Einführung in OzoBlockly 08: Lernstandskontrolle 2

Ablauf der Lektion

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   Schritt 1: Begriffe wiederholen

   Wiederhole mit den Schüler*innen, was bedingte Anweisungen und Schleifen sind und wie sie beim Programmieren eingesetzt werden.

   Eine bedingte Anweisung ist ein Bestandteil einer Programmiersprache, der unterschiedliche Ergebnisse oder Aktionen auslöst, je nachdem, ob eine bestimmte Bedingung wahr oder falsch ist. Einfach gesagt folgt eine solche Anweisung einer Wenn-dann-Logik, ähnlich wie Ursache und Wirkung. Besprich dieses Beispiel: Wenn der Roboter eine blaue Linie erkennt, dreht er sich nach links.

   Eine Schleife ist beim Programmieren eine Struktur, die eine Folge von Anweisungen wiederholt. Besprich den Unterschied zwischen einer Endlosschleife und einer Schleife mit einer festen Anzahl von Wiederholungen.

   Die Schüler*innen wenden an, was sie über das Programmieren mit Befehlsfolgen, Schleifen, bedingten Anweisungen und Liniennavigation in OzoBlockly gelernt haben. Damit bauen sie eine Roboterwaschanlage!

   In dieser Lektion werden die Schüler*innen:

   1. Mit Linien und Farben eine Strecke gestalten, die die aufeinanderfolgenden Schritte ihrer Roboterwaschanlage zeigt.
   2. Ihren Roboter so programmieren, dass er bei jedem Schritt in der Roboterwaschanlage als Reaktion auf Farben und Kreuzungen unterschiedliche Aktionen und Effekte zeigt.
   3. Die verschiedenen Anweisungsfolgen, Schleifen und bedingten Anweisungen auf ihrer Strecke und in ihrem Programm erkennen.
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   Schritt 2: Baue deine Roboterwaschanlage

   Zeichne mit einem leeren Blatt Papier und blauen, schwarzen, grünen und roten Filzstiften eine Strecke, der der Roboter folgen kann. Die Strecke hat eine Einfahrt, eine Ausfahrt und vier Kreuzungen mit senkrecht aufeinanderstehenden Linien. Sie führt den Roboter durch die aufeinanderfolgenden Schritte der Roboterwaschanlage. Die senkrechten Linien zeigen an, wo der Roboter die vier Schritte der Waschanlage darstellen soll: 1. Vorwaschen, 2. Einseifen, 3. Abspülen und 4. Trocknen.

   Zeichne die Strecke

   1. Beginne die Strecke mit einem schwarzen Filzstift und zeichne eine gut erkennbare Einfahrt.
   2. Zeichne dann mit einem blauen Filzstift Linien, die wie ein Pluszeichen senkrecht aufeinanderstehen. So zeigst du an, wo der Roboter den ersten Schritt ausführt.
   3. Zeichne mit einem schwarzen Filzstift ein gerades Stück von mindestens 8 cm, um die Strecke fortzusetzen.
   4. Zeichne anschließend mit einem grünen Filzstift senkrecht aufeinanderstehende Linien, um anzuzeigen, wo der Roboter den zweiten Schritt ausführt.
   5. Setze die Strecke mit einem schwarzen Filzstift fort. Zeichne dann erneut mit einem blauen Filzstift senkrecht aufeinanderstehende Linien, um anzuzeigen, wo der Roboter den dritten Schritt ausführt.
   6. Zeichne mit einem schwarzen Filzstift ein gerades Stück von mindestens 8 cm, um die Strecke fortzusetzen.
   7. Zeichne anschließend mit einem roten Filzstift senkrecht aufeinanderstehende Linien, um anzuzeigen, wo der Roboter den vierten Schritt ausführt.
   8. Vervollständige zum Schluss die Strecke mit einem schwarzen Filzstift und zeichne die Ausfahrt.
   9. Lass die Schüler*innen an die fertige Strecke die Schritte der Roboterwaschanlage schreiben: Einfahrt, Vorwaschen, Einseifen, Abspülen, Trocknen und Ausfahrt.
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   Schritt 3: Programmiere den ersten Schritt

   Öffne OzoBlockly auf Level 3. Erstelle gemeinsam mit den Schüler*innen den ersten Teil des Programms.

