Unterrichtssequenzen Roboter (NXC) SJ12_13

Unterricht Februar

Unterricht am Donnerstag 7.2.2013

  1. Wir klären, wie der Unterricht in diesem HJ aussehen soll: Themenschwerpunkte und Ablauf der Unterrichtsstunden
    • Fokus sind Lernstrategien und nicht nur Lerninhalte
    • problemorientiertes bzw. lösungsorientiertes Arbeiten – was bedeutet das?
    • Während der Projekte  nach dem Prinzip „flipped classroom“ arbeiten.
    • eigenverantwortliches Arbeiten und Lernen
      • Motivation -> Interesse -> Lernfortschritt
      • Wer das nicht hinbekommt, bitte bei mir zur Beratung melden!!!!!

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  2. Parallel zum Unterricht sollt ihr ebenfalls einen eigenen Blog führen, dazu zeige ich euch zunächst, wie man einen Blog anlegt und dann, was dort hinein soll:
  • Es geht darum eine wissenschaftliche Haltung beim Lernen einzunehmen!!!
  • Wissenschaftler machen sich Notizen zu dem, was sie erforschen – müssen sie, um ihr Vorgehen anschließend noch nachvollziehen zu können!!!
  • Notizen zum Vorgehen
  • Fragen, die aufgekommen sind
  • Lösungswege zu den Fragen
  • Lösungen zu den Fragen
  • Wichtige Ergebnisse / Erkenntnisse festhalten
  • Wenn Neues hinzu kommt, muss altes eventuell neu überdachtoder verworfen werden – geht nur, wenn man Notizen dazu hat!
  • Fehler machen ist gut – kann man viel draus lernen – aber man muss sie erkennen!!!!!!!!

Inahlte zum Blog:Stundenprotokolle Wissenschaftlich

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Definition Dummheit:

„Immer wieder das Gleiche tun und hoffen, das was Neues dabei herauskommt“

->Bedeutung: man lernt nicht aus seinen Fehlern, macht sie daher immer wieder!

Ich erweitere das: „nichts zu tun, aus Angst vor Fehlern, ist ebenfalls dumm!“

Zusatz:

Shaolin Weisheit: „einen Fehler machen und ihn nicht korrigieren, erst das heißt, einen Fehler zu machen“!

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Es ist wichtig zu verstehen, dass Fehler machen in Ordnung ist – und auf keinen Fall negativ bewertet wird!!!!!!!!!!!!!!!!

Nur, wenn man nicht bereit ist, aus den Fehlern zu lernen oder immer wieder den gleichen Fehler macht, dann wird das negativ bewertet.

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Ergebnisse aus der Stunde:

Wichtig ist, dass beide Seiten – Schüler und Lehrer umlernen und mit Fragen und Fehler ganz offen und positiv bewertend umgehen. Fehler zu machen ist ausdrücklich erlaubt – nur sie immer wieder zu machen, ohne etwas dazuzulernen, dass ist per Definition „dumm“. Fragt also unbedingt nach, bis ihr es ganz verstanden habt, damit ihr den Fehler nicht immer wieder macht!

Dann haben wir den Blog für euch angelegt und dann war leider die Stunde schon zu Ende.

Mir hat es viel Spaß gemacht heute und ich freue mich darauf nächste Stunde mit euch mit dem Thema anzufangen – was wir heute leider nicht geschafft haben.

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Unterricht am 14.2.2012

Achtung: 2 Gruppen müssen Roboter zusammenbauen – wer hat Lust und würde das jetzt schon nebenbei tun????

Heute haben hoffentlich einen Blog fertig und können nun parallel im Unterricht damit arbeiten und festhalten, was sie erarbeitet haben.

Vergessen letzte Stunde: Wie sieht eure Vorstellung zum Unterricht aus? Wünsche????

Folgendes sollte im Blog stehen:

Es geht darum eine wissenschaftliche Haltung beim Lernen einzunehmen!!!

Wissenschaftler machen sich Notizen zu dem, was sie erforschen – müssen sie, um ihr Vorgehen anschließend noch nachvollziehen zu können!!!

  • Notizen zum Vorgehen
  • Fragen, die aufgekommen sind
  • Lösungswege zu den Fragen
  • Lösungen zu den Fragen
  • Wichtige Ergebnisse / Erkenntnisse festhalten
  • Wenn Neues hinzu kommt, muss altes eventuell neu überdacht oder verworfen werden – geht nur, wenn man Notizen dazu hat!
  • Fehler machen ist gut – kann man viel draus lernen – aber man muss sie erkennen!!!!!!!!

