Kompass: Unterschied zwischen den Versionen

Aus microbit - Das Schulbuch
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== [[Datei:Icon_story.png|20px|Icon]] Hast du dich schon einmal in unbekanntem Gelände verirrt? ==
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[[Datei:Fahrrad3 klein.jpg|right|400px|border|FMountainbike mit Landkarte, micro:bit und Kompass]]
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[[Datei:KompassBildgeschichte1.jpg |border]][[Datei:KompassBildgeschichte2.jpg |border]][[Datei:KompassBildgeschichte3.jpg |border]]
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Wo geht es in die richtige Richtung? Eine Landkarte hast du dabei. Ein erster Schritt wäre, die Karte richtig zu halten - aber wie? Wo ist denn nun Norden?
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== [[Datei:icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] Aufgabenstellung ==
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<li>Baue einen [[digital|digitalen]] Kompass. Der digitale Kompass soll zwischen den Haupthimmelsrichtungen Norden, Süden, Westen, Osten unterscheiden!
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<li>Baue einen einfachen [[analog|analogen]] Kompass!
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<li>Zeigen deine beiden Kompasse dieselbe Himmelsrichtung an?
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[[Datei:Fahrrad1 klein.jpg|400px|border|FMountainbike mit Landkarte, micro:bit und Kompass]] [[Datei:Kompass analog.jpg|400px|border]]
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==[[Datei:icon_material.png|20px|Icon]] Materialien ==
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:*micro:bit
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:*magnetisierbarer Stift, z.B. Nagel, Stecknadel, Drahtstück, Schlüssel
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:*Batterie oder Magnet
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:*schwimmendes Material, z.B. Kork, Holz, Styropor, Blatt
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:*Behälter mit Wasser, z.B. Trinkbecher, eine abgeschnittene Pet-Flasche
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== [[Datei:icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] Anforderungen ==
 
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Entwickle aus deinem micro:bit einen Kompass - ein Gerät, das dir die Himmelsrichtung anzeigt. Der Kompass soll zwischen den Haupthimmelsrichtungen Norden, Süden, Westen, Osten unterscheiden.
 
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== [[Datei:icon_material.png|20px|Icon]] Materialliste ==
 
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micro:bit
 
 
== [[Datei:icon_sanduhr.png|20px|Icon]] Zeitaufwand ==
 
== [[Datei:icon_sanduhr.png|20px|Icon]] Zeitaufwand ==
  
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Etwa 2 Schulstunden zum Programmieren.
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:*Zwei Stunden zum Entwickeln des Programmes und zum Bauen des analogen Kompasses
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:*Beliebig viel Freizeit zum Erkunden beim Wandern, Radfahren, bei Exkursionen, Schulausflügen, ...
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Teste deinen Kompass beim Wandern, Radfahren, bei Exkursionen, Schulausflügen, ...
 
  
 
== [[Datei:Icon_puzzle3.png|20px|Icon]] Schwierigkeitsgrad ==
 
== [[Datei:Icon_puzzle3.png|20px|Icon]] Schwierigkeitsgrad ==
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[[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternLeer.png|30px|borderless]]
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:[[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternLeer.png|30px|borderless]]
  
 
== [[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] Kompetenzen ==
 
== [[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] Kompetenzen ==
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Voraussetzungen
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[[Datei:Print_angabe_kompass.png|400px|right|border|Angabe zum Ausdrucken]]
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*Mathematik: Winkel, Ungleichungen
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:Das solltest du bereits können:
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*Geographie: Himmelsrichtungen, Kompass
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:*Winkelgrößen berechnen und vergleichen (Mathematik),
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:*Himmelsrichtungen benennen und einen Kompass beschriften (Geographie),
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:*Variable erstellen, einer Variable einen Wert zuweisen (Informatik),
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Du lernst
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:*verschiedene Formen von bedingten Anweisungen erstellen und verstehen (Informatik).
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*Variablen einsetzen und deren Wert festlegen durch einen Sensor,
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:Du lernst, ...
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*«Wenn – Dann – Ansonsten» Bedingungen anwenden,  
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:*wie du Kompasse baust, um die Himmelsrichtungen zu bestimmen,
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*logische Operatoren anwenden,
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:*welche Vor- und Nachteile analoge und digitale Kompasse haben,
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*dich in unbekanntem Gelände orientieren.
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:*was du brauchst, um dich in unbekanntem Gelände zu orientieren,
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:*wie du die Ausgabe auf dem Display in Abhängigkeit eines aktuellen Sensorwertes gestaltest,
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:*wie du bedingte Anweisungen verschachtelst.
  
