Ein- und Ausgabe mit Calliope Mini
Methodisch-Didaktische Begründung:
Wie in den Kompetenzen der Stunde formuliert, sollen die Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtsstunde den Blockbaustein Ein- und Ausgabe kennen lernen. Dies geschieht innerhalb einer bewegten Unterrichtsstunde. Bewegung fördert die Konzentration und ist motivierend für die Schülerinnen und Schüler. Die Schüler lernen somit auf spielerische Art den Blockbaustein kennen und wenden ihn an, indem sie zu unterschiedlichen Bewegungen als Eingabe, verschiedene LED Symbole als Ausgabe programmieren. Die Stunde lässt sich gut mit einer dritten Klasse durchführen, welche sich schon mit den Grundlagen des Programmes auskennt.
Zu Beginn der Stunde finden sich alle Schülerinnen und Schüler in einem Sitzkreis zusammen. Dadurch können sie den Calliope alle betrachten und es kann ein angeregter Austausch stattfinden. Dazu wird ein vorprogrammierter Calliope durchgereicht. Die Schüler haben dabei die Möglichkeit, verschiedenes auszuprobieren und die Funktion des Calliopes zu erproben. Dazu drücken die Schülerinnen und Schüler verschiedene Tasten und bewegen den Calliope. Sie werden im Anschluss feststellen, dass der Calliope reagiert, wenn man die Taste A drückt. Die LED Lampe leuchtet dann entweder rot oder grün und es erklingt ein Ton. Die Schülerinnen und Schüler tauschen sich über diese Funktion aus und erkennen im besten Fall bereits den Zusammenhang: „Wenn ich Taste A drücke, dann erklingt ein Ton und die LED Lampe zeigt die Farbe rot oder grün an.“
Mit Hilfe dieses Caliopes wird ein Bewegungsspiel durchgeführt:
„Der Calliope entscheidet per Zufall, ob du die Bewegung ausführen musst. Der Calliope wird durchgereicht und jeder drückt nacheinander den Knopf A. Wenn die Farbe bei dir rot anzeigt, musst du eine Bewegung ausführen.„
Die Bewegungen variieren während dem Spiel. Mögliche Bewegungsaufträge sind: Einmal um den Sitzkreis laufen, Eine Kniebeuge, Ein Hampelmann, auf einem Bein um den Sitzkreis hüpfen, …
Dabei können auch noch Vorschläge der Schülerinnen und Schüler für Bewegungen mit aufgenommen werden.
Nach der Einführung macht die Lehrperson das Ziel der Stunde für die Schülerinnen und Schüler transperent, indem sie das Stundenziel nennt:
„Heute wird dir Calliope dabei helfen verschiedene Bewegungen auszuführen!“
In der ersten Erarbeitungsphase werden vier verschiedene Bewegungen mit den Schülerinnen und Schüler eingeübt. Dazu wird jede Bewegung mit einem Symbol verknüpft. Bei dem Symbol Herz, wird die Bewegung „Schütteln“ ausgeführt. Bei dem Symbol Häkchen, wird die Bewegung „Nach links neigen“ ausgeführt. Das nächste Symbol ist ein Smylie, bei dem die Bewegung „Nach rechts neigen ausgeführt wird. Die letzte Bewegung ist „Nach unten neigen“ und wird durch das Symbol „Pfeil nach unten“ beschrieben.
Diese Karten werden in groß mitgebracht und bei den Bewegungen hochgehalten. Zu Beginn führt die Lehrperson die Bewegungen gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern aus. Sind die Bewegungen weitgehend verinnerlicht, hält die Lehrperson ausschließlich die Symbolkarte hoch und die Schülerinnen und Schüler führen die entsprechende Bewegung aus.
Ausführung der vier verschiedenen Bewegungen:
- schütteln
- nach links neigen
- nach rechts neigen
- Display nach unten
Im Anschluss folgt die Verbindung mit Calliope:
„Der Calliope soll nun immer, wenn wir eine Bewegung ausführen das passende Symbol anzeigen“
Die Begriffe Eingabe und Ausgabe werden in diesem Zusammenhang eingeführt. Auf einer Tafel werden nebeneinander die Begriffe Eingabe und Ausgabe angebracht. In einem fragend-entwickelnden Unterricht wird gemeinsam herausgearbeitet, dass die unterschiedlichen Bewegungen die Eingabe darstellen und die Symbole die Ausgabe symbolisieren. So werden die unterschiedlichen Bewegungsaufträge von den Schülerinnen und Schüler auf der Seite der Eingabe angebracht und die Symbolkarten auf der Seite der Ausgabe angebracht. So wird gemeinsam im Plenum ein Tafelbild erarbeitet.
