Umsetzung des Rezeptes. Sie nehmen die Anweisungen aus dem Algorithmus und setzen sie in einer Computersprache um. Das Programm ist das, was der Computer ausführt, ähnlich wie das Kochen nach Rezept.

• • Der Algorithmus ist also der Plan, wie etwas gemacht werden soll, und das Programm ist die Umsetzung dieses Plans in einer Form, die der Computer verstehen kann.

Materialien

 

• • Blue-Bots und Zubehör sowie Blue-Bots Matten

• • Tablets mit der kostenlosen Android/iOS Blue-Bot App 

• • Aufgabenkarten

• • Material zum Bauen von Hindernissen (z.B. Lego, kleine Bücher oder Holzklötze)

Vorbereitung

 

• • Machen Sie sich mit dem Blue-Bot vertraut.
    Unterstützend gibt dieses Video einen Einstieg:

https://vimeo.com/306807065

 

• • Laden Sie die kostenlose Android/iOS Blue-Bot App herunter.

• • Laden Sie die Tablets, die Blue-Bots und die Programmierleisten.

• • Drucken Sie die Aufgabenkarten mehrmals aus.

Einführung in die Programmierung

Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler, was sie schon über das Programmieren und Roboter wissen. 

1. Kleines Spiel spielen:

 

• • Legen Sie ein Kind fest, welches die Rolle eines Roboters übernimmt. Der Roboter kennt nur drei Anweisungen, denen er mit geschlossenen Augen folgt: ein Schritt geradeaus, drehen nach links, drehen nach rechts. Der Roboter kann keine Bewegung von allein ausführen. Er darf ausschließlich den Anweisungen folgen, die ihm gegeben werden und nicht selbstständig agieren. 

 

• • Ein weiteres Kind wird die Rolle des Programmierenden übernehmen. Es muss dem Roboter klare Bewegungsanweisungen geben, die er exakt auszuführen hat.

 

• • Die restliche Klasse stellt sich als Hindernisse im Raum auf. Ab Ihrem Zeichen dürfen sich die Hindernisse nicht mehr bewegen.

 

• • Im Raum wird ein Zielpunkt festgelegt, zu dem der Roboter nur mit Hilfe der Anweisungen des Programmierenden gelangen muss, ohne dabei an Hindernisse zu stoßen.

 

• • Fassen Sie mit den Schülerinnen und Schülern zusammen, was das Spiel mit Programmierung zu tun hat. Mögliche Hilfsfragen:

     

    • • Wie hat der Roboter das Ziel erreicht? → Durch Programmierung konkreter Anweisungen
    • • Warum hat der Roboter das Ziel nicht direkt erreicht? → Die Anweisungen waren nicht klar, der Roboter konnte sie nicht ausführen oder es waren die falschen Anweisungen
    • • Worauf musste der Programmierende bei den Anweisungen achten? → Die Anweisungen müssen zur Sprache des Roboters passen und ihm exakt vorgeben, was er zu tun hat

2. „Blue-Bot“ Befehlstasten entdecken:

 

• • An- und Ausschalten (an der Unterseite des Blue-Bot, dort ist auch der Schalter für Ton und Sensor)

 

• • Knöpfe (1 Schritt geradeaus/rückwärts, drehen nach links/rechts, Programm starten (Go), Programm löschen (x) bzw. neues Programm aufnehmen)
    → Hinweis: Wird ein Programm nicht mit der x-Taste gelöscht, werden neue Befehle an das bereits bestehende Programm angehängt.

3. Die „Blue-Bot“ Programmleiste:

 

• • An- und Ausschalten von Blue-Bot und Leiste (an der Unterseite beider Geräte) 

 

• • Koppeln der Geräte über Bluetooth (blauer Knopf auf der Leiste. Die Geräte sind verbunden, wenn beide dauerhaft blau leuchten)

 

• • Die Karten werden in der Leiste aneinandergereiht. Wenn das Programm fertig ist, wird der Blue-Bot über den grünen Knopf auf der Leiste gestartet.

4. Die „Blue-Bot“ App:

 

• • Bluetooth-Verbindung herstellen (Blue-Bot anschalten und in der App auswählen)

 

• • 3 Modi in der App

     

    • • Steuerungsmodus (funktioniert wie eine Fernbedienung, bei der der Blue-Bot direkt Anweisungen ausführt, die ihm über die App gegeben werden)
    • • Forschermodus (Programme für den Blue-Bot erstellen und sie ausführen lassen): Schleifen ermöglichen es, eine Anweisung mehrere Male hintereinander zu wiederholen,
        45°-Winkel können eingesetzt werden, um den Blue-Bot eine Diagonale fahren zu lassen
    • • Challengemodus (die Schülerinnen und Schüler müssen Challenges erfüllen, in denen sie beispielsweise ein bestimmtes Ziel erreichen oder Hindernisse umfahren müssen)

Übung – „Parcours“

Mit Hilfe der Aufgabenkarten

1. Teilen Sie die Klasse in Kleingruppen von 4-6 Kindern auf. Jede Gruppe sollte einen eigenen Blue-Bot und eine Matte haben.

2. Teilen Sie die Aufgabenkarten aus. Sie sollen nacheinander in der Gruppe bearbeitet werden. Jede Gruppe braucht dazu Material, mit dem sie die Hindernisse der Aufgabenkarte auf der Bodenmatte nachbauen kann.

3. Die Schülerinnen und Schüler sollen nun den Blue-Bot so programmieren, dass er das Ziel erreicht, ohne die Hindernisse zu berühren. Dazu können sie entweder die Befehlsknöpfe auf dem Blue-Bot, die Programmierleiste oder den Steuerungsmodus auf dem Tablet nutzen.

4. Legen Sie Wert darauf, dass die Schülerinnen und Schüler die Anweisungen auf dem Aufgabenzettel notieren, bevor sie den Blue-Bot programmieren. Nach dem Programmieren und Ausprobieren sollen sie Fehler korrigieren.

5. Wenn eine Gruppe schneller fertig wird, können die Schülerinnen die weiteren Funktionen der Blue-Bot App ausprobieren (z.B. Challenges, Hindernisse). Hier ist es ratsam, dass jedes Kind ein eigenes Tablet nutzt.