 
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
 
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
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INF, GW
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:INF, GW, Ph
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== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellung ==
 
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Was soll herauskommen?
 
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*Je nach Ausrichtung des micro:bit soll die Himmelsrichtung angezeigt werden.[[Datei:ergebnis.png|right|border|Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.]]
 
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Kompass - Coding
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== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellungen ==
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*Die Richtung wird in Grad gemessen. <spoiler text="Block">[[Datei:Kompassausrichtung.png|border|Ausrichtung auslesen]] </spoiler>  
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[[Datei:ergebnis.png|right|400px|Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.]]
−
*Um die aktuelle Richtung zu merken, ist es hilfreich, eine Variable zu verwenden. Verwende für die Variable einen sinnvollen Namen.<spoiler text="Block"> Z.B. [[Datei:Richtung.png|border|Variable Richtung]]</spoiler>  
+
:Ziel: Je nach Ausrichtung soll der micro:bit die Himmelsrichtung anzeigen.
−
*Die 4 Haupthimmelsrichtungen werden mit den Abkürzungen N, S, W, O angezeigt. <spoiler text="Block"> Z.B. [[Datei:Zeichenanzeige.png|border|Zeichen ausgeben]]</spoiler>
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===Erforderliche Programmierblöcke===
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*Mit Verzweigungen und logischen Operatoren kannst du abfragen, welche Himmelsrichtung angezeigt werden muss. <spoiler text="Block"> [[Datei:Verzweigungsvarianten.png|border|Verzweigungen]]</spoiler>  
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<ol>
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*Der Vorgang soll dauerhaft wiederholt werden.<spoiler text="Block">[[Datei:Dauerhaft.png|border|dauerhaft wiederholen]]</spoiler>
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<li>[[Variablen|Variable]] <spoiler text="Block"> [[Datei:Variable.png|border|500px|Icon]]</spoiler>
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Weitere Tipps zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der [[Kompass Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
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<li>Verschachtelte  [[Bedingte_Anweisungen|bedingte Anweisungen]] <spoiler text="Block"> [[Datei:Geschachtelte verzweigung.png|500px|Icon|border|Bedingte Anweisung verschachtelt]]</spoiler>
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Auf der Lösungseite findest du auch Links, die zum Bearbeiten der Erweiterungen hilfreich sind.
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<li>[[Schleifen|dauerhaft]] <spoiler text="Block"> [[Datei:dauerhaft.png|500px|Icon|border|]]</spoiler>
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<li>Sensor für die Ausrichtung des micro:bit <spoiler text="Block"> [[Datei:Kompassausrichtung.png|800px|Icon|border|In welche Richtung schaut der micro:bit?]]</spoiler>
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<li>Kalibrieren des Sensors <spoiler text="Block"> [[Datei:Kalibrieren.png|800px|Icon|border|Kompass kalibrieren]]</spoiler>
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</ol>
  
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== Reflexion ==
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===Eckpfeiler zur Programmierung===
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===Allgemein===
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:<ol>
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* Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Projekt?
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:<li>Ein Sensor misst die Ausrichtung des micro:bit in Grad (°). </li>
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* Was hat dir bei der Entwicklung deines Produkts gefallen?
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:<li>Damit du mit dem Sensorwert arbeiten kannst, erstellst du eine Variable und weist ihr den Sensorwert zu. Verwende für diese Variable einen sinnvollen Namen!</li>
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* Welche Schwierigkeiten hast du gehabt? Wie konntest du diese lösen?
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:<li>Mit bedingten Abfragen und logischen Verknüpfungen kann aus dem Sensorwert die aktuelle Himmelsrichtung bestimmt werden. </li>
−
* Erläutere, wie du dein Produkt programmiert hast! (Fachkompetenz stärken)
+
:<li>Die 4 Haupthimmelsrichtungen kannst du mit den Abkürzungen N, S, W, O darstellen.</li>
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* Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
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:<li>Da du den micro:bit bewegst, veränderst du ständig seine Ausrichtung. Die Himmelsrichtung muss daher immer wieder neu ermittelt und dargestellt werden.</li>
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:<li>Bevor du deinen Kompass zur Orientierung in unbekanntem Gelände praktisch einsetzt, musst du ihn kalibrieren. Finde heraus, was "Kompass kalibrieren" bedeutet! Kalibriere deinen micro:bit!  
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</ol>
  
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===Projektspezifisch===
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===[[Kompass Lösung|Schritt für Schritt zur Lösung]]===
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*Wie funktioniert dein Kompass? Welche Blöcke hast du verwendet?
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:Hinweise zur Lösungsfindung und die Lösung findest du auf der [[Kompass Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
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*Was hast du beim Erstellen vom Kompass über Himmelsrichtungen gelernt?
 