In der anschließenden Reflexionsphase programmiert die Lehrperson über einen Beamer beispielhaft eine dieser erarbeiteten Ein- und Ausgaben. Die Schülerinnen und Schüler geben der Lehrperson dazu Anweisungen. Dies dient dem besseren Verständnis und bereitet die anschließende zweite Erarbeitungsphase vor.
In der zweiten Erarbeitungsphase programmieren die Schülerinnen und Schüler in Einzelarbeit ihren Calliope. Dabei orientieren sie sich an dem vorher besprochenen Vorgehen. Sie programmieren alle vier eingeübten Bewegungen. Der Beamer mit dem Beispiel steht den Schülerinnen und Schüler dabei als Orientierung und Hilfe zur Verfügung.
Im Sinne der Differenzierung steht den Schülerinnen und Schüler in dieser Phase eine Zusatzaufgabe sowie Tipp-Karten zur Verfügung.
Die Schülerinnen und Schüler haben hier die Aufgabe, den Calliope so zu programmieren, dass er zusätzlich anzeigt, wie lange die Bewegung ausgeführt werden soll. Die Länge kann beispielsweise durch einen Ton angezeigt werden. Der Ton ist dabei eine weitere Ausgabe. Einer Eingabe werden jetzt also zwei Ausgaben zugeordnet. Andere Möglichkeiten, die Länge der Bewegung anzuzeigen, wäre zum Beispiel ein LED Licht für eine bestimmte Zeit leuchten zu lassen.
In der Reflexionsphase werden die Ergebnisse gesichert. Die Schülerinnen und Schüler nennen noch einmal die Eingaben und Ausgaben. Außerdem erläutern sie ihre Vorgehensweise beim Programmieren ihres Calliopes. Dabei kann auch auf mögliche Schwierigkeiten eingegangen werden. Eine Schülerlösung wird mit Hilfe von vorgefertigter großer Bausteine an der Tafel angebracht. Die Zusatzaufgabe wird in dieser Phase ebenfalls besprochen. Es wird auf verschiedene Schülerlösungen eingegangen und diskutiert.
In der dritten Erarbeitungsphase haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit ihr erlangtes Wissen in einem eigenen kreativen Projekt umzusetzen. Die Schüler arbeiten dabei in Partner oder Gruppenarbeit. Sie haben die Aufgabe sich selbst Bewegungen auszudenken und den Calliope entsprechend zu programmieren, dass er die Bewegungen anzeigt und bestimmt wie lange die Bewegung ausgeführt werden soll.
„Überlegt euch nun selbst neue Bewegungen, welche euch der Calliope anzeigen soll!“
Die Lehrperson steht in dieser Phase als Begleiter zur Verfügung. Die Schüler füllen dabei ein Arbeitsblatt aus, auf dem sie ihre Ein- und Ausgabe, sowie ihre Bewegungen eintragen sollen. Die Begriffe Ein- und Ausgabe werden dabei nochmals gesichert und angewandt. Den Schülerinnen und Schüler stehen während dieser Phase wieder Tipp-Karten zur Verfügung. Gruppen, welche früher fertig sind sollten, können sich noch weitere Bewegungen überlegen. Generell ist keine Anzahl an Bewegungen vorgegeben.
Calliope-Arbeitsblatt
In der anschließenden Reflexionsphase werden die verschiedenen Bewegungen der Gruppen präsentiert. Dazu trifft sich die Klasse im Sitzkreis. Die Gruppen stellen ihre Ein- und Ausgaben vor und führen die Bewegungen aus. Die Bewegungen werden dann mit der ganzen Klasse gemeinsam ausgeführt.
In der Sicherung wird das Spiel zu Beginn der Stunde wieder aufgegriffen. Die Schülerinnen und Schüler sollen auch hier die Ein- und Ausgabe des Calliopes nennen. Die Eingabe ist dabei das Drücken des Knopfes A. Die Ausgaben sind einmal der Ton und das Leuchten der LED Lampe in den Farben rot oder grün. Danach wird das Spiel nochmals durchgeführt und wenn die LED Lampe rot anzeigt, dann führen die Schülerinnen und Schüler eine Bewegung mit ihrem Calliope aus.
Calliope-Verlaufsplan