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Digitalkunde Projekt Co-Teaching

Kooperationsprojekt an der GGS Oberforstbach

Ein Halbjahr lang, hat das InfoSphere-Team gemeinsam mit der Grundschule Oberforstbach am Projekt Digitalkunde Co-Teaching, einer Initiative des Beriat Junge Digitale Wirtschaft beim Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, teilgenommen.

Idee dieses Projektes war es, dass eine Informatikerin bzw. ein Informatiker den Sachunterricht in einer (Grund-)Schule begleitet und so die Lehrkraft beim Einsatz digitaler Medien unterstützt. Leider fand sich für den Aachener Raum keine Informatikerin bzw. kein Informatiker, jedoch zeigte die GGS Oberforstbach starkes Interesse. So kam es, dass das InfoSphere-Team eingesprungen ist und unser InfoSphere-Carsten ein Halbjahr lang Frau Marx mit ihrer Luchsklasse (Stufe 3) begleitet hat.

Die 3. Klasse der Grundschule Oberforstbach umfasste 25 Schüler-innen, wovon 12 Mädchen und 13 Jungen waren. Der Unterricht fand über ein Schulhalbjahr mit wöchentlich einer Doppelstunde im normalen Klassenraum statt.

 

Datum Thema Inhalt
19.02.2016 Kennenlernen Anknüpfen an Vorerfahrungen und Vorstellungen der Kinder: Bilder zeichnen zu "Was ist ein-e Informatiker-in?" --> Hier gibt es einen kleinen Bericht mit Fotos zu dieser Einführungsstunde
26.02.2016 Einstieg in die Digitale Welt - Binärdarstellung (aus dem IaG-Projekt) Die Kinder lernen den Binärcode kennen. Es erfolgt die Erkenntnis, dass im vierstelligen Binärcode alle Zahlen von 0-15 darstellbar sind. Die Kinder über die Umwandlung von Dezimal- in Binärzahlen und umgekehrt. Zum Abschluss wurde ein Binärzahl-Bingo gespielt, wobei der Zufallsgenerator vier Lampen zum Blinken bringen kann und so binär die Zahlen 0 bis 15 darstellen kann.
04.03.2016 Datenübertragung/ Umwandlung von Buchstaben in Binärzahlen (aus dem IaG-Projekt) Die Kinder werden in die Lage versetzt, mit dem angeeigneten Wissen zum Binärcode einfache Botschaften zu übertragen und auch empfangene Botschaften zu entschlüsseln. Am Anfang wurde mit dem Kindern erarbeitet, wie sich auch Buchstaben mit den Binärzahlen darstellen lassen. Im Anschluss daran wurde eine Botschaft den Schüler-inne-n in Binärdarstellung gegeben, welche die Kinder "decodieren" sollten. Danach durften sie selber Botschaften für andere Kinder schreiben.
11.03.2016 Fehlererkennung (aus dem IaG-Projekt) Die Kinder lernen mit Hilfe eines Kontrollbits eine Möglichkeit der Fehlererkennung kennen. Es wurde mit den Kindern der Inhalt der letzten Stunde wiederholt, danach bekamen sie in 2-er-Gruppen eine codierte Nachricht und sollten diese decodieren. Dabei ergab sich die fehlerhafte Nachricht: "HALLO KINDAR!", also eine Botschaft mit Fehler (A statt E). Ziel war die Erkenntnis, dass einzelne Übertragungsfehler mittels eines Prüfbits (Kontrollziffer) bemerkt werden können.
18.03.2016 Einführung in die Programmierung Den Kindern wurde zunächst mittels Beamer die grafische Programmierumgebung Scratch gezeigt, damit sie wissen was in den nächsten Wochen auf dem Programm steht. Im Anschluss an die kurze Präsentation haben sich die Kinder mit dem Programmieren auf Code.org vertraut gemacht. Hier konnten sie zwischen verschiedenen Szenarien wählen.
04.04.2016 Aachener Geschichte kennenlernen & Skript schreiben Die Aachener Legende von Abbul Abbas wurde in eine passende Anzahl Teilstücke aufgeteilt. Danach sollte jedes Team anfangen passende Bilder zu suchen. Dabei wurden auch Bildlizenzen angesprochen und die Suche auf Plattformen mit freien Bildern (u.a. pixabay.de) gelenkt.
18.04.2016, 29.04.2016, 13.05.2016, 03.06.2016, 17.06.2016 Aachener Geschichte mit Scratch umsetzen Die Kinder arbeiteten an den jeweiligen Teilgeschichten. Sie erstellen Skripte und suchen bzw. malen passende Bilder dazu. Diese einzelnen Teilgeschichten werden von den Schüler-inne-n mittels Scratch zum Leben erweckt.
24.06.2016 Aachener Geschichte mit Scratch umsetzen Die Teilgeschichten zur Aachener Sage um Abbul Abbas werden fertiggestellt.
01.07.2016 Stromkreise erkunden Es wurde eine Mindmap zum Thema Strom erstellt. Danach sollten die Kinder einfache Stromkreise mit Hilfe von leitfähiger Knete bauen. Als letzte Aufgabe sollten die Schüler-innen versuchen einen Schalter mit Hilfe der Knete zu realisieren.
05.07.2016 Calliope ausprobieren Es wurde wiederholt, dass Strom nur durch einen geschlossenen Stromkreis fließen kann. Danach erhielten die Schüler-innen einen Callipe Mikrocontroller, den sie beschreiben und erkunden sollten. Anschließend wurden diese kreativ verschönert und ein erstes Programme ausprobiert. Zum Abschluss des Digitalkunde-Halbjahres haben die Kinder ein erstes Programm für den Calliope erstellt.
 