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*Hast du schon einmal einen Kompass verwendet? Wenn ja, wie? Vergleiche deinen micro:bit Kompass mit einem richtigen Kompass? Worin unterscheiden sich die beiden Geräte? Sammle die Vor- und Nachteile beider Geräte!
 
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*Was brauchst du zusätzlich zur Karte und zum Kompass, um dich in der Natur orientieren zu können?
 
  
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== Optionen und Erweiterungen ==
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== [[Datei:presentation.png|20px|Icon]] Präsentation und Reflexion ==
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[[Datei:Kompass_analog5_klein.jpg|width="300"|right|analoger Kompass: Wasserschale mit magnetisierter Nadel, schwimmend auf Korkstück]]
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<ol>
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*Baue einen analogen Kompass mit einer Nadel, einem Magnet, einem Korkstück und einer Schüssel Wasser. Zeigt dein analoger Kompass dieselbe Himmelsrichtung an wie dein digitaler Kompass im micro:bit?
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<li> Stelle dein Ergebnis vor! Was können deine Kompasse? Zeigen sie dieselbe Himmelsrichtung an? Welche Vor- und Nachteile hat jeder? Welchen Kompass bevorzugst du? Kennst du noch einen weiteren Kompass? Wenn ja, welchen?
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*Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
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<li> Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
−
*Ein Kompass zeigt normalerweise keine Buchstaben oder Zeichen an, sondern die Kompassnadel zeigt nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
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<li> Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
−
*Kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen lassen?
+
<li> Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast! Welche Blöcke hast du verwendet?
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*Ein digitaler Kompass muss manchmal kalibriert werden. Finde heraus, was das bedeutet und wie das mit deinem micro:bit funktioniert.
+
<li> Kennst du weitere Möglichkeiten, die Himmelsrichtungen zu bestimmen?
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*Wie kannst du deinen micro:bit Kompass zum Geocaching verwenden? Was brauchst du dazu?
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</ol>
  
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== [[Datei:icon_plus.png|20px|Icon]] Weiterentwicklung ==
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[[Datei:Kompass genordet.jpg|right|400px|Icon|border]]
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:Was kannst du mit deinem micro:bit Kompass sonst noch machen?
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<ol>
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<li>Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
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<li>Ein Kompass zeigt normalerweise immer nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
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<li>Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen?
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<li>Du kannst den micro:bit Kompass auch mit einem Smartphone programmieren: [http://www.microbit.co.uk/app]
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<li>Wie kannst du deinen micro:bit zum Geocaching verwenden? Was brauchst du dazu? <spoiler text="Information">Zur Geochaching Seite[http://www.geocaching.de] </spoiler>
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</ol>
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:Dabei lernst du ...
 +
::... wie du dich in unbekanntem Gelände orientierst,
 +
::... Kompassausrichtungen in verschiedenen Arten mit unterschiedlicher Genauigkeit darstellen,
 +
::... was Geocaching ist und wie du mitmachen kannst.
 +
==Aufgabe zum Ausdrucken ==
 +
::[[Datei:Kompass_Printversion.pdf]] (Größe A3)
  
−
Bei den Erweiterungen lernst du
+
==Gib uns bitte Feedback zur Aufgabe!==
−
* Vor- und Nachteile von einem analogen und einem digitalen Kompass identifizieren,
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:: für Schüler/innen [http://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdNHVAD6ZjTpbFIPkZNPBNiC3yU2_BX63YH-PQCZq97Qm4sWw/viewform?usp=sf_link]
−
* Kompassausrichtungen in verschiedenen Arten mit unterschiedlicher Genauigkeit anzeigen,
+
:: für Lehrer/innen [http://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfJemGpzF6_o40YFI__LJYOoWkQ555q6SiqHD5upDtgNyOcmA/viewform?usp=sf_link]
−
* was Geocaching ist und was du dazu brauchst.
 

Aktuelle Version vom 28. Mai 2018, 09:13 Uhr

Icon Hast du dich schon einmal in unbekanntem Gelände verirrt?

KompassBildgeschichte1.jpgKompassBildgeschichte2.jpgKompassBildgeschichte3.jpg

Icon Aufgabenstellung

  1. Baue einen digitalen Kompass. Der digitale Kompass soll zwischen den Haupthimmelsrichtungen Norden, Süden, Westen, Osten unterscheiden!
  2. Baue einen einfachen analogen Kompass!
  3. Zeigen deine beiden Kompasse dieselbe Himmelsrichtung an?

