Lernen mit Code Jumper: Lektionen Zähler

Ziele der Lektion

Die Schüler werden in der Lage sein, Programme zu entwickeln, in denen Werte mit Zählern erhöht oder verringert werden.

Erwartete Ergebnisse

Schüler werden:

• Alle Schüler: erläutern können, wie Zähler in Programmen verwendet werden
• Die meisten Schüler: Programme, die Zähler verwenden, anhand eines Modells nachbilden können
• Einige Schüler: in der Lage sein, eigene Programme zu erstellen, in denen Werte mit Zählern erhöht oder verringert werden

Lektionsstruktur

• Theorie
• Angeleitete Code Jumper-Aktivität
• Erkundung
• Standards und Überprüfung des Verständnisses

Wichtige Begriffe

• Zähler: Ein Parameter, der in der Programmierung verwendet wird, um den Wert einer Variablen zu erhöhen oder zu verringern.
• Parameter: Ein Wert, der einem Befehl zugewiesen wird (Beispiel: welche Note abzuspielen ist).

Ziel

Nach dieser Lektion werden die Schüler in der Lage sein, Programme zu entwickeln, in denen Werte mit Zählern erhöht oder verringert werden.

Übersicht

In dieser Lektion werfen die Schüler in Zweiergruppen Münzen oder Scheiben und notieren die erzielten Punkte in ihren Informatik-Notizbüchern.

Materialien

• Informatik-Notizbuch
• Münzen oder Scheiben mit zwei verschiedenen Seiten (je nachdem, was für die individuellen Bedürfnisse Ihrer Schüler geeignet ist)

Anweisungen

1. Erklären Sie den Schülern, dass der Wert eines Parameters in einem Programm bei jeder Wiederholung einer Reihe von Befehlen um 1 erhöht werden muss (Beispiel: Videospiele, bei denen die Punktzahl immer weiter ansteigt, z. B. Pong (http://arcade.gamesalad.com/g/123436).
2. Lassen Sie die Schüler überlegen, welche Spiele sie in der Schule oder zu Hause gespielt haben, bei denen die Punktzahl in Abhängigkeit von den Parametern (Regeln) des Spiels steigt oder sinkt.
3. Sagen Sie den Schülern, dass sie nun ein Spiel mit einem Partner spielen werden, bei dem das Prinzip von Zählern verwendet wird.
4. Lassen Sie die Schüler mit ihren Informatik-Notizbüchern Paare bilden.
5. Sagen Sie den Schülern, dass das Ziel des Spiels ist, die meisten Punkte zu haben.
6. Erklären Sie, dass sich jedes Schülerpaar zu Beginn des Spiels darauf einigen muss, welche Seite der Münze bzw. Scheibe 1 Punkt wert ist und welche Seite 0 Punkte wert ist.
7. Erklären Sie den Schülern, dass sie die Münze bzw. Scheibe mit ihrem Partner abwechselnd werfen werden. Wenn ein Schüler an der Reihe ist und die Scheibe auf der Seite landet, die 1 Punkt wert ist, notieren er dies auf der Lektionsseite in seinem Informatik-Notizbuch. Landet sie auf der Seite, die 0 Punkte wert ist, wird dies nicht notiert.
8. Geben Sie den Schülern eine bestimmte Zeit, um das Spiel mit ihren Partnern zu spielen und ihre Punkte in ihren Informatik-Notizbüchern festzuhalten.
9. Wenn die Zeit abgelaufen ist, sollen die Schüler sagen, wie viele Punkte sie während des Spiels gewonnen haben.
10. Erklären Sie ihnen, dass sie Zähler entwickeln müssen, um einen Wert in einem Computerprogramm zu erhöhen oder zu verringern. Rekapitulieren Sie mit den Schülern, dass ihr Zähler in diesem Spiel eine Strichliste für die erzielten Punkte war.

Ziel

Die Schüler werden in der Lage sein, Programme zu entwickeln, in denen Werte mit Zählern erhöht oder verringert werden.