Die erste Stunde diente dem gegenseitigen Kennenlernen. Nach dem wir uns vorgestellt hatten, sollten die die Kinder ein Bild zu der Fragestellung „Was ist ein-e Informatiker-in?“ bzw. „Was macht ein-e Informatiker-in?“ malen. Hierbei zeigte sich schon die tolle Kreativität der Klasse. Im Anschluss an das Malen, haben die Kinder ihre Bilder den anderen Klassenkamerad-inn-en präsentiert. Hierbei waren einige Bilder sehr stark von unserer kurzen Vorstellung zu Beginn der Stunde inspiriert. Als Abschluss dieser Stunde wurden einige Fragen zum Thema Informatik gestellt, um genauer sehen zu können, was die Kinder denken. Dabei waren Fragen, wie z.B. „Gibt es Informatik als Schulfach an jeder Schule?“, „Hat Informatik etwas mit Mathematik zu tun?“, „Kennt ihr einen Informatiker?“.

In der zweiten Stunde startete der Unterricht mit den Unterrichtsmaterialien des NRW-Projektes „Informatik an Grundschulen“. Diese Doppelstunde sollte den Kindern ein Grundverständnis über Binärzahlen vermitteln. Als Stundeneinstieg wurden vier gleiche leere Boxen vorne in der Klasse aufgestellt. Nun wurde den Kindern der Ablauf erklärt:

  • ein-e Schüler-in geht nach draußen vor die Tür
  • ein-e andere-r Schüler-in versteckt ein Päckchen Gummibärchen in einer der vier Kisten
  • die/der Schüler-in kommt wieder rein und  soll dieses finden.

