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Homepage > Aktivitäten > Informatik > Programmieren > 1, 2, 3 ... > Klasse 1 bis 3 > 1: Das Spiel mit dem Kobold > Spielfigur auf Gitternetz

1.1: Eine Spielfigur wandert über ein Gitternetz

Autor/inn/en:
Publikation: 8.9.2016
Lernstufe: 2
Übersicht: Die Schüler lassen eine Spielfigur über ein Gitternetz wandern. Sie geben ihr genaue Anweisungen.
Angestrebte Kenntnisse:
  • Maschinen:
    • Maschinen führen Befehle (Anweisungen) aus.
  • Programmiersprache:
    • Um einer Maschine Anweisungen zu erteilen, benutzt man eine Pro­grammiersprache.
Wortschatz: Befehl/Anweisung, Programm
Dauer: 30 Minuten
Material: Für die Klasse:
  • eine Spielfigur
  • eine Spielmarke
  • ein A3- oder A2-Blatt mit einem Gitternetz (4 mal 3 Kästchen)
  • das Arbeitsblatt 1: "Anweisungskarten – Pfeile" (drei Kopien; die Karten eventuell laminieren, damit sie länger halten)
  • Magnete, um das Spiel an der Tafel befestigen zu können
Herkunft: La main à la pâte, Paris

Vorbemerkungen

In dieser Unterrichtseinheit lassen die Schüler eine kleine Spielfigur über ein Git­ternetz wandern – von einem Startkästchen bis zu einem Zielkästchen. Um die Aufmerksamkeit der Schüler zu fokussieren, wird die Aufgabe in eine Ge­schichte verpackt. Auf die Spielfigur wartet am Ziel ein "Bonbon": ein Glas Honig für eine Bärfigur, ein Lolli für den kleinen Raben, eine Maus für die Katze.

Sollten die Schüler die Aufgabe an der Tafel lösen oder an einem Tisch? Beides ist möglich. Wichtig ist nur, dass das Programm oder die Anweisungskarten (was gemeint ist, wird weiter unten klar) "in der gleichen Ebene" hängen/liegen – also ebenfalls an der Tafel (Magnete verwenden) oder ebenfalls auf dem Tisch. Warum ist das so wichtig? Für Erwachsene haben Pfeile eine eindeutige Bedeutung, Kindern sind Pfeile (noch) nicht so geläufig. Was bedeutet ein Pfeil, der an der Tafel festgemacht ist und nach oben zeigt, für eine Spielfigur, die auf dem Tisch verschoben werden soll? Soll es heißen: Gehe (räumlich) nach oben? Entferne dich vom Schüler? Gehe nach oben auf dem Gitternetz? Letzteres ist natürlich gemeint.

Könnte man die Schüler selbst als Spielfiguren über den Schulhof sich bewegen lassen? Warum nicht? Allerdings muss man auch da wieder aufpassen, dass bei den Schülern keine Fehlvorstellungen entstehen. Entweder man bastelt riesige Anweisungskarten – die auf dem Boden liegen sollten und nicht an der Wand (siehe vorherigen Absatz) – oder man wandelt die Aufgabe ab und verwendet anstelle der Pfeile Anweisungen wie "Gehe ein Kästchen Richtung Tor", "Gehe ein Kästchen Richtung Aula". Allerdings ist es nicht ganz einfach, das Spiel an­schließend im Klassenraum wieder auf ein Gitternetz zu übertragen.

Am besten nimmt man eine Spielfigur, die keine ausgezeichnete Richtung hat. Ihre Bewegungen sollen nur translatorische (gehe nach rechts, gehe nach links) und keine Rotationsbewegungen sein (drehe dich eine Vierteldrehung nach rechts oder Ähnliches). Das würde alles zu kompliziert machen. Hat die Klasse ein Maskottchen, das ein Vorn und ein Hinten besitzt, oder/und ein Rechts und ein Links, sollte man ganz am Anfang ein für alle Mal seine Aus­richtung festlegen – zum Beispiel Kopf nach oben, Nase nach rechts. Es hängt/liegt dann immer gleich, egal in welche Richtung es auf dem Gitternetz bewegt wird.