   1. Der Roboter soll einer Linie folgen und sich nicht frei bewegen. Deshalb musst du ihm zuerst die Anweisung geben, der Linie zu folgen. Suche in der Kategorie Liniennavigation den Block folge der Linie bis zur nächsten Kreuzung oder zum Linienende und ziehe ihn in den Arbeitsbereich. Der Roboter folgt der Linie, bis er eine Kreuzung oder sich kreuzende Linien erreicht.
   2. Die ersten sich kreuzenden Linien zeigen an, wo der Roboter den ersten Schritt der Waschstraße darstellen soll: die Vorwäsche. Gehe zur Kategorie Logik, damit der Roboter die Farbe dieser Linien erkennt. Füge den Block wenn die Farbe der Kreuzung/des Linienendes … ist, dann … sonst unter dem Block folge der Linie ein. Das Programm enthält mehrere bedingte Anweisungen. Achte deshalb darauf, dass die Schüler*innen den Block mit dem Wort „sonst“ verwenden.
   3. Ändere die Farbe im Logikblock zu Blau, damit sie mit der Farbe der ersten Kreuzung auf der Strecke übereinstimmt.
   4. Gib dem Roboter nun eine Aktion oder einen Effekt, um die Vorwäsche darzustellen: Er wird mit Wasser besprüht. Lass seine Lichter blau leuchten und ihn eine wellenförmige Bewegung ausführen.
   5. Gehe zu Lichteffekte, um diese Aktionen und Effekte zu programmieren. Ziehe den Block stelle die Lichtfarbe ein in den Block mit der bedingten Anweisung, hinter das Wort „dann“. Stelle alle fünf Farbfelder auf Blau.
   6. Gehe anschließend zu Bewegung und ziehe den Block fahre mit mittlerer Geschwindigkeit im Slalom vorwärts unter den Block stelle die Lichtfarbe ein.
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   Schritt 4: Programmiere den zweiten Schritt

   Hilf den Schüler*innen, den zweiten Schritt der Roboterwaschstraße zu programmieren: das Einseifen.

   1. Gehe zurück zur Kategorie Logik, damit der Roboter die neue Farbe der sich kreuzenden Linien erkennt. Füge einen weiteren Block wenn die Farbe der Kreuzung/des Linienendes … ist, dann … sonst hinzu. Ziehe ihn im vorherigen Block mit der bedingten Anweisung hinter das Wort sonst.
   2. Ändere die Bedingung, also die Farbe im Block, zu Grün. So stimmt sie mit der Farbe der zweiten Kreuzung auf der Strecke überein.
   3. Gib dem Roboter nun eine Aktion, die darstellt, wie er mit Seife geschrubbt wird. Lass seine Lichter weiß leuchten, weil er mit Seifenschaum bedeckt ist. Lass ihn nach links und rechts drehen, als würde er geschrubbt.
   4. Gehe zu Lichteffekte und ziehe den Block stelle die Lichtfarbe ein in den Block mit der bedingten Anweisung, hinter das Wort „dann“. Stelle alle fünf Farbfelder auf Weiß.
   5. Gehe anschließend zu Bewegung und ziehe vier Blöcke drehe ein wenig nach links unter den Block stelle die Lichtfarbe ein. Ordne sie untereinander an. Ändere die Einstellungen der Drehblöcke der Reihe nach zu drehe nach links, drehe nach rechts, drehe nach rechts und drehe nach links.
   6. Gehe zum Schluss zu Schleifen und ziehe eine Schleife mit einer festen Anzahl von Wiederholungen um die vier Drehblöcke.
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   Schritt 5: Programmiere den vierten Schritt

   Der dritte Schritt der Roboterwaschanlage, das Abspülen, ist bereits programmiert. Dieser Schritt hat nämlich dieselbe Farbe wie der erste Schritt, die Vorwäsche. Der Roboter wiederholt die Aktionen und Effekte, die zuvor für die Farbe Blau programmiert wurden.