Hierbei durfte die Klasse dem Suchenden keinerlei Tipps geben. Die verschiedenen suchenden Schüler-innen erwiesen sich als sehr kreativ und aufmerksam. Sie konnten kleine Gummibärchen-Tütchen erriechen oder hatten sich sehr genau die Position der einzelnen Boxen gemerkt. Zu erwarten wäre, dass die Schüler-innen mit nur einer Wahrscheinlichkeit von 25% die Gummibärchen finden, aber sie hatten tatsächlich eine Erfolgsquote von 80%. Beim nächsten Schritt Richtung Binärzahlen bekam jetzt immer ein-e Schüler-in im Raum 2 rote und 2 blaue Blätter, mit welchen sie/er den Suchenden Hilfen geben durfte. Er durfte genau 2 Karten hochhalten (blau-blau, blau-rot, rot-blau, rot-rot). Dies geschah aber ohne vorherige Absprache, das heißt die Schüler-innen wussten nicht genau, was der andere meinte. Somit wurde deutlich, dass es eine Absprache bedarf. Nun wurde mit den Kindern besprochen, wie mit zwei verschieden farbigen Blättern die vier Kisten eindeutig identifiziert werden können. Auch dieses wurde wieder überprüft, in dem wie schon bei den anderen beiden Versuchen wieder ein Kind vor die Tür ging und Gummibärchen versteckt wurden. Nun war es nicht mehr schwer und die Kinder fanden sehr schnell die Box mit den Gummibärchen. Nun wurde den Kindern erklärt, wie man das auch mit 0en und 1en machen kann, dadurch erlernten sie die Binärdarstellung der Zahlen 0 bis 3. Nun wurde in der Klasse diskutiert, wie viele „Stellen“ man braucht, um die Zahlen 0 bis 15 darzustellen. Dazu wurde zunächst gefragt, welche Anzahl verschiedener Möglichkeiten es bei 3 „Stellen“ gibt (8, Zahlen 0 bis 7). Danach war es nur noch ein kleiner Schritt bis zu der vierter Stelle und somit der Darstellung der Zahlen 0 bis 15. Einige sehr aufmerksame und fitte Schüler-innen konnten hiernach sogar direkt sagen, dass man mit einer fünften Stelle dann 64 Zahlen darstellen kann. Anschließend wurde mit den Kindern die Binärdarstellung der Zahlen 0 bis 15 an der Tafel erarbeitet. Um zu überprüfen, ob sie das dahinterstehende Prinzip verstanden hatten, wurden dann einige Binärzahlen an die Tafel geschrieben, und die Lernenden sollten die Dezimalzahl nennen. Nachdem sicher war, dass alle Schüler-innen das Prinzip verinnerlicht hatten, wurde das Binärbingo erklärt. Es wurde darauf hingewiesen, dass eine leuchtende Lampe einer 1 und eine ausgeschaltete Lampe einer 0 entspricht. Als Stundenabschluss wurde nun mit 3x3-Bingofelder gespielt. Es dauerte nur 4 Zahlen bis die erste Schülerin ein „Bingo“ hatte, die Schülerin gewann damit ein Päckchen Smarties. 

In der dritten Stunde sollten die Schüler-innen lernen, wie man Buchstaben mit Binärzahlen codieren kann. Dazu wurde zunächst noch einmal das Wissen der letzten Woche reaktiviert, indem einfach die Zahl 1001 an die Tafel geschrieben wurde und gefragt wurde, welche Zahl ist das. Zunächst kam die Antwort 1001, aber einige Kinder widersprachen und meinten das es die 9 wäre. Anhand dieser Antworten, wurde kurz mit den Kindern darüber gesprochen, dass man nicht ohne weiteres Wissen entscheiden kann, welche der beiden Antworten nun richtig und welche falsch ist. Nach dem Einstieg wurde gemeinsam überlegt, wie denn nun Buchstaben auch mittels 0en und 1en dargestellt werden können. Zunächst wurde dazu überlegt, wie viele Stellen die entsprechende Darstellung haben muss, und was auf jeden Fall für eine Nachricht noch notwendig ist (Leerzeichen, Satzzeichen und „ENDE“-Zeichen). Nach dem dieses an der Tafel festgehalten wurde, wurde ein Wort zusammen mit den Schüler-inne-n „decodiert“. Danach erhielten die Kinder in Partnerarbeit einen kurzen „codierten“ Text, welche sie decodieren sollten. Danach schrieben die Kinder sich in 0 und 1 codierte Botschaften. Das „Decodieren“ war die Hausaufgabe für die nächste Stunde.