Diese Unterrichtseinheit wurde für Erst- bis Drittklässler konzipiert. Um ihren unterschiedlichen Fähigkeiten gerecht zu werden, wird man mit Schulanfän­gern anders an das Thema herangehen als mit Drittklässlern: münd­lich und im Rahmen der gesamten Klasse mit den Jüngeren, Gruppenarbeit und auch schon mal eine schriftliche Zusammenfassung mit den Älteren.

Ausgangssituation

Der Lehrer präsentiert den Schülern das Gitternetz mit 4 mal 3 Kästchen. Die Schüler werden der Spielfigur Anweisungen geben müssen, damit diese sich auf dem Gitternetz bewegt und zu ihrer Belohnung gelangt.

Experimentieren: Wie kann man dem Kobold Anweisungen geben?

Mündlich (ganze Klasse): Die Schüler schlagen Anweisungen vor, die man der Spielfigur geben könnte: "Lauf!", "Laufe vorwärts!", "Geh dahinten hin!" und so weiter und so fort.

Schriftlich (Gruppenarbeit): Die Schüler sollen vier gezeichnete Anweisungen finden, mit denen man die Spielfigur auf einem beliebigen Gitternetz bewegen kann.

Der Lehrer legt die Belohnung für die Spielfigur auf ein Kästchen. Die Spielfigur selbst platziert er auf ein Kästchen in der gleichen Reihe oder Spalte wie die Belohnung, 2 bis 3 Kästchen von der Belohnung entfernt. Wenn die Schüler un­genaue Anweisungen geben wie "Gehe vorwärts", fragt der Lehrer nach: "In welche Richtung vorwärts?". Eine eindeutige Antwort wäre zum Beispiel (wenn sich die Belohnung drei Kästchen über der Spielfigur befindet): Drei Mal die An­weisung "Gehe nach oben!" oder ein Mal die Anweisung "Gehe drei Mal nach oben!".

Pädagogische Anmerkung

Man kann diese Aufgabe bereits Vorschulkindern stellen, dann sollte das Gitternetz allerdings sehr einfach sein. Man kann entweder nur eine Reihe von Kästchen nehmen (dann müssen die Schüler nur sagen, um wie viele Kästchen die Spielfigur nach rechts oder nach links laufen soll), oder man nimmt ein Gitterkreuz wie in Abb. 1 rechts dargestellt.

Eine Spielfigur in zwei verschiedenen Gitternetzen

Abb. 1: Eine Spielfigur in zwei verschiedenen Gitternetzen

Der Lehrer legt Spielfigur und Belohnung nun nicht mehr in eine Reihe/Spalte, sondern diagonal zueinander. Wenn die Schüler vorschlagen, dass die Spielfigur sich diagonal bewegen soll, erklärt der Lehrer ihnen, dass sie das nicht kann. Sie kann nur auf ein Kästchen wandern, das mit dem Kästchen, auf dem sie sich befindet, eine gemeinsame Kante hat. Die Schüler werden also Anweisun­gen kombinieren müssen, zum Beispiel: "Gehe nach oben" und dann "Gehe nach rechts".

Der Lehrer fragt die Schüler schließlich, welches die vier Anweisungen sein könnten, denen die Spielfigur gehorchen sollte. Wenn die Schüler acht Anwei­sungen vorschlagen, muss der Lehrer sie daran erinnern, dass die Spielfigur sich nicht diagonal bewegen darf.

Gemeinsame Erörterung

Der Lehrer schreibt alle Vorschläge an die Tafel. Die Klasse diskutiert und ent­scheidet gemeinsam, welche vier Symbole für die vier Anweisungen verwendet werden sollen.

Im Folgenden gehen wir davon aus, dass die Klasse sich für einfache Symbole entschieden hat: für Pfeile, die die Richtung anzeigen, in die die Spielfigur sich bewegen soll. Die Schüler können die Pfeile auf Pappe malen oder sie bekom­men vom Lehrer das Arbeitsblatt 1 (drei Kopien pro Gruppe) und schneiden die ge­druckten Pfeile aus (die der Lehrer eventuell laminiert, damit sie länger hal­ten).

