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Fakultät für Informatik
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Informatik für GrundschülerBild Sch�lerer

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Für interessierte Grundschüler

 
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 zwei Unterrichtsstunden und ist für eine Gruppe von maximal 14 interessierten Kinder der Klassenstufe 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.
 
Die Vermittlung basiert auf der graphisch orientierten und kindgerechten Programmiersprache Scratch. Nach Absprache können auch die Einplatinencomputer Calliope mini zum Einsatz kommen, um die Interaktion des Computers mit der Umwelt stärker zu betonen.
 
Interessierte Grundschulen sprechen die konkreten Termine mit der Fakultät für Informatik ab und organisieren die Auswahl und Information der interessierten Schülerinnen und Schüler. Die Teilnehmer nutzen das lokale Computerkabinett ihrer Grundschule.

Kurs Calliope

Einheit 1:
Einführung: Was sind Computer? Was ist ein Programm?

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.

Einheit 2:
Erste Sensoren: Fühlen

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.

Einheit 3:
Weitere Sensoren: Hören

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.

Einheit 4:
Ausgabe von Tönen

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.

Einheit 5:
Der Gleichgewichtssinn

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.

Einheit 6:
Der Lichtsensor

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.

Einheit 7:
Kommunikation

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.

Einheit 8:
Auswertung

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.

 

Kurs Scratch

Einheit 1:
Einführung: Was sind Computer? Was ist ein Programm?

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.

Einheit 2:
Malen mit Befehlen

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.

Einheit 3:
Wir entwickeln ein Spiel

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.

Einheit 4:
Das Spiel wird erweitert

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.

Einheit 5:
Variablen

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.

Einheit 6:
Ein weiteres Spiel

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

Einheit 7:
 

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.

Einheit 8:
Auswertung

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.