Materialien

• Zähler, Codekarte 1: Zahlen – Herunterzählen mit Schleife
• Zähler, Codekarte 2: Tonleiter mit Zählern

Anweisungen

1. Rekapitulieren Sie, was Parameter sind (Lektion 3). Ein Parameter ist ein Wert, der einem Befehl zugewiesen wird. So ist z. B. „Sound“ ein Parameter, und im Soundset „Natur“ hat dieser Parameter acht Werte. Jeder Wert ist ein anderer Sound aus der Natur.
2. Bitten Sie die Schüler, die Zählerstecker aus dem Code Jumper-Kit zu nehmen. Davon gibt es zwei: Einen mit einem Pluszeichen und einen mit einem Minuszeichen. Besprechen Sie, dass diese den Wert eines Parameters mit jeder Wiederholung eines Satzes von Befehlen um 1 erhöhen bzw. verringern können.

   

   

3. Verteilen Sie die Zähler-Codekarte 1: Zahlen – Herunterzählen mit Schleife. Lassen Sie die Schüler in ihren Informatik-Notizbüchern vorhersagen, was das Programm tun wird (korrekte Antwort: Es zählt von 6 bis 1 herunter).
4. Weisen Sie die Schüler an, das Programm „Herunterzählen mit Schleife“ mit dem Code Jumper-Kit zu erstellen und es dann auszuführen, um ihre Vorhersagen zu prüfen. Bitten Sie die Schüler, ihre Ergebnisse in ihren Informatik-Notizbüchern zu notieren.
5. Wenn die Schüler schnell fertig sind, bitten Sie sie, anschließend ein Aufwärtszählprogramm mit dem Plus-Zählerstecker zu erstellen.
6. Nachdem alle mit der Erstellung des Abwärtszählprogramms und der Aufzeichnung ihrer Ergebnisse fertig sind, bitten Sie die Schüler, ihre Pods auseinanderzunehmen und sie erst einmal zur Seite zu legen.
   Tipp: Bitten Sie die Schüler beim Weglegen der Pods darauf zu achten, dass nichts am Hub angeschlossen und der Hub ausgeschaltet ist.
7. Bilden Sie Zähler, Codekarte 2: Tonleiter mit Zählern in Code Jumper zum Anhören mit der Klasse. Decken Sie die Pods mit einem Tuch ab, so dass alle Schüler das Programm hören, aber nicht sehen können. Spielen Sie das Programm mehrmals ab und bitten Sie die Schüler, das Gehörte in ihren Informatik-Notizbüchern festzuhalten. Es ist nicht notwendig, die Noten zu benennen, aber sie sollten angeben, wie viele Noten abgespielt werden und ob sie höher oder tiefer werden.
8. Nachdem die Schüler die Gelegenheit hatten, sich das Programm anzuhören, bitten Sie sie zu überlegen, wie sie das Programm nachbilden würden. Bitten Sie die Schüler, den Code dafür in ihren Informatik-Notizbüchern aufzuschreiben.
9. Wenn die Schüler den Code aufgeschrieben haben, bitten Sie sie, das Programm mit Code Jumper zu erstellen, es auszuführen und zu hören, ob das Programm mit dem vorgeführten Programm übereinstimmt.

Abschluss

• Lassen Sie die Schüler in ihren Informatik-Notizbüchern beschreiben, wie sie die Zählerstecker in ihren Programmen verwendet haben.
• Fragen Sie die Schüler: Was denkt ihr, wofür Zählerstecker in anderen Befehls-Pods, wie z. B. dem Abspiel-Pod, nützlich sind?

Übersicht

Erstellung eines Programms, das aufwärts oder abwärts zählt.

Materialien

• Code Jumper-Kit
• Zähler, Codekarte 3: Tonleitern mit Variablen und Zählern
• Zähler, Codekarte 4: Explosions-Countdown

