Lehrerhandreichung zur Bremer Explorationsstudie Calliope mini - Modul 6

Abstract

In dieser Einheit wird eine Alarmanlage programmiert. Sie lässt sich in das Fach ‚Sachunterricht‘ und die fächerübergreifende Medienbildung einbetten und dauert ca. zwei Stunden. Ziel ist es, dass die Schüler*innen das Konzept von Sensoren und Aktoren kennenlernen und es beim Programmieren des Mikrocontrollers anwenden können. Diese Einheit wurde für das Fach ‚Sachunterricht‘ und die fächerübergreifende Medienbildung entwickelt. Unterrichtszeit: ca. zwei Stunden.

Full text

1
LEHRERHANDREICHUNG ZUR BREMER EXPLO-
RATIONSSTUDIE CALLIOPE MINI
MODUL 6
Alarmanlage
(Thema „Sensoren und Aktoren“)
Autor*innen:
Iris Bockermann, Simon Engelbertz, Saskia Illginnis, Antje Moebus, Lydia Mur-
mann, David A. Reid, Heidi Schelhowe
Deckblattgestaltung:
Claire Granereau
In Zusammenarbeit mit dem Landesinstitut für Schule (LIS) Bremen
2. Version, Oktober 2018
Ermöglicht durch die Deutsche Telekom Stiftung

2
INHALTSVERZEICHNIS
I. Abbildungsverzeichnis ................................................................................... 3
II. Abkürzungen .................................................................................................. 3
III. Über diese Handreichung .............................................................................. 4
IV. Die Unterrichtseinheiten................................................................................ 4
1. Sensoren und Aktoren (Alarmanlage) ......................................................... 9
1.1 Kurze Beschreibung der Einheit .............................................................. 9
1.2 Empfehlungen/ Tipps/ Praxisbeispiel(e) ................................................ 10
1.3 Übersicht Alarmanlage (Thema „Sensoren und Aktoren“) ................ 12
1.4 Zeitlicher und inhaltlicher Aufbau ........................................................ 13
1.5 Arbeitsblätter ........................................................................................... 15

3
I. ABBILDUNGSVERZEICHNIS
Abbildung 1: Übersicht über Unterrichtseinheiten ...................................................... 4
Abbildung 2: Einblick in den Unterricht zum Thema Sensoren und Aktoren -
Beispiel Alarmanlage ..................................................................................... 11
Abbildung 3: Einblick in den Unterricht zum Thema Sensoren und Aktoren -
Beispiel Süßigkeitenbox ................................................................................ 11
II. ABKÜRZUNGEN
Die Unterrichtsmaterialien bestehen pro Unterrichtseinheit jeweils aus einer Über-
sicht, dem Unterrichtsverlauf und den Arbeitsblättern. Folgende Abkürzungen sind
aufgeführt:
AN = Anleitung
ÜB = Übungsblatt
ÜA = Übungsaufgabe
SP = Spiel
VÜ = Vorüberlegung
WB = Wissensbit