   Hilf den Schüler*innen nun, den vierten und letzten Schritt der Roboterwaschanlage zu programmieren: das Trocknen.

   1. Geh zurück zur Kategorie Logik und klicke auf den Block wenn die Farbe der Kreuzung/des Linienendes … ist, mache …. Zieh ihn im vorherigen Block mit der Bedingung hinter das Wort sonst. Erkläre den Schüler*innen, dass sie den Block mit dem Wort sonst jetzt nicht brauchen, weil dies die letzte Bedingung ist. Stelle die Farbe in diesem Block auf Rot ein, passend zur vierten Kreuzung auf der Strecke.
   2. Jetzt soll der Roboter darstellen, wie er getrocknet wird. Lass seine Lichter rot leuchten, weil die Luft warm ist. Lass ihn sich zweimal nach links und rechts drehen, um den Luftstrom darzustellen.
   3. Geh zu Lichteffekte und zieh den Block Lichtfarbe einstellen im Block mit der Bedingung hinter das Wort mache. Stelle alle fünf Farbfelder auf Rot.
   4. Geh anschließend zu Bewegung und zieh zwei Blöcke für das Drehen nach links unter den Block Lichtfarbe einstellen. Platziere sie untereinander. Ändere die Richtung des zweiten Blocks auf rechts.
   5. Geh zum Schluss zu Schleifen und zieh eine Schleife mit einer festen Anzahl von Wiederholungen um die beiden Drehblöcke. Stelle die Schleife auf zwei Wiederholungen ein.
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   Programm ausführen und debuggen (Fehler suchen)

   Schritt 6: Führe dein Programm aus und behebe Fehler

   Hilf den Schüler*innen, das Programm fertigzustellen und auszuführen! Erkläre, dass sie eine Endlosschleife hinzufügen müssen, weil sie Blöcke mit Bedingungen verwendet haben. So weisen sie den Roboter an, die Strecke immer wieder auf farbige Kreuzungen zu prüfen. Füge eine Endlosschleife um die gesamte Folge von Programmierblöcken hinzu.

   Sobald die Schüler*innen die Endlosschleife hinzugefügt haben, können sie ihren Roboter durch die Waschanlage fahren lassen! Lass sie den Roboter am Eingang auf die Linie setzen und auf „Programm ausführen“ klicken.

   Der Roboter stellt alle vier Schritte der Waschanlage dar. Zuerst wird er vorgewaschen. Danach wird er eingeseift. Anschließend wird er mit Wasser abgespült. Zum Schluss wird er getrocknet. Folgt der Roboter den Linien nicht oder führt er die Aktionen und Effekte der einzelnen Schritte nicht richtig aus? Dann müssen die Schüler*innen debuggen (Fehler suchen). Debuggen (Fehler suchen) bedeutet, Fehler in Programmen zu finden und zu beheben.

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   Schritt 7: Abschluss der Lektion

   Sind die Schüler*innen bereit für eine Herausforderung? Dann lass sie die Aufgabe noch einmal bearbeiten! Sie erstellen eine zweite Strecke und programmieren ihren Roboter so, dass er ihr folgt. Dabei stellt der Roboter die Schritte einer anderen Aufgabe dar. Sie können ihren Roboter zum Beispiel einkaufen gehen, ein belegtes Brot zubereiten oder sich für die Schule fertig machen lassen. Sie dürfen auch eine eigene Idee umsetzen.