Pfeile nach rechts, oben, links, unten

Abb. 2: Mit Pfeilen kann man die Bewegungsrichtung anzeigen.

Der Lehrer erklärt an dieser Stelle noch einmal explizit: "Mit den Pfeilkarten gibt man der Spielfigur Anweisungen". Anstatt Anweisung kann man auch Befehl sagen. Die Schüler erklären, wie die Anweisungen lauten, die durch die Pfeil-Karten dargestellt werden: Eine Pfeil-Karte sagt der Spielfigur, in welche Richtung sie um ein Kästchen vorrücken soll – nach oben, nach unten, nach rechts oder nach links.

Pädagogische Anmerkungen

  • Richtungsanweisungen mit Pfeilen sind allozentrische Richtungsanwei­sungen (im Gegensatz zu egozentrischen Richtungsanweisungen). Sie sind unabhängig von der Blickrichtung der Spielfigur. Man muss nur zu Beginn festlegen, wo für das Gitternetz oben und unten ist. Allozentri­sche Anweisungen im Klassen­raum wären: "Gehe einen Schritt Richtung Tafel!" oder "Gehe einen Schritt Richtung Tür!". Himmelsrichtungen, die die Schüler aus dem Erd­kunde­unterricht kennen, sind ebenfalls allozen­trisch [1].
  • Wenn wir im Folgenden von Anweisungskarten sprechen, sind die vier Karten mit den Pfeilen gemeint (Abb. 2).

Eine Spielfigur und ein Lolli auf einem 4x3-Gitternetz

Abb. 3: Eine Rabenfigur und ein Lolli auf einem 4x3-Gitternetz [2]

Rollenspiel

Der Lehrer lässt an der Tafel über dem Gitter genügend Platz für die Anwei­sungskarten. In diesem Bereich, dem Programmierbereich, werden von links nach rechts die Anweisungskarten platziert. Die Anweisungen werden nach­einander ausgeführt.

Der Lehrer befestigt mit einem Magneten eine erste Anweisungskarte in dem Programmierbereich und setzt eine Spielmarke darauf (einen größeren bunten Magneten zum Beispiel). Die Schüler bewegen die Spielfigur entsprechend der Anweisung. Anschließend bringt der Lehrer, rechts neben der ersten, eine zweite Anweisung an, und setzt die Spielmarke auf diese zweite Anweisungs­karte. Die Spielmarke zeigt an, welche Anweisung gerade ausgeführt werden soll. Man muss sich die vorherigen nicht merken und muss auch noch nicht an die folgenden Anweisungen denken. Der Lehrer befestigt immer weitere Anwei­sungen an der Tafel (die Spielmarke wandert immer weiter nach rechts). Die Schüler schauen sich die jeweilige Anweisung an und bewegen die Spielfigur auf dem Gitternetz.

Zusammenfassung

Die Schüler fassen zusammen, was sie in dieser Unterrichtsstunde gelernt haben.

Beispiel:

  • Um die Spielfigur zu bewegen, kann man ihr einfache Anweisungen ge­ben. Man sagt dazu auch Befehle.
  • Eine Aneinanderreihung von Anweisungen nennt man ein Programm.

Mögliche Erweiterung

Der Lehrer platziert die Spielfigur auf das Gitternetz. Die eine Hälfte der Klasse "versteckt" die Belohnung, indem sie ein Programm erstellt, mit dessen Hilfe die Spielfigur die Belohnung finden kann. Die zweite Hälfte der Klasse muss die Be­loh­nung finden, indem sie das Programm ausführt.


Fußnoten

1: Macht man diese Aktivität mit Schulanfängern (oder mit Kindergartenkin­dern), kann man an die Ränder des Gitternetzes "Orientierungshil­fen" zeichnen, sodass die Anweisungen lauten: "Gehe zum roten Berg!", "Gehe zum blauen Meer!", "Gehe zum grünen Wald!" oder "Gehe zur gelben Wüste!". Die Umge­bung zu kontextualisieren hilft (insbesondere jünge­ren) Kindern, nach und nach mit den Pfeilen umzugehen.

2: Kindergartengruppe (4- bis 5-Jährige) von Jessica Mazoyer (Paris)

Letzte Aktualisierung: 17.1.2017

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