Nun zum Thema – ein erster Einstieg

Einstieg ins Thema Roboter: Einstieg Roboter Gallery Tour

Wir werden Gruppen zusammenstellen, in denen ihr die Gruppenarbeit erledigt.

Ergebnisse der Stunde

Ich habe euch in Gruppen eingeteilt und ihr habt angefangen die Themen zu bearbeiten.

Bei Gruppe 1 kam die Frage auf, was ein Roboter eigentlich ist – bin gespannt auf eure Antwort.

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Unterricht 21.2.2013

Ihr habt heute noch Zeit die Bearbeitung abzuschließen (erste Stunde), dann solltet ihr in den Gruppen die Themen austauschen, denn nächste Woche schreiben wir einen Test über die Gruppenarbeit.

Ergebnisse der Stunde

Wegen E-Truck war der Unterricht leider heute etwas strukturlos. Dennoch habt ihr es geschafft, die Ergebnisse in den Expertengruppen zusammanzustellen und diese dann in den Stammgruppen auszutauschen.

Ich erwarte, dass ihr die Ergebnisse in euren Blogs festhaltet – jede Gruppe sollte mir einen Blog-Link zukommen lassen, dann werde ich die Testinhalte euren Ergebnissen, die ihr im Blog festgehalten habt anpassen.

Erhalte ich keine Blogs, stelle ich die testinhalte slebst zusammen!

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Unterricht 28.2.2013

Test über die Gruppenarbeit!

Einteilungen der 2er Gruppen für die Roboter-Projekte.

Alle: Wie muss ich einem Roboter Anweisungen geben? Kurze Diskussion dazu, welche Probleme auftauchen

  1. Ungenauigkeiten der Sprache
  1. Ungenaue Anweisungen
  1. Wortschatz

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Projektarbeit:

Ich würde euch gern ermöglichen dieses HJ ein Projekt zu bearbeiten – für diejenigen, denen das zu schwer ist, werde ich Arbeitsblätte bereit haben, die sich dann Stück für Stück einem kleinen Projekt nähern.

  1. Vorschläge für mögliche Projekte:

Kompetenzen, die zu erreicen sind in diesem HJ (speziell, wenn ihr in einem Projekt arbeitet, solltet ihr im Blick behalten, was ihr können müsst am Ende):

  • Vollständiges Konzept dazu, was eine Variable und ein dazugehöriger Datentyp ist.
  • Begriffen haben, was eine Programm-Verzweigung ist und wie man sie in ein NXC-Programm sinnvoll integrieren kann.
  • Begriffen haben, was eine Schleife ist und wie man sie sinnvoll in ein NXC-Programm einbauen kann.
  • Bedingungen für Verzweigungen und Schleifen in der Sprache NXC formulieren können (die Vergleichsoperatoren ==, $$, != || sollten bekannt sein).

Das sind die Mindestanforderungen. Darüber hinaus wäre schön:

  • Wissen, wie man sich wiederholende Programmabschnitte in Prozeduren ausgliedern kann und was das für Vorteile beim Programmieren bringt.
  • For-Schleifen als Ergänzung zur while Schleife kennen.

Ihr könnt euch aus den oben genannten Aufgabenstellungen ein Projekt raussuchen oder ihr überlegt euch selbst etwas – was ihr aber bitte mit mir absprecht, bevor ihr es umsetzt.

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Arbeiten mit konkreten Arbeitsblättern:

Wenn ihr lieber den „geführten“ Weg gehen wollt und Stück für Stück unter etwas mehr Anleitung das „Programmieren“ (zumindest ein paar grundlagen dazu) erlernen wollt, dann bitte mit folgendem AB beginnen: Kleine Schritte

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Unterricht im März

Unterricht 21.3.2013

  1. Test zurück -> Startbonus keine Punkte für falsche Kreuze abgezogen
  1. Arbeit mit Blog

-> daran denken, ihn regelmäßig in der Stunde zu führen

-> von selbst abgeben, wenn Dinge unklar sind

-> Achtung: Fehler machen okay – aber daraus lernen d.h. auch Fehler erkennen!!!!!!!!!!!!

3. Arbeiten am Projekt:

Die Gruppen teilen mir bitte mit, für welches Projekt sie sich entschieden haben und erarbeiten einen groben Plan, wie sie vorgehen wollen – den legen sie mir bitte vor, damit ich drauf schauen kann, ob der auch real durchzuführen ist in diesem HJ.

