Kompass: Unterschied zwischen den Versionen

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== [[Datei:Icon_story.png|20px|Icon]] Du hast dich beim Mountainbiken verirrt ... ==
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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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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?
 
  
 
== [[Datei:icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] Aufgabenstellung ==
 
== [[Datei:icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] Aufgabenstellung ==
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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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<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: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_material.png|20px|Icon]] Materialien ==
 
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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]]
  
 
== [[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] Kompetenzen ==
 
== [[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] Kompetenzen ==
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Das solltest du bereits können:
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*Winkelgrößen berechnen und vergleichen (Mathematik),
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:Das solltest du bereits können:
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*Himmelsrichtungen benennen und einen Kompass beschriften (Geographie).
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:*Winkelgrößen berechnen und vergleichen (Mathematik),
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:*Himmelsrichtungen benennen und einen Kompass beschriften (Geographie),
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Vom Programmieren lernst bzw. übst du ...
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:*Variable erstellen, einer Variable einen Wert zuweisen (Informatik),
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*... eine [Variable] erstellen und deren [Wert] mittels [Sensor] festlegen,
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:*verschiedene Formen von bedingten Anweisungen erstellen und verstehen (Informatik).
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*... [Verzweigungen] verschachtelt anwenden.
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:Du lernst, ...
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:*wie du Kompasse baust, um die Himmelsrichtungen zu bestimmen,
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:*welche Vor- und Nachteile analoge und digitale Kompasse haben,
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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
  
 
== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellungen ==
 
== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellungen ==
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Was soll herauskommen?
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[[Datei:ergebnis.png|right|400px|Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.]]
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*Je nach Ausrichtung soll der micro:bit die Himmelsrichtung anzeigen.[[Datei:ergebnis.png|right|border|Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.]]
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:Ziel: Je nach Ausrichtung soll der micro:bit die Himmelsrichtung anzeigen.
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===Erforderliche Programmierblöcke===
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<ol>
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<li>[[Variablen|Variable]] <spoiler text="Block"> [[Datei:Variable.png|border|500px|Icon]]</spoiler>
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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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<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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===Eckpfeiler zur Programmierung===
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:<ol>
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:<li>Ein Sensor misst die Ausrichtung des micro:bit in Grad (°). </li>
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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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:<li>Mit bedingten Abfragen und logischen Verknüpfungen kann aus dem Sensorwert die aktuelle Himmelsrichtung bestimmt werden. </li>
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:<li>Die 4 Haupthimmelsrichtungen kannst du mit den Abkürzungen N, S, W, O darstellen.</li>
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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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===Eckpfeiler zur Umsetzung