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Homepage > Aktivitäten > Informatik > Programmieren > 1, 2, 3 ... > Klasse 1 bis 3 > 3: Das große Abenteuer > Zauberschlüssel

3.6 (optional): Einen Zauberschlüssel anfer­tigen

Autor/inn/en:
Publikation: 19.9.2016
Lernstufe: 2
Übersicht: Malaika weiß nun, wie sie wieder nach Hause kommt. Der Zauberer gibt ihr zum Abschied einen Zauberschlüssel, mit dem sie jederzeit wieder in die Welt des Zauberers zurückkehren kann.
Angestrebte Kenntnisse:
  • Programmiersprache:
    • Mit einer Programmiersprache kann man einer Maschine Anweisungen geben.
  • Algorithmen:
    • Ein Algorithmus ist eine Verarbeitungsvorschrift zur Lösung eines Pro­blems.
    • Mit einer Schleife im Programm kann man eine Anweisung wiederholen: Man kann die Anweisung eine bestimmte Anzahl von Malen wiederho­len oder so oft, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.
Wortschatz: verschlüsseln, entschlüsseln
Dauer: eine Stunde
Material: Für jede Gruppe:
  • ein Lego-Kasten oder Ähnliches
Herkunft: La main à la pâte, Paris

Vorbereitung

In dieser Unterrichtsstunde werden sehr viele Legosteine (oder Ähnliches) ge­braucht: pro Zweiergruppe 3 bis 6 Sorten von Steinen (die sich in Größe oder Farbe unterscheiden), und von jeder Sorte etwa 6 Stück. Der ge­sam­ten Klasse sollten 100 bis 200 Legosteine zur Verfügung stehen.

Vor der Unterrichtsstunde fertigt der Lehrer aus Legosteinen mehrere "Schlüs­sel" an, die aus einem sich wiederholenden Muster bestehen (Abb. 1). Anhand der Schlüssel sollen die Schüler den Begriff der Schleife besser "begreifen".

Ausgangssituation

Der Zauberer hat Malaika geholfen, ein magisches Pfannkuchen-Törtchen zu backen. Sobald Malaika eins von den Törtchen isst, wird sie in ihre eigene Welt zurückkehren. Zum Abschied schenkt der Zauberer Malaika einen Zauber­schlüs­sel. Mit diesem Zauberschlüssel kann Malaika jederzeit wieder in die Wun­der­welt des Zauberers zurückkehren. Malaika isst eines der Pfannkuchen-Törtchen, schließt die Augen und steht plötzlich wieder in ihrem Zimmer. In der Hand hält sie den Zauberschlüssel, den sie gern auch an ihre Freunde weiter­geben würde. Wie könnte sie den Zauberschlüssel beschreiben, damit ihre Freunde ihn nachbauen können?

Den Zauberschlüssel beschreiben und duplizieren (Gruppenarbeit)

Der Lehrer gibt jeder Gruppe einen seiner Schlüssel (die er vor der Stunde aus Le­go­steinen zusammengesteckt hat). Die Schüler sollen herausfinden, welches das Grundmuster ihres Schlüssels ist und wie oft sich das Grundmuster wieder­holt.

Damit die Kinder ihren Schlüssel wirklich genau beschreiben, kann man ihnen folgende Methode vorschlagen: "Stell dir vor, dass wir miteinander telefo­nie­ren und du mir beschreiben willst, wie ich den Schlüssel nachbauen soll. Du musst mir alles ganz genau beschreiben, weil ich nicht sehe, was du siehst. Und du siehst nicht, was ich mache."

Beschreibung des Zauberschlüssels

Abb. 1: Beschreibung des Zauberschlüssels [1]

Schüler und Lehrerin an der Tafel

Abb. 2: Schüler und Lehrerin an der Tafel [1]

Pädagogische Anmerkung

Vielleicht kommen die Schüler auf die Idee, die Noppen der Legosteine durchzunummerieren. Das kostet zwar Zeit, aber die Beschreibung wird dadurch sehr genau.

Gemeinsame Erörterung: Der Begriff "Schleife"

Sobald die einzelnen Gruppen der Meinung sind, dass sie ihren Schlüssel ein­deu­tig beschreiben können, präsentieren sie ihn der Klasse. Der Lehrer hilft ihnen, ihr "Programm" und die "Anweisungen", die es enthält, neu zu formu­lieren. Er führt den Begriff der Schleife ein.

Experimentieren: Einen neuen Schlüssel erfinden und beschreiben (Gruppenarbeit)

In jeder Gruppe baut ein Schüler heimlich einen neuen Schlüssel: Er wiederholt 3 bis 4 Mal ein einfaches Grundmuster. Ohne den anderen Schülern der Gruppe den Schlüssel zu zeigen, beschreibt er ihnen das Grundmuster und sagt ihnen, wie oft er das Grundmuster wiederholt hat. Er muss ihn gut beschreiben, unter Verwendung eines sehr präzisen Wortschatzes. Die anderen Schüler folgen seinen Anweisungen und bauen eine Kopie des Schlüssels. Der Lehrer achtet darauf, dass der Schüler seinen Schlüssel gut versteckt hält und greift auch nicht ein, wenn die anderen Schüler bei ihrem Nachbau Fehler machen. Zum Schluss vergleichen die Schüler Original und Kopie. Wenn diese nicht überein­stimmen, versuchen sie die Ursache des Fehlers herauszubekommen.

Komplexere Schlüssel erfinden (Gruppenarbeit)

Der Lehrer lässt anschließend einen komplizierteren Schlüssel von Gruppe zu Gruppe herumgehen. Zunächst scheint das Grundmuster einfach zu sein, aber in Wirklichkeit besteht er aus einer Kombination zweier Schleifen. Zum Beispiel: ABC ABC ABC D ABC ABC ABC D. Die Klasse identifiziert zunächst das allge­meine Muster (ABC ABC ABC D), das zwei Mal wiederholt wird. In diesem Mus­ter gibt es wiederum ein Grundmuster (ABC), das drei Mal wiederholt wird.

Die Schüler können nun selbst kompliziertere Schlüssel bauen, in denen in­einander verschachtelte Schleifen vorkommen. Ziel ist wie immer, dass andere Schüler den Schlüssel ihrerseits nachbauen können.

Zusammenfassung

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

Beispiel:

  • Ein Algorithmus ist eine Verarbeitungsvorschrift zur Lösung eines Pro­blems.
  • Mit einer Schleife im Programm kann man eine Anweisung wiederholen: Man kann die Anweisung eine bestimmte Anzahl von Malen wiederho­len oder so oft, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.

Fußnote

1: Abb. 1: 2. Klasse von Vanessa Guionie (Bergerac)
Abb. 2: 3. Klasse von Emmanuelle Wilgenbus (Antony)

Letzte Aktualisierung: 14.12.2016

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