Die vierte Stunde begann mit der Reflexion, drei Kinder lasen die an sie adressierten und decodierten Sätze vor. Es wurde auch auf die Problematik eingegangen, welche bei den Gruppen aufgetreten waren, z.B. Reihenfolge der Nachrichtenteile vertauscht, fehlerhafte Bits usw. Danach bekamen die 2-er-Gruppen eine verschlüsselte Nachricht, und sollten diese decodieren. Die Nachricht lautete “HALLO KINDAR!“, beinhaltete also einen Fehler. Nachdem alle Gruppen fertig waren, sollte eine Gruppe ihre Nachricht an die Tafel schreiben. Erstaunlicherweise war die angeschriebene Nachricht:“HALLO KINDER!“. Erst auf Nachfrage sagten die meisten Gruppen, dass ihre Nachricht aber HALLO KINDAR! sei. Anhand von diesem einfachen Fehler wurde mit den Kindern besprochen, dass es notwendig sei, die Übertragung zu überprüfen. Um dies zu demonstrieren durften die Kinder eine codierte Nachricht aus zwei Worten an die Tafel schreiben, dann fügte die Lehrerin die Prüfbits hinzu, und ein Kind durfte einen Fehler einbauen. Während des ganzen Vorgangs wartete der Co-Teacher vor der Tür und wurde danach hereingerufen und zeigte relativ schnell den Fehler. Dieses Prozedere wurde zweimal wiederholt und danach durften Kinder, die das Prüfbit verstanden hatten, selbst vor die Tür gehen und danach versuchen den Fehler zu finden. Danach wurde der ganzen Klasse durch die Kinder, die es schon verstanden hatten, erläutert, wie das Prüfbit gesetzt werden muss und zusätzlich erklärt, wo Prüfbits im Alltag überall vorkommen können.

In der fünften Stunde haben die Schüler-innen zum ersten Mal mit den Laptops gearbeitet. Das in den ersten vier Stunden der Computer gar nicht eingesetzt wurde, hatte auch den Sinn, den Kindern zu zeigen, dass Informatik nicht immer mit dem Computer zusammenhängen muss. In dieser Stunde wurde zunächst die Webseite www.code.org vorgestellt. Auf dieser Seite befinden sich verschiedene Szenarien, mit denen die Lernenden an die Programmierung herangeführt werden. Da im weiteren Verlauf die Schüler mit  www.scratch.mit.edu arbeiten sollten und dort mit sehr ähnlichen Bausteinen gearbeitet wird, sollte hierdurch den Kindern ein leichter Einstieg in die Programmierung gegeben werden. Dadurch, dass es sowohl etwas Ansprechendes für alle Kinder gab (von Eisprinzessin, über Star Wars bis zu Minecraft), waren alle Teams sehr enthusiastisch dabei.

In der sechsten Stunde wurde die Aachener Geschichte von Abbul Abbas, die die Kinder bereits aus dem Sachunterricht kannten, in passend viele Abschnitte unterteilt, sodass jedes Zweierteam einen eignen Abschnitt bearbeiten konnte. Im Anschluss daran wurde kurz wiederholt, was die Kinder noch von der letzten Stunde behalten hatten. Es wurde insbesondere nochmal auf die „for“-Schleife (Wiederhole X mal) eingegangen. In dieser Stunde sollten die Lernenden sich überlegen, welche für Bilder sie für ihren Abschnitt benutzen wollen. Anhand von diesen Bildern, wurde den Schüler-innen dargestellt, dass man nicht einfach irgendwo im Internet Bilder suchen kann und diese dann für alles verwenden darf. Die Kinder sollten deshalb ihre Bilder von der Seite www.pixabay.de, welche viele frei verfügbare Bilder beinhaltet, herunterladen.

In den weiteren Stunden, sollten die Kinder weiter an ihren Teilen der Aachener Geschichte arbeiten. Sie haben dazu Bilder nachbearbeitet, z.B. den Hintergrund entfernt. Im weiteren Verlauf kamen immer mehr Gruppen zu dem Punkt, wo sie Ton-Aufnahmen machen wollten.

Den Abschluss des Projektes bildete eine Stunde zum Thema Strom und Stromkreis und ein Projekttag über 4 Schulstunden, in denen die Schüler-innen den Calliope Mikrocontroller programmierten.