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III. ÜBER DIESE HANDREICHUNG
Was ist ein Mikrocontroller? Was hat er mit der Technik in meinen alltäglich genutz-
ten Gegenständen zu tun? Diesen Fragen gehen wir in dieser Handreichung unter
anderem nach. Sie soll eine praktische Hilfestellung für den Einstieg in die informa-
tische Grundbildung im Primarbereich liefern und damit einhergehend das Verständ-
nis der Schüler*innen in Bezug auf ihre digitale Lebenswelt fördern.
Neben einer theoretischen Rahmung werden die ersten Schritte der Inbetriebnahme
des Mikrocontrollers Calliope mini im Modul 1 gezeigt sowie praktische Arbeitsma-
terialien für den Unterricht bereitgestellt. So kann der Mikrocontroller mit neuen
grundschuldidaktischen Unterrichtskonzepten im Unterricht eingesetzt werden.
Diese Konzepte wurden bereits in Grundschulen getestet und modifiziert, so dass
neben der Beschreibung der verschiedenen Unterrichtseinheiten auch Praxisbeispiele
und Tipps bereitgestellt werden. Die Arbeitsmaterialien lassen sich beispielhaft in die
Fächer ‚Sachunterricht‘ oder ‚Mathematik‘ bzw. in die fächerübergreifende Medien-
bildung einbetten, können darüber hinaus aber auch flexibel in anderen Grundschul-
fächern, wie zum Beispiel Kunst oder Sport, eingesetzt werden.
IV. DIE UNTERRICHTSEINHEITEN
Es wurden für die Arbeit mit dem Calliope mini in der Grundschule exemplarisch
sechs Unterrichtseinheiten ausgearbeitet. Wir empfehlen, die Unterrichtseinheit
„Was ist Programmieren?” (Modul 1) als Grundlage für weitere Unterrichtseinheiten
zu nehmen.
Abbildung 1: Übersicht über die Unterrichtseinheiten

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Im Anschluss können je nach Interesse oder Unterrichtsfach die anderen Un-
terrichtseinheiten (Module 2-6) behandelt werden. In den Unterrichtsverläufen, die es
für jede Unterrichtseinheit gibt, steht jeweils, in welche Fächer sich diese einordnen
lassen und wie viel Zeit einzuplanen ist. Dabei können die Unterrichtseinheiten in
ihrer Tiefe und im zeitlichen Aufwand variiert werden.
Im Folgenden werden die sechs Unterrichtseinheiten, die für die Explorationsstudie
entwickelt wurden, vorgestellt. Da die fächerübergreifende Medienbildung nicht als
eigenes Fach ausgewiesen ist, wurden die Unterrichtseinheiten nach der inhaltlichen
bzw. thematischen Ausrichtung zusätzlich entweder dem Sach- oder Mathematikun-
terricht zugeordnet.
1. Was ist Programmieren?
Diese Einheit besteht aus insgesamt drei in sich abgeschlossenen Teilen. Ziel dieser
Einheit ist es, die Schüler*innen an die grundlegenden Begriffe und Konzepte von
Informatiksystemen heranzuführen und sie mit den ersten Schritten des Programmie-
rens vertraut zu machen. Die Einheit wurde für den Sachunterricht und die fächer-
übergreifende Medienbildung entwickelt. Unterrichtszeit: ca. drei Stunden.
1.1 Algorithmus, Programm und Programmieren
Im ersten Teil werden die Schüler*innen mit informatischen Begriffen, wie ‚Algo-
rithmus‘, ‚Programm‘ und ‚Programmieren‘, vertraut gemacht. Den Begriff des Al-
gorithmus lernen sie am Beispiel des Fieberthermometers kennen. Im Anschluss
können sich die Schüler*innen Gedanken darüber machen, welche Algorithmen sie
im Alltag kennen und wie zum Beispiel eine Smartwatch funktioniert.

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1.2 Mikrocontroller
Im zweiten Teil lernen die Schüler*innen den Mikrocontroller kennen. Ziel ist es, die
Komponenten und Funktionen des Mikrocontrollers kennenzulernen. Dies umfasst
auch, dass sie den Mikrocontroller an den Computer anschließen und von ihm tren-
nen sowie die Energieversorgung mittels Batterie herstellen können.
1.3 Datei, Ordner und Speichern
In diesem dritten Teil wird geübt, mit dem Computer/Laptop, der Tastatur, der Maus
und dem Internetbrowser umzugehen. Ziel ist es vor allem, den Weg des Speicherns,
also die Sicherung der Daten, kennenzulernen. Diese Unterrichtseinheit wurde im
Laufe des Projektes erstellt und daher nicht in allen Lerngruppen durchgeführt. Sie
wird der Vollständigkeit halber hier mit dargestellt.
2. Roboter ‚Rumpelstilzchen’
In dieser Einheit lernen die Schüler*innen, anhand einer kleinen Geschichte Pro-
grammieraufgaben selbstständig zu lösen. Es wurden fünf Programmieraufgaben
gestellt. Dabei können die Schüler*innen ihr bisheriges Wissen zur Bedienung des
Editors und Mikrocontrollers Calliope mini vertiefen. Diese Einheit wurde für die
fächerübergreifende Medienbildung und den Sachunterricht entwickelt. Unterrichts-
zeit: ca. eine Stunde. Sie wurde im Laufe des Projektes erstellt und daher nicht in
allen Lerngruppen durchgeführt. Sie wird der Vollständigkeit halber hier mit darge-
stellt.