Wenn ihr Hilfestellung braucht, schaut mal auf der Materialseite im Blog – die Videos oder z.B. kleinere Beispielprogramme (die ihr erst verstehen solltet und dann in euer Programm einbauen solltet): Einfache Programme

Wenn ihr Fragen habt zu eurem Programm oder zu den Beispielprogrammen und in den Videos keine passende Erklärung findet, dann bitte eine Mail an mich, was genau das Problem ist und ich schicke euch ein dazu passendes Erklärungsvideo!

4. Arbeiten mit konkreten Arbeitsblättern:

AB: Kleine Schritte 

heute abschließen und am Ende wollen wir uns ein paar Ergebnisse anschauen.

  • Was ist bei der Kommunikation mit einem Roboter zu beachten?
  • Wie müssen die einzelnen Anweisungen „aussehen“?
  • Lassen sich vielleicht schon ein paar grundlegende Strukturen erkennen, die man später auch in den Roboter-Programmen verwenden kann?

Ergebnisse der Stunde

Nicht gleich aufgeben, wenn etwas verwirrend ist – dranbleiben und sich durchkämpfen. Nehmt es als Herausforderung und findet einen Weg sie zu meistern.

Wir haben Imkes Programm zu „KleineSchritte“ angeschaut und in der Realität getestet.

Als erste grundlegende Struktur beim Programmieren haben wir Schleifen entdeckt – und warum diese sinnvoll sind – anstatt auszumessen, wie lange Robi vorwärts gehen soll, kann man die Sensoren benutzen und ihn z.B. solange vorwärts gehen lassen, bis er ein Hindernis entdeckt.

Eine Schleife bedeutet, dass ich Robi immer wieder die gleiche Anweisung oder auch mehrere Anweisungen gebe, bis eine Bedingung erreicht ist, die die Schleife dann beendet.

Dazu gibt es auch ein Video (findet ihr in den Materialien).

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Unterricht am 28.3.2013

Kompetenz:

  1. Ich kann einfache NXC Programme  nachvollziehen
  1. Ich kenne grundlegende  Programmstrukturen und kann sie in NXC umsetzen

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Inhalt:

  1. Arbeit mit Blog

-> daran denken, ihn regelmäßig in der Stunde zu führen

-> von selbst abgeben, wenn Dinge unklar sind

-> Achtung: Fehler machen okay – aber daraus lernen d.h. auch Fehler erkennen!!!!!!!!!!!!

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  1. Alle: wie ein  Programm auf den Roboter „laden“?

Video dazu http://youtu.be/V6JcewILl0E

  1. Arbeiten am  Projekt:
    1. Fragen – Gewünschte Hilfestellungen???

Hilfen:

  •  die Videos (Siehe Materialien)
  •  z.B. kleinere Beispielprogramme (die ihr  erst verstehen solltet und dann in euer Programm einbauen solltet): Einfache Programme
  1. Arbeiten mit  konkreten Arbeitsblättern:

AB: AB EasyRobi2

  1. AB lesen
  2.  AB  besprechen
  3. AB ausführen
  4. Selbst eine Befehlsübersicht anlegen – in eigenen Worten, was welcher Befehl bedeutet.

Ergebnisse der Stunde

Ihr solltet nun in der Lage sein, ein Programm vom PC auf den Roboter zu laden. Ihr solltet einfache Änderungen in einem Programm in dem Editor Brixx vornehmen können.

Ihr müsst verstehen, dass ein Programm übersetzt (compiliert)  werden muss, bevor es auf den Roboter geladen werden kann. Liefert der Übersetzer (Compiler) unten in dem Editorfenster einen Fehler, so muss der korrigiert werden, bevor ihr das Programm auf den Roboter ladet.

Ihr solltet erste einfache Änderungen gemacht haben, im Blog unbedingt festgehalten haben, was die Änderungen bewirken und was daher die einzelnen Befehle, die ihr analysiert habt, zu bedeuten haben….

Da machen wir nächste Stunde weiter.

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Unterricht 4.4.2013

  1. Arbeit mit Blog-> Susan stellt ihren Blog vor…

-> daran denken, ihn regelmäßig in der Stunde zu führen / Sahra bitte mal zeigen, was du aufgeschrieben hast….

  1. Arbeiten am  Projekt:

AB: AB EasyRobi2 – so weit bearbeiten, bis in dem ersten einfachen Programm alle Details in einer Art Übersicht vollständig definiert werden können. Ihr müsst verstanden haben:

  • Wie man Werte von einem Sensor ausliest.
  • Wie man Motoren zum drehen bringt.
  • Sie man mit Variablen umgeht.
  • Wie man auf Sensorwerte reagiert, z.B. mit Motordrehung oder Stillstand.

