Informatik für Grundschüler

Was unterscheidet einen Computer von anderen Gegenständen? Und was ist eigentlich ein Programm? Mit einfachen Mitteln, zunächst sogar ohne Computer, nähern wir uns der Programmierung. Wir lernen den Calliope kennen und erfahren, wie Programme auf diesen Einplatinencomputer gelangen.

Ausgehend vom Grundwissen, woraus ein Rechner besteht, wird erläutert, wie man ihn dazu bekommt, bestimmte Dinge in Form von Programmen auszuführen und wie ein Programm selbst aufgebaut ist. Wir entwickeln ein erstes kleines Programm, das den Calliope zum Leben erweckt und seine Taster und Sensoren nutzt. Je nach Fortschritt können wir auch zufällige Symbole anzeigen und damit "Stein-Schere-Papier" programmieren.

Wir lernen in dieser und den folgenden Einheiten weitere Sensoren kennen und nutzen sie für kleine Anwendungen. Dabei werden die grundlegenden Programmierstrukturen "Schleife" und "Verzweigung" eingeführt und gefestigt. Diese Einheit nutzt den Lautstärkesensor um eine Lärmampel zu bauen und dabei die Ausgabemöglichkeiten, die wir in Einheit 2 kennengelernt haben, zu verwenden.

Die Sensoren des Calliope haben ein Pendant bei menschlichen Sensoren. Wir testen heute unser Hörvermögen. Dazu steuern wir den Lautsprecher des Calliope an um Töne unterschiedlicher Frequenz auszugeben. Dazu muss das Wissen der vergangenen Einheiten genutzt werden.

Der Calliope verfügt über einen Lagesensor. Mit diesem wollen wir unser eigenes Gleichgewichtsorgan testen und lernen, wie schwierig eine Versuchsanordnung zu finden ist, die das leisten kann.

Mit Hilfe des Lichtsensors bauen wir aus dem Calliope eine einfache "Alarmanlage". Damit vorbeigehende Personen tatsächlich erkannt werden, ist eine Kalibrierung auf die örtliche Helligkeit nötig, was für die Programmierung eine weitere Herausforderung darstellt.

Die Calliope können untereinander Nachrichten austauschen. Wir lernen, was für eine erfolgreiche Kommunikation nötig ist. Je nach Fortschritt der Gruppe können wir mit dem erworbenen Wissen auch das Spiel "Stein - Schere - Papier" über Distanz programmieren.

Das Wissen der vergangenen Einheiten wird noch einmal zusammengefasst. Die kleinen Anwendungen können den Klassen des nächsten Jahrgangs vorgestellt werden, um deren Interesse an diesem Projekt zu wecken.

Was unterscheidet einen Computer von anderen Gegenständen? Und was ist eigentlich ein Programm? Mit einfachen Mitteln, zunächst sogar ohne Computer, nähern wir uns der Programmierung. Wir lernen die Programmierumgebung und ihre grundlegenden Funktionen kennen.

Wir geben der Figur einen Malstift und lassen sie ihre Bewegungen aufzeichnen. Wir lernen die Programmierstruktur "Schleife" kennen und nutzen sie, um geometrische Muster zu zeichnen. Während dieser Übungen werden wir mit der Bedienung der Programmieroberfläche weiter vertraut.

Gemeinsam wollen wir ein Spiel entwickeln. Das soll in gemeinsamer Arbeit geschehen. Zunächst soll die Spielfigur über einen Parcour gesteuert werden. Dazu müssen Eingaben verarbeitet werden und Verzweigungen ins Programm eingebaut werden.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, das Spiel spannender zu gestalten. Gemeinsam tragen wir Ideen zusammen und wählen aus, welche davon als erstes realisiert werden sollen. Ziel ist, das ein weiteres Objekt das Spiel bevölkert.

Unter den Erweiterungsideen gibt es auch Vorschläge, die die Arbeit mit Variablen erfordern. Wir lernen das Konzept einer Variable kennen und realisieren damit einen Rundenzähler oder eine Schwierigkeitsstufe oder noch etwas anderes aus den Vorschlägen der Gruppe.

Mit einem weiteren Spiel wollen wir lernen, Zufall zu nutzen und eventuell auch schon Spielefiguren zu clonen.

Um die Fähigkeiten zu festigen, wenden wir uns einem weiteren Spiel zu, wobei erneut die Gruppe entscheiden kann, welches sie realisieren möchte. Die Kinder sollen diesmal mehr Detailprobleme selbständig lösen.

Das Wissen der vergangenen Einheiten wird noch einmal zusammengefasst. Die Spiele können den Klassen des nächsten Jahrgangs vorgestellt werden, um deren Interesse an diesem Projekt zu wecken.