FMountainbike mit Landkarte, micro:bit und Kompass Kompass analog.jpg

Icon Materialien

  • micro:bit
  • magnetisierbarer Stift, z.B. Nagel, Stecknadel, Drahtstück, Schlüssel
  • Batterie oder Magnet
  • schwimmendes Material, z.B. Kork, Holz, Styropor, Blatt
  • Behälter mit Wasser, z.B. Trinkbecher, eine abgeschnittene Pet-Flasche


Icon Zeitaufwand

  • Zwei Stunden zum Entwickeln des Programmes und zum Bauen des analogen Kompasses
  • Beliebig viel Freizeit zum Erkunden beim Wandern, Radfahren, bei Exkursionen, Schulausflügen, ...

Icon Schwierigkeitsgrad

borderlessborderlessborderless

Icon Kompetenzen

Angabe zum Ausdrucken
Das solltest du bereits können:
  • Winkelgrößen berechnen und vergleichen (Mathematik),
  • Himmelsrichtungen benennen und einen Kompass beschriften (Geographie),
  • Variable erstellen, einer Variable einen Wert zuweisen (Informatik),
  • verschiedene Formen von bedingten Anweisungen erstellen und verstehen (Informatik).
Du lernst, ...
  • wie du Kompasse baust, um die Himmelsrichtungen zu bestimmen,
  • welche Vor- und Nachteile analoge und digitale Kompasse haben,
  • was du brauchst, um dich in unbekanntem Gelände zu orientieren,
  • wie du die Ausgabe auf dem Display in Abhängigkeit eines aktuellen Sensorwertes gestaltest,
  • wie du bedingte Anweisungen verschachtelst.

Icon Unterrichtsfächer

INF, GW, Ph

Icon Tipps und Hilfestellungen

Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.
Ziel: Je nach Ausrichtung soll der micro:bit die Himmelsrichtung anzeigen.

Erforderliche Programmierblöcke

  1. Variable Block
  2. Verschachtelte bedingte Anweisungen Block
  3. dauerhaft Block
  4. Sensor für die Ausrichtung des micro:bit Block
  5. Kalibrieren des Sensors Block

Eckpfeiler zur Programmierung

  1. Ein Sensor misst die Ausrichtung des micro:bit in Grad (°).
  2. Damit du mit dem Sensorwert arbeiten kannst, erstellst du eine Variable und weist ihr den Sensorwert zu. Verwende für diese Variable einen sinnvollen Namen!
  3. Mit bedingten Abfragen und logischen Verknüpfungen kann aus dem Sensorwert die aktuelle Himmelsrichtung bestimmt werden.
  4. Die 4 Haupthimmelsrichtungen kannst du mit den Abkürzungen N, S, W, O darstellen.
  5. Da du den micro:bit bewegst, veränderst du ständig seine Ausrichtung. Die Himmelsrichtung muss daher immer wieder neu ermittelt und dargestellt werden.
  6. Bevor du deinen Kompass zur Orientierung in unbekanntem Gelände praktisch einsetzt, musst du ihn kalibrieren. Finde heraus, was "Kompass kalibrieren" bedeutet! Kalibriere deinen micro:bit!

    7. Schritt für Schritt zur Lösung

    Hinweise zur Lösungsfindung und die Lösung findest du auf der Lösungsseite zu diesem Beispiel.

    Icon Präsentation und Reflexion

    1. Stelle dein Ergebnis vor! Was können deine Kompasse? Zeigen sie dieselbe Himmelsrichtung an? Welche Vor- und Nachteile hat jeder? Welchen Kompass bevorzugst du? Kennst du noch einen weiteren Kompass? Wenn ja, welchen?
    2. Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
    3. Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
    4. Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast! Welche Blöcke hast du verwendet?
    5. Kennst du weitere Möglichkeiten, die Himmelsrichtungen zu bestimmen?

    Icon Weiterentwicklung

    Icon
    Was kannst du mit deinem micro:bit Kompass sonst noch machen?
    1. Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
    2. Ein Kompass zeigt normalerweise immer nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
    3. Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen?
    4. Du kannst den micro:bit Kompass auch mit einem Smartphone programmieren: [1]
    5. Wie kannst du deinen micro:bit zum Geocaching verwenden? Was brauchst du dazu? Information
    Dabei lernst du ...
    ... wie du dich in unbekanntem Gelände orientierst,
    ... Kompassausrichtungen in verschiedenen Arten mit unterschiedlicher Genauigkeit darstellen,
    ... was Geocaching ist und wie du mitmachen kannst.

    Aufgabe zum Ausdrucken

    Datei:Kompass Printversion.pdf (Größe A3)

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    für Schüler/innen [2]
    für Lehrer/innen [3]
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