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3. Hüpf-/Klickzähler (Thema Variablen)
Thematisch geht es beim Hüpf- oder Klickzähler um Variablen und darum, wie diese
programmiert werden können. Diese Einheit wurde für das Fach ‚Mathematik‘ und
die fächerübergreifende Medienbildung entwickelt. Unterrichtszeit: ca. eine bis zwei
Stunden.
4. Nachrichten senden (Thema ‚Funk’)
In dieser Einheit findet ein spielerischer und kreativer Einstieg in das Thema „Funk“
statt. Die Schüler*innen sollen in Grundzügen verstehen, wie Nachrichten kabellos
gesendet und empfangen werden können. Diese Einheit wurde für das Fach ‚Sachun-
terricht‘ und die fächerübergreifende Medienbildung entwickelt. Unterrichtszeit: ca.
zwei Stunden.
5. Zufallsgenerator-Würfel (Thema „Wahrscheinlichkeiten
und Zufall“)
In dieser Einheit lernen die Schüler*innen, einen digitalen Würfel zu programmieren
und zu benutzen. Dabei wird auf das Konzept von Zufallszahlen eingegangen und
auf die Programmierung des digitalen Würfels übertragen. Die Einheit wurde für das
Fach ‚Mathematik‘ und die f.cherübergreifende Medienbildung entwickelt. Unter-
richtszeit: ca. zwei Stunden.

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6. Alarmanlage (Thema „Sensoren und Aktoren“)
In dieser Einheit wird eine Alarmanlage programmiert. Sie lässt sich in das Fach
‚Sachunterricht‘und die fächerübergreifende Medienbildung einbetten und dauert ca.
zwei Stunden. Ziel ist es, dass die Schüler*innen das Konzept von Sensoren und Ak-
toren kennenlernen und es beim Programmieren des Mikrocontrollers anwenden
können. Diese Einheit wurde für das Fach ‚Sachunterricht‘ und die fächerübergrei-
fende Medienbildung entwickelt. Unterrichtszeit: ca. zwei Stunden.

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1. SENSOREN UND AKTOREN (ALARMANLAGE)
1.1 KURZE BESCHREIBUNG DER EINHEIT
In der Einheit Sensoren und Aktoren wird eine Alarmanlage programmiert. Sie lässt
sich in den Sachunterricht und fächerübergreifend einbetten und dauert ca. zwei
Stunden. Ziel ist, dass die Schüler*innen den Unterschied zwischen Sensoren und
Aktoren kennen lernen und das Zusammenspiel von Sensoren und Aktoren erkennen
und auf die Programmierung zurückführen.
Als Aufwärmung und Einstieg in diese Unterrichtseinheit kann mit dem Sen-
soren-Aktoren-Spiel begonnen werden. Danach folgt ein Gespräch, in dem die
Schüler*innen Überlegungen anstellen, welche Sensoren und Aktoren sie aus ihrem
Alltag kennen. Z.B. Türen, die sich öffnen, wenn man darauf zugeht, Straßenlater-
nen, die angehen, wenn es dunkel wird etc.
Danach werden die Begrifflichkeiten definiert und in Beziehung zum E-V-A-
Prinzip gesetzt. (Arbeitsblatt 6.1 und 6.2)
Nun wird sich mit dem Lichtsensor beschäftigt. Die Schüler*innen können
diesen auf ihrem Calliope mini identifizieren. Ebenso wissen sie welche Lichtwerte
hell bzw. dunkel sind. (Arbeitsblatt 6.4)
Nachdem die theoretischen Dinge besprochen wurden, werden die Schü-
ler*innen gefragt, für was alles eine Alarmanlage genutzt werden kann. Z.B. an der
Haustür, Keksdose etc. So kann im Anschluss auf die einzelnen Sensoren eingegan-
gen werden (Lagesensor, Lichtsensor).
Wie auch in den Einheiten zuvor wird gemeinsam mit den Schüler*innen
überlegt, welche Bausteine sie für die Programmierung des Calliope minis benötigen.
(Arbeitsblatt 6.5) Im Anschluss wird der Code wieder auf den Calliope mini gesi-
chert und sie können ihre Programme mithilfe von z.B. einer echten Box oder einem
Schuhkarton testen.

