Schülerlabor Informatik - InfoSphere, Informatik entdecken in Modulen für alle Schulformen & Klassenstufen
Experiment
Simulation
Experiment
Experiment
1 von 4

Newton meets JAVA - Simulation physikalischer Experimente mit Greenfoot

Im Rahmen des InfoSphere-Moduls „Newton meets Java“ lernen die SuS, mit Hilfe der Entwicklungsumgebung Greenfoot physikalische Prozesse mittels objektorientierter Programmierung (im Folgenden kurz OOP) zu modellieren.

Zunächst erfolgt die Erarbeitung der physikalischen Grundlagen und Gesetzmäßigkeiten (gleichförmige sowie gleichmäßig beschleunigte Bewegung) verbunden mit einer Einführung in die Entwicklungsumgebung Greenfoot. Dies läuft wie folgt ab: Die SuS erhalten Informations- und Arbeitsblätter zu den oben beschriebenen physikalischen Grundlagen. Hierbei müssen sie Berechnungen zu den beschriebenen Versuchen (einfach!) anstellen, diesedurchführen und anschließend unter Anleitung mit ihren Ergebnissen Projekte in Greenfoot (Visualisierung der Versuche) implementieren. Hierdurch lernen die SuS – sofern Greenfoot noch nicht bekannt – elementare
Funktionen kennen, die für die eigenen Projekte später hilfreich und notwendig sind.

Bevor die SuS dann ihr eigenes Projekt erarbeiten, erfolgt eine kurze Planungsphase für das selbst zu entwickelnde Projekt. In Form eines Unterrichtsgesprächs bzw. einer Diskussion sollen die SuS anhand ihrer bereits vorhandenen und im Modul erlernten Kenntnisse berichten, wie die naturwissenschaftlichen Prozesse in Greenfoot mittels OOP in JAVA umgesetzt werden können. Greenfoot bietet bereits viele notwendige Methoden von Hause aus. An dieser Stelle soll sichergestellt werden, dass die SuS Greenfoot bedienen und damit arbeiten können und die integrierten Funktionen kennen. Es sollen die nötigen Klassen und Methoden beschrieben werden.



Im Anschluss daran erfolgt dann die eigentliche Erarbeitung des Modells in Gruppen von maximal 4 SuS. Ziel ist es dabei die Erstellung der nötigen Klassen und Methoden in Greenfoot, um schließlich eine lauffähige Simulation eines physikalischen Prozesses zu erarbeiten.

Zum Abschluss des Moduls präsentieren die einzelnen Gruppen ihre Ergebnisse im Rahmen einer Gruppendiskussion. Hierbei soll insbesondere auch auf Schwierigkeiten bei der Umsetzung eingegangen werden, um Anknüpfungspunkte für die Nachbereitung des Moduls im Informatikunterricht zu schaffen.

Schulstufe
Oberstufe
Vorwissen
Programmiersprache JAVA, Objektorientierung, Aufstellen und Lösen quadratischer Gleichungssysteme
Dauer
5,0 Stunden (inkl. Pausen)
Erstellt von
Michael Gliesing, Philipp Henschel
Modulmaterialien