Aufbau

1. Bitten Sie die Schüler, das Beispielprogramm von Codekarte 3 zu analysieren: Tonleiter mit Variablen und Zählern. Erstellen Sie das Programm und decken Sie es mit einem Tuch ab, damit die Schüler das Programm hören, aber nicht sehen können. Fragen Sie die Schüler: Wie viele Schleifen hat das Programm? (Korrekte Antwort: zwei.)
2. Lassen Sie die Schüler das Programm mit nur zwei Schleifen-Pods und drei Abspiel-Pods nachstellen.
3. Bitten Sie die Schüler, das Programm zu analysieren und ihre Ergebnisse in den Informatik-Notizbüchern zu notieren.
4. Bitten Sie die Schüler, das Soundset „Explosion“ zu wählen und ein Programm zu erstellen, das von 5 herunter bis 1 zählt. Am Ende des Programms sollte eine Explosion oder brechendes Glas zu hören sein. Fragen Sie die Schüler: Wie können wir einen anderen Sound abspielen, wenn der Countdown 1 erreicht? (Korrekte Antwort: Man kann den Auswahl-Pod verwenden, um den Wert x einzustellen.)

CSTA K-12 Computer Science Standards ^*

• 1B-AP-09: Erstellen von Programmen, die Variablen zum Speichern und Ändern von Daten verwenden.

Nationaler Lehrplan von England^**:

Schlüsselphase 1:

• Verstehen, was Algorithmen sind, wie sie als Programme in digitalen Geräten implementiert werden; und dass Programme durch Befolgen von genauen und eindeutigen Anweisungen ausgeführt werden.
• Einfache Programme erstellen, die Fehler in diesen Programmen finden und beheben
• Logische Argumentation verwenden, um das Verhalten einfacher Programme vorauszusagen
• Technologie gezielt einsetzen, um digitalen Inhalt zu erstellen, organisieren, speichern, manipulieren und abzurufen
• Häufige Anwendungsgebiete von Informationstechnologie außerhalb der Schule erkennen
• Technologie sicher und respektvoll benutzen, persönliche Informationen privat halten; identifizieren, wo man Hilfe und Unterstützung erhalten kann, wenn man Bedenken hinsichtlich Inhalten oder Kontakten im Internet oder anderen Online-Technologien hat

Schlüsselphase 2:

• Entwickeln und schreiben von sowie Fehlersuche in Programmen, die bestimmte Zwecke erfüllen, einschließlich der Steuerung oder Simulation physischer Systeme; Problemlösung durch Zerlegen in kleinere Teile
• Reihenfolge, Auswahl und Wiederholung in Programmen benutzen; mit Variablen und verschiedenen Formen von Input und Output arbeiten
• Logische Argumentation verwenden, um zu erklären, wie einige einfache Algorithmen funktionieren und wie man Fehler in Algorithmen und Programmen erkennt und korrigiert
• Suchtechnologien wirkungsvoll verwenden, verstehen wie Ergebnisse ausgewählt und geordnet sind und kritisch sein im Hinblick auf die Bewertung digitaler Inhalte.
• Sicherer, respektvoller und verantwortungsvoller Umgang mit Technologie; Erkennung von akzeptablem/inakzeptablem Verhalten; Identifikation diverser Möglichkeiten, um Bedenken im Hinblick auf Inhalte und Kontakte zu melden.

Codekarten für Schüler

Zähler, Codekarte 1: Zahlen – Herunterzählen mit Schleife

STRANG 1 Zahlen

WIEDERHOLE 6 Mal

SPIELE Zählung abwärts von sechs mit 1-facher Geschwindigkeit

SCHLEIFE BEENDEN

STRANG BEENDEN

Zähler, Codekarte 4: Explosions-Countdown

STRANG 1 Explosion

x = 5

SPIELE x mit 1-facher Geschwindigkeit

WIEDERHOLE 4 Mal

x = x – 1

SPIELE x mit 1-facher Geschwindigkeit

SCHLEIFE BEENDEN

WENN x > 1

SPIELE Oh no! 1-facher Geschwindigkeit

SONST

SPIELE Explosion mit 1-facher Geschwindigkeit

BEENDEN WENN

SPIELE Oh no! 1-facher Geschwindigkeit

STRANG BEENDEN

Zähler, Codekarte 2: Tonleiter mit Zählern

Strang 2 Piano

WIEDERHOLE 7 Mal

SPIELE Zählung aufwärts von C5 für ½ Takt

BEENDEN

WIEDERHOLE 8 Mal

SPIELE Zählung abwärts von C6 für ½ Takt

SCHLEIFE BEENDEN

STRANG BEENDEN