Fragen – Gewünschte Hilfestellungen???

Hilfen:

  •  die Videos (Siehe Materialien)
  •  z.B. kleinere Beispielprogramme (die ihr  erst verstehen solltet und dann in euer Programm einbauen solltet): Einfache Programme
  1. Arbeiten mit  konkreten Arbeitsblättern:

AB: AB EasyRobi2

  1. AB lesen
  2.  AB  besprechen
  3. AB ausführen
  4. Selbst eine Befehlsübersicht anlegen – in eigenen Worten, was welcher Befehl bedeutet.

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Unterricht im April

Unterricht 4.4.2013

  1. Arbeit mit Blog-> Susan stellt ihren Blog vor…

-> daran denken, ihn regelmäßig in der Stunde zu führen / Sahra bitte mal zeigen, was du aufgeschrieben hast….

  1. Arbeiten am  Projekt:

AB: AB EasyRobi2 – so weit bearbeiten, bis in dem ersten einfachen Programm alle Details in einer Art Übersicht vollständig definiert werden können. Ihr müsst verstanden haben:

  • Wie man Werte von einem Sensor ausliest.
  • Wie man Motoren zum drehen bringt.
  • Sie man mit Variablen umgeht.
  • Wie man auf Sensorwerte reagiert, z.B. mit Motordrehung oder Stillstand.

Fragen – Gewünschte Hilfestellungen???

Hilfen:

  •  die Videos (Siehe Materialien)
  •  z.B. kleinere Beispielprogramme (die ihr  erst verstehen solltet und dann in euer Programm einbauen solltet): Einfache Programme
  1. Arbeiten mit  konkreten Arbeitsblättern:

AB: AB EasyRobi2

  1. AB lesen
  2.  AB  besprechen
  3. AB ausführen
  4. Selbst eine Befehlsübersicht anlegen – in eigenen Worten, was welcher Befehl bedeutet.

Ergebnisse

Susans Blog: http://blogs.hamburg.schulcommsy.de/276082_2204651/5-2/dezember/03-11-12/

Was bedeutet was im Programm!?

task main(){  -> Hauptaufgabe, das, was Robi tun soll.

SetSensorLowspeed(S4);   -> Ultraschallsensor an Port 4 angeschlossen.

int x = SensorUS(S4);   -> hier haben wir abgebrochen, weil ihr erst klären müsst, was eigentlich eine Variable ist….. -> HA Videos zu Variablen sehen (siehe Robotik Material und die HA auf der Startseite)

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Unterricht 11.4.2013

  1. Warum sollt ihr programmieren lernen?
  2. Video: kurz:http://www.youtube.com/watch?v=qYZF6oIZtfc   lang:http://www.youtube.com/watch?v=nKIu9yen5nc
  3. Neues Video zu Schleifen: http://youtu.be/gnCEpNQdhCs
  4. Arbeit mit Blog -> daran denken, ihn regelmäßig in der Stunde zu führen – Fragen????
  5. Projekt – weiter machen – Fragen???
  6. VIDEOS ZU Variablen (siehe HA zu heute) besprechen – Fragen klären….
  7. Was bedeutet:

int x = SensorUS(S4);   ->…..

Weiter im Programm die einzelnen Zeilen besprechen??? Oder neu probieren?????

int speed = 30;

 while(x >20){

      OnFwd (OUT_AB, speed);

     Wait(500);

     ResetScreen();

     x = SensorUS(S4);

 }

Off (OUT_AB);

Ergebnisse der Stunde

Wir haben besprochen, was eine Variable ist (bitte im Video anschauen, falls noch Fragen dazu). Das setze ich nun als bekannt voraus.

Die weiteren Befehle, die oben angegeben sind, wurden auch besprochen – nur wie genau eine Schleife funktioniert noch nicht – dazu nächste Stunde mehr….

HA: die Videos zu Schleifen anschauen (siehe Material Robotik)

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Unterricht 18.4.2013

  1. Arbeit mit Blog -> daran denken, ihn regelmäßig in der Stunde zu führen – Fragen????
  2. Projekt – weiter machen – Fragen???
  3. VIDEOS ZU Schleifen (siehe HA zu heute) besprechen – Fragen klären….
  4. Was bedeutet:

int xyz = 10;

int z = 0;

while(xyz  >0){

z=z+2;

xyz=xyz-1;

}

Welchen Wert hat z am Ende???

Ergebnis aus der Stunde: Tabelle aufstellen, dann erhält man am Ende 20

Achtung: es heißt >0 also bricht er schon bei 0 den Durchlauf ab!!!