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1.2 EMPFEHLUNGEN/ TIPPS/ PRAXISBEISPIEL(E)
Auch hier kann wieder mit einer kleinen Geschichte gearbeitet werden, um
das Interesse der Schüler*innen zu wecken: “Stell dir vor, du hast eine Box
oder ähnliches in der etwas Wertvolles oder Leckeres, wie Kekse drin ist. Na-
türlich willst du nicht, dass deine kleineren/größeren Geschwister oder sogar
deine Eltern daran kommen. Daher überlegst du dir eine Alarmanlage zu pro-
grammieren und sie in die Box zu tun. Was meinst du, was brauchst du da-
für?”
Je nach Jahreszeit oder Unterrichtsthemen kann diese Geschichte na-
türlich variieren, genau wie auch die Programmierung. So kann, wie in den
beigefügten Materialien, der Alarm losgehen, sobald der Deckel geöffnet
wird. Es kann aber auch so programmiert werden, dass der Alarm losgeht,
wenn die Box sich bewegt. Das kann wiederum nach Interessenslage der
Schüler*innen variieren. Für die Programmierung am Editor kann empfohlen
werden, dass entweder der Ton der Computer/Laptops minimiert oder Kopf-
hörer verteilt werden, da es sonst durchaus laut werden könnte. Ebenso sollte
jede/r Schüler*in oder jede Gruppe eine Box zur Verfügung haben, welche
von den Schüler*innen auch mitgebracht werden kann. Wenn der Lichtsensor
programmiert wird, sollte diese Box jedoch nicht durchsichtig sein.

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Abbildung 2: Einblick in den Unterricht zum Thema Sensoren und Aktoren - Beispiel Alarmanlage
Abbildung 3: Einblick in den Unterricht zum Thema Sensoren und Aktoren - Beispiel Süßigkeitenbox
Um die Lautstärke der Alarmanlage zu erhöhen, kann auch eine Lautsprecherbox mit
angeschlossen werden, diese ist aber nicht im Klassensatz enthalten und müsste extra
gekauft werden (Kostenpunkt: Ca. 2 Euro).

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1.3 ÜBERSICHT ALARMANLAGE (THEMA „SENSOREN
UND AKTOREN“)
Inhalt
Sensoren und Aktoren kennenlernen.
Fächer
Sachunterricht
Fächerübergreifende Medienbildung
Lernziele
Die Schüler*innen erkennen den Zusammenhang zwi-
schen Sensoren und Aktoren und führen ihn auf die
Programmierung zurück.
Sie erkennen Gemeinsamkeiten verschiedener Sensor-
Aktor-Systeme und erkennen sie auch wieder.
Zeit
Zwei Stunden
Klassenstufe
Ab der 3. Klasse
Voraussetzung
Internetzugang, Computer/Laptops und Calliope- Mikrocontrol-
ler
Material
Unterrichtsverlauf "Sensoren und Aktoren (Alarmanlage)"
6.1 Callis 'Was ist was?': Sensoren und Aktoren (WB)
6.2 Sensoren und Aktoren (ÜB)
6.3 Sensoren und Aktoren (Lösung) (ÜB)
6.4 Callis 'Was ist was?': Lichtsensor (WB)
6.5 VÜ zur Programmierung einer Alarmanlage
6.6 VÜ zur Programmierung einer Alarmanlage (Lösung)
6.7 Lösungskarte Alarmanlage (1)
6.8 Lösungskarte Alarmanlage (2)

