TU Chemnitz: Fakultät für Informatik: Angebote...: Grundschüler

Informatik für Grundschüler

An alle Grundschüler und ihre Eltern

Computer sind heutzutage in fast jedem Kinderzimmer zu finden und sicher haben die meisten Kinder bereits Erfahrung im Umgang mit diesen Geräten und deren Bedienung. Doch was steckt in einem Computer und wie funktioniert er eigentlich ? Das Ziel des Kurses „Informatik für Grundschüler“ ist die kindgerechte Vermittlung informatischen Wissens, das über die Bedienung eines Computers hinaus geht. Kindern wird auf spielerische Weise erklärt, aus welchen Teilen ein Computer besteht, wie sie im Einzelnen funktionieren und wie man Computer verwendet, um eigene Ideen in Form von Programmen zu realisieren. Der Kurs umfasst 8 Lehreinheiten zu jeweils 2 Unterrichtsstunden und ist für eine Gruppe von maximal 10 Kinder der Klassenstufen 2 bis 4 geeignet. Die Einheiten können, je nach Absprache wöchentlich oder 14-tägig erfolgen und werden von Mitarbeitern oder Studenten der Universität gehalten. Im Kurs selbst werden die Grundfertigkeiten der Bedienung eines Computers vorausgesetzt. Die Kinder sollten Freude und Interesse für Technik mitbringen. Um die Zusammenhänge der Steuerung und der Programmierung von Computern zu vermitteln, wird das Lego-Mindstorms-NXT-Set verwendet. Dieser kindgerechte Baukasten umfasst einen einfachen Computer, der einen Lego-Roboter steuert. Der Lego-Roboter wird am PC programmiert. Anhand einer grafisch anschaulichen und spielerisch zu entdeckenden Oberfläche werden die grundlegenden Zusammenhänge der Programmierung schrittweise erläutert. Nach und nach werden die Kinder selbstständig Programme erstellen und am Roboter ausprobieren. Die für den Kurs notwendige Lego-Ausrüstung wird von der Universität zur Verfügung gestellt.

Der Kurs:

	Einheit 1:	Einführung: Was sind Computer?
Anhand eines Gerätes, das schrittweise und zum Anfassen zerlegt wird, vermittelt die erste Einheit den Kindern das Grundwissen, was Computer genau sind, aus welchen Teilen sie bestehen und wie sie technisch gesehen funktionieren. Im Anschluss daran wird der Lego-Roboter vorgestellt und ein Ausblick über die folgenden Einheiten und deren Inhalt gegeben.
	Einheit 2:	Wie funktionieren Computer-Programme?
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. Nach einer Einführung in die Lego-Programmier-Oberfläche wird ein erstes kleines Programm erstellt und mit dem Roboter getestet.
	Einheit 3:	Schritt für Schritt den Roboter steuern
In Einheit 3 wird vor allem viel Raum gelassen, mit der kennengelernten Oberfläche zu spielen. Anhand der Einführung erster Befehle, die über das einfache Geradeaus-Fahren hinausgehen, werden die Kinder ermutigt, die Fähigkeiten des Roboters zu testen und ihr Verständnis der vermittelten Programmier-Grundlagen zu festigen.
	Einheit 4:	Wenn der Computer etwas wiederholen soll
Diese Einheit stellt das Programmier-Konzept der Schleife vor. Mit der Einführung der entsprechenden Befehle wird vermittelt, wie Computer Dinge wiederholen können und welche Möglichkeiten der Programmierung sich damit eröffnen.
	Einheit 5:	Sensoren, Fühlen und Reagieren
Die Vorstellung der Sensorik des Roboters im Allgemeinen und des Berührungsschalters im Besonderen wird genutzt, um das Konzept der „Wenn-Dann-Verzweigung“ zu erläutern und auszuprobieren. Ein erstes komplexeres Programm wird erstellt und der Roboter wird damit intelligent genug, um auf Zusammenstöße zu reagieren.
	Einheit 6:	Wie merkt sich der Computer etwas?
Die Einheit 6 erklärt, wie ein Computer Dinge speichern kann, um später darauf zurückzugreifen. Mit Hilfe des komplexeren Programmes aus Einheit 5 wird das Konzept der „Variablen“ vorgestellt. Die Kinder lernen so, wie Variablen funktionieren und testen es anschließend am Roboter.
	Einheit 7:	Wie erstelle ich eigene Befehlsblöcke für den Roboter?
Diese Einheit stellt den Kindern vor, wie sie eigene Anweisungsfolgen zu neuen Befehlen zusammenfassen können. Mit dem Aus- und Umbau der bisherigen Programme wird auf diese Weise das Programmierkonzept der „Funktionen und Prozeduren“ verdeutlicht und ausprobiert.
	Einheit 8:	Abschluss, Ausblick und Zusammenführung
Die letzte Einheit führt das vermittelte Wissen in einem großen und komplexen Programm zusammen. Mit Hilfe weiterer Sensor-Befehle wird der Roboter so intelligent programmiert, dass er Hindernisse erkennen und ihnen ausweichen kann. In einem kleinen abschließenden Wettkampf testen die Kinder ihre erstellten Programme.

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