Tabelle fängt so an

z         xyz

0         10

2          9

4          8

6          7

………

Um festzustellen, wie eine Schleife abläuft, kann man sich immer eine solche Tabelle mit den Werten der Variablen in jedem Durchlauf anfertigen!

____________________

Neues Programm:

  x = SensorUS(S4);

  while(x >20){

     OnFwd(OUT_AB,30)

     Wait(500);

     if (Sensor(S1)){  //Touch wurde gedrückt

        Off(OUT_AB);

        Wait(1000);

     }

     x = SensorUS(S4);

 }

  1. Fügt das in ein Task Main ein und probiert es aus.
  2.  Ändert es ab und versucht auch hier herauszufinden, wie es funktioniert.
  3.  Besprechung der Ergebnisse am Ende der Stunde.

Ergebnis der Stunde

Da noch ein paar Zeilen im Programm zu ergänzen waren, hatten einige von euch Schwierigkeiten. Die meisten haben es zwar am Ende zum Läufen bekommen, aber es blieb eine Zeit zum Ausprobieren. Das holen wir nächste Stunde nach.

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Unterricht 25.4.2013

  1. Achtung: Klausur nach den Ferien!!!
  2. Projektabgabe: eine Woche nach der Klausur!!!
  3. Erste Blogs abgeben: Kü, Al, Ja, Ma, Ay, An, Jasp-und wer will!
  4. Arbeit mit Blog -> daran denken, ihn regelmäßig in der Stunde zu führen – Fragen????
  5. Projekt – weiter machen – Fragen???
  6. Weiter ist dem Programm von letzter Stunde und nun ausprobieren. Der neue Teil mit dem if nennt sich „Programmverzweigungen“. Dazu gibt es auch ein Video, wenn ihr gar nicht weiter kommt: http://youtu.be/I5O9XgnUh2M
  7. Falls ihr noch grundlegende Fragen zum Programm habt, vielleicht ein paar Tipps hier:

http://youtu.be/cOxc64BMY5I

Was solltet ihr am Ende des Stunde nun alles können?

  • Variablen im Programm anlegen können uns sie zur Steuerung des Programms verwenden können.
  • Sensorwerte in Variablen tun, um später darauf zugreifen zu können.
  • Schleifen im Programm definieren.
  • Bedingungen von Schleifen selbst formulieren können.
  • Programm-Verzweigungen verstehen und sinnvoll im Programm einsetzen können.

Wer das kann: sucht sich nun eine kleine Aufgabe aus, die er mit Robi programmiert und umsetzt „Miniprojekt“.

Wer das nicht kann: Videos erneut anschauen, die kleinen Beispielprogramme durchgehen, alle Fragen klären und mit dem vorgegebenen Code ein wenig mehr herumspielen.

Ergebnisse der Stunde

Leider noch keine Ergebnisse aus dem Umsätzen der neuen Datenstruktur am Roboter – das dann nach der Klausur

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Unterricht 16.5.2013

Klausur

  • Variablen verstehen und in einem konkreten Programm umsetzen können (incl. Datentypen)
  •  Schleifen im Programm erkennen und auswerten können. Auch selbst einfache Schleifen, die Sensorwerte in ihren Bedingungen verarbeiten, programmieren können.
  • Programmverzweigungen auswerten und selbst programmieren können.
  •  Grundlegende Roboter- Befehle kennen und anwenden können (Sensorwerte auslesen, Sensoren an Eingängen festlegen, Motoren bewegen und stoppen können).

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Unterricht 23.5.2013

Projekte fertigstellen – zumindest kleinere Einheiten sollten fertig sein, die dann in den nächsten Wochen noch erweitert werden können.

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Unterricht im Mai

Unterricht 16.5.2013

Klausur

  • Variablen verstehen und in einem konkreten Programm umsetzen können (incl. Datentypen)
  •  Schleifen im Programm erkennen und auswerten können. Auch selbst einfache Schleifen, die Sensorwerte in ihren Bedingungen verarbeiten, programmieren können.
  • Programmverzweigungen auswerten und selbst programmieren können.
  •  Grundlegende Roboter- Befehle kennen und anwenden können (Sensorwerte auslesen, Sensoren an Eingängen festlegen, Motoren bewegen und stoppen können).

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Unterricht 23.5.2013

weitere Blogs abgeben…

Projekte fertigstellen – zumindest kleinere Einheiten sollten fertig sein, die dann in den nächsten Wochen noch erweitert werden können.

Abschlussvorführung nächste Woche!

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Unterricht 30.5.2013

weitere Blogs abgeben…

Roboter-Projekte vorstellen

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