13
1.4 ZEITLICHER UND INHALTLICHER AUFBAU
Zeit
Sozialform
Inhalt
Material
Bemerkung
5 Min
Plenum
Die letzte Stunde wird kurz wiederholt.
10 Min
Plenum
Sitzkreis
Zum Einstieg gibt die Lehrkraft Erzählimpulse
zu bekannten Alltagsbeispielen für Sensoren
und Aktoren (ohne dies so zu bezeichnen):
• Türen, die sich öffnen, wenn man auf
sie zugeht.
• Straßenlaternen, die angehen, wenn es
dunkel wird.
• Rolltreppen, die zu laufen beginnen,
wenn man sie betritt.
• Alarmanlagen, die angehen, wenn die
Tür entsichert wird, und Bewegungs-
melder, die das Licht einschalten, wenn
sie eine Bewegung registrieren.
10 Min
Plenum
Optional:
• Die Schüler*innen erklären, was Senso-
ren und Aktoren sind, und nehmen wie-
der Bezug auf das EVA-Prinzip.
• Die Lehrkraft lässt sie aufschreiben, wel-
che Gegenstände mit Sensoren und Akto-
ren sie kennen.
Zum Erklären kann auch das Sensoren-
Aktoren-Spiel gespielt werden.
6.1 Callis 'Was ist
was?': Sensoren
und Aktoren (WB)
6.2 Sensoren und
Aktoren (ÜB)
6.3 Sensoren und
Aktoren (Lösung)
(ÜB)
Spielbeschreibung
10 Min
Plenum
Die Lehrkraft klärt mit den Schüler*innen,
was ein Lichtsensor ist und wo er sich auf
dem Calliope befindet, und geht dabei eben-
so auf die Lichtwerte ein. (Diese sind so auch
im PXT-Editor.)
6.4 Callis 'Was ist
was?': Lichtsensor
(WB)
20 Min
Plenum
• Die Schüler*innen fragen, für was eine
Alarmanlage benutzt werden kann (zum
Beispiel an der Haustür, um Einbrecher
fernzuhalten, an der Kekse, um die Kekse
zu sicher etc.)
• Die Lehrkraft fragt die Schüler*innen, auf
welche Sensoren der Calliope reagiert
(Lagesensor, Lichtsensor etc.).
• Sie fragt ebenso, welche Befehle für die
Programmierung gebraucht werden. Da-
für nutzt sie das VÜ-Blatt 6.5, auf dem
die Schüler*innen die passenden Blöcke
miteinander verbinden.
6.5 VÜ zur Pro-
grammierung einer
Alarmanlage
6.6 VÜ zur Pro-
grammierung einer
Alarmanlage (Lö-
sung)
30 Min
Partnerarbeit
• Nun sollen die Schüler*innen das Pro-
gramm für die Alarmanlage auf ihre Cal-
liope-Geräte programmieren und die
Alarmanlage zum Beispiel in einer Keks-
dose befestigen. Hierfür eignen sich die
6.7 Lösungskarte
Alarmanlage (1)
(AN, ÜA)
6.8 Lösungskarte
Alarmanlage (2)

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laminierten Programmierkärtchen, so
dass die Lehrkraft und die Schüler*innen
den Code gemeinsam generieren kön-
nen.
(AN, ÜA)
5 Min
Plenum
Optional
Falls noch Zeit übrig ist, können die Lehrkraft
und die Schüler*innen Folgendes überlegen:
• Wie erkennt die Rolltreppe/die Tür, dass
ich da bin?
• Woher weiß die Straßenlaterne, dass es
dunkel ist?
• Warum geht die Alarmanlage nicht an,
wenn die Tür mit einem Schlüssel geöff-
net wird?
10 Min
Einzelarbeit
Plenum
Die Schüler*innen heften ihre Arbeitsergeb-
nisse in ihre Calliope-Mappe ein.
• Die Ergebnisse werden präsentiert und
die Unterrichtseinheit wird resümiert so-
wie geschlossen.

15
1.5 ARBEITSBLÄTTER

Klasse:Name:Arbeitsblatt:6.1
CallisWasIstWas:SensorenundAktoren
WassindeigentlichSensorenundAktoren?
UmdieFunktionsweisevonSensorenundAktorenzuveranschaulichen,könnenwir
wiederdasEVAPrinzipzuHilfenehmen.SiehdirdazudasSchaubilduntenan.
Sensoren sind die technische Variante der Sinne von Lebewesen. Mit Hilfe
von Sensoren können Mikrocontroller die Eigenschaften ihrerUmgebung
wahrnehmen. Mit einem Lichtsensor zum Beispiel kann ein Mikrocontroller
zwischenHellundDunkelunterscheiden.
Sensoren
Mensch MikrocontrollerEVAPrinzip
zumBeispielüber
einenKnopf,
Lagesensor…
Eingabe
(SENSOREN)
zumBeispielüber
dieAugen,Ohren
…
mitHilfeeinesProzessors
(derrechnet)odereines
Datenträgers(aufden
gespeichertwerden
kann)
Verarbeitung
mitHilfedesGehirns,
Gedächtnisses…
zumBeispielüberdie
LEDAnzeige…
Ausgabe
(AKTOREN)
zumBeispielüberdie
Hände,denMund…
Notizen:
Aktoren sind die technische Variante des Handelns oder Tuns von Lebewesen. Durch
Aktoren können Mikrocontroller Aktionen durchführen. Zum Beispiel kann ein
Mikrocontroller mit Hilfe eines Lautsprechers einen Warnton abgeben, sobald eine
bestimmteTemperaturüberschrittenwird.
Aktoren

Klasse:Name:Arbeitsblatt:6.2
SensorenundAktoren
WelcheGegenständekennstdu,indenenesSensoren
und/oderAktorengibt?
SchreibeodermaledeineAntwortindiesesFeld.

Klasse:Name:Arbeitsblatt:6.3
SensorenundAktoren(Lösung)
WelcheGegenständenkennstdu,indenenesSensoren
und/oderAktorengibt?
SchreibeodermaledeineAntwortindiesesFeld.
Beispiele:
ElektronischesFieberthermometer,Bewegungsmelder,
Straßenlaternen,Rolltreppe,EinparkhilfenfürsAuto,Fernbedienung,
Alarmanlage,Fitnessarmband,Lichtschranke,Kassenscanner...etc.

Klasse:Name:Arbeitsblatt:6.4
CallisWasIstWas?:Lichtsensor
WiefunktionierteigentlicheinLichtsensor?
Notizen:
SehrvielLicht
Wert:255
Mit einem Lichtsensor kann man messen, wie viel Licht in der Umgebung
vorhanden ist. Mit dem Lichtsensor auf deinem Calliope könntest du zum
Beispielmessen,wiehelloderdunkelesindeinemZimmerist.DerCalliope
gibtdievorhandeneLichtmengeinFormvonZahlenzwischen0und255an.
0stehtfür"keinLichtvorhanden", 128steht für"durchschnittlich vielLicht
vorhanden"und 255steht für"sehr vielLichtvorhanden". Schauedir dazu
dasSchaubilduntenan.
Lichtsensor
Durchschnittlich
vielLicht
Wert:128
KeinLicht
Wert:0

Klasse:Name:Arbeitsblatt:6.5
...solldauerhaftdie
Lichtstärkegemessen
werden.
WenndieLichstärke
höheralsderWert20ist,
...
ProgrammierungeinerAlarmanlage
WassolldasProgrammfürdieAlarmanlagemachen?
VerbindedieBlöckeausderlinkenSpaltemitden
passendenBlöckenausderrechtenSpalte.
BeimAnschaltendes
Calliope...
...dannsolleinWarnton
abgespieltundeinböses
Gesichtangezeigtwerden.
Ansonsten...
...solleingrünesLicht
aufleuchten.

Klasse:Name:Arbeitsblatt:6.6
ProgrammierungeinerAlarmanlage(Lösung)
WassolldasProgrammfürdieAlarmanlagemachen?
VerbindedieBlöckeausderlinkenSpaltemitden
passendenBlöckenausderrechtenSpalte.
...solldauerhaftdie
Lichtstärkegemessen
werden.
WenndieLichstärke
höheralsderWert20
ist,...
BeimAnschaltendes
Calliope...
...dannsolleinWarnton
abgespieltundeinböses
Gesichtangezeigtwerden.
Ansonsten...
...solleingrünesLicht
aufleuchten.
LÖSUNG

Klasse:Name:Arbeitsblatt:6.7
LösungskarteAlarmanlage(1)
SosiehtmeineLösungaus.Hastduesauchsogemacht?
OderhastdueinenanderenLösungsweggefunden?Falls
ja,dannbinichgespanntaufdeinenLösungsweg!
!
DeineAlarmanlagesoll dauerhaftfunktionieren.Setzeden Befehldafürandieoberste
Stelle.
DenBefehlsblockfindestduinderKategorie.
1.Schritt
Komplettlösung
SchrittfürSchrittLösung
ÖffnedenInternetbrowserundgibmakecode.calliope.ccein.
GeheaufundstarteeinneuesProjekt.
LöschedieangezeigtenBlöcke,bevordubeginnst.Dabeiziehstdusienachlinksaufdie
buntenBefehlsblöcke,biseinPapierkorberscheint.
GibdeinemProjektdenNamen.
Start

Klasse:Name:Arbeitsblatt:6.8
LösungskarteAlarmanlage(2)
Um zu bestimmen, wann es hell oder dunkel ist, setzt du den "wenn  dann 
ansonsten"Block unter die Schleife. Danach ziehst du den "Größer als"Block an die
"Wahr"Zeile.Ersetze dieerste0mit dem Block "Lichtstärke". Nun kannst du auf der
rechtenSeiteeinen Werteintragen,zumBeispiel20.DieSkala gehtvon0(ganzdunkel)
bis255(ganzhell).
DieBefehlsblöckefindestduunter.
Nun soll deine Alarmanlage natürlich auch einen Alarmton ausgeben und einen bösen
("angry")Smileyzeigen.
DieBefehlsblöckefindestduunter.
VielSpaßmitdeinerAlarmanlage!
Fertig!
2.Schritt
3.Schritt
AnsonstenzeigtdeinCalliopeeingrünesLEDLichtan.
DenBefehlsblockfindestduunter.
4.Schritt

Das Sensoren-Aktoren-Spiel
(Aufbauend auf dem Variable-Spiel)
Spielbeschreibung:
Schritt 1: Spielregeln erklären
• Ziel des Spiels: Schauspielerisch die Rolle von Sensoren und Aktoren beim
Programmieren kennen lernen
• Aufgabe: Alarmanlage für eine Keksdose nachspielen (als Beispiel, es kann auch etwas
anderes als eine Keksdose gewählt werden)
• Es gibt 6 verschiedene Rollen:
o Rolle 1: "Lichtsensor"
o Rolle 2: "Schleife"
o Rolle 3: "Verzweigung" (bzw. Speicher)
o Rolle 4: "LED-Anzeige"
o Rolle 5: "Lautsprecher"
o Rolle 6: "Anwender/-in" (User)
• Zu Rolle 6: Die Anwender/-innen geben dem "Calliope" (bestehend aus Lichtsensor,
Schleife, Verzweigung, Bildschirm und Lautsprecher) der Reihe nach und in einem
angemessenen Tempo die "Helligkeit" vor. Dies signalisieren die Anwender/-innen,
indem sie entweder beide Hände vor ihr Gesicht halten, für "dunkel", oder nur eine
Hand, für "mittel", oder gar keine Hand, für "hell". Bevor es losgeht, bestimmt die
Lehrerin oder der Lehrer, bei welcher Helligkeitsstufe ein Warnsignal ertönen soll. Sie
oder er wählt also zwischen den Stufen: "hell", "mittel" und "dunkel" aus.
• Zu Rolle 1 - 5:
o Rolle 1: "Lichtsensor" --> der "Lichtsensor" bekommt einen durchsichtigen,
senkrecht aufstellbaren Zylinder mit drei Bällen. Er legt die Bälle in den Zylinder
oder raus aus dem Zylinder, je nachdem welche Helligkeitsstufe vorgegeben
wird. Für den Helligkeitswert "dunkel" soll nur ein Ball im Zylinder sein, für den
Helligkeitswert "mittel" sollen zwei Bälle im Zylinder sein und für den
Helligkeitswert "hell" sollen drei Bälle im Zylinder sein.
o Rolle 2: "Schleife" --> die "Schleife" dreht sich solange langsam um ihre eigene
Achse bis der vorgegebene Schwellwert für das Warnsignal erreicht wird. Sobald
der vorgegebene Schwellwert erreicht wird, bleibt die Schleife stehen und
verschränkt die Arme.
o Rolle 3: "Verzweigung" --> die "Verzweigung" hält solange ihren rechten Arm wie
eine Verkehrspolizistin oder ein Verkehrspolizist hoch bis der Schwellwert für das
Warnsignal erreicht wird. Sobald der Schwellwert erreicht wird, hebt sie solange
den linken Arm wie eine Verkehrspolizistin oder ein Verkehrspolizist bis wieder
ein anderer Wert als der Schwellwert erreicht wird.

o Rolle 4: "LED-Anzeige" --> die "LED-Anzeige" tut solange so als würde sie schlafen
bis der Schwellwert für das Warnsignal erreicht wird. Sobald der Schwellwert
erreicht wird, macht sie solange ein böses Gesicht/Grimasse bis wieder ein
anderer Wert als der Schwellwert erreicht wird.
o Rolle 5: "Lautsprecher" --> der "Lautsprecher" hält solange beide Hände vor den
Mund bis der Schwellwert für das Warnsignal erreicht wird. Sobald der
Schwellwert erreicht wird, ruft er laut "Alarm!" oder ein anderes Warnsignal, was
vorher ausgemacht wird. Sobald wieder ein anderer Wert als der Schwellwert
erreicht wird, hält er wieder beide Hände vor den Mund.
Schritt 2: Rollen verteilen
• 1 Kind spielt den "Lichtsensor"
• 1 Kind spielt die "Schleife"
• 1 Kind spielt die "Verzweigung"
• 1 Kind spielt den "LED-Anzeige"
• 1 Kind spielt den "Lautsprecher"
• Zusammen verkörpern sie den "Calliope" (bzw. das EVA Prinzip [Eingabe-Verarbeitung-
Ausgabe])
• Die Lehrerin oder der Lehrer sowie die restlichen SuS spielen die Anwender/-innen
(User)
Schritt 3: Eine Beispiel-Runde spielen um die Regeln/Abläufe zu verstehen (siehe BSP
Grafiken auf der nächsten Seite)

Beispiel-Grafik 1
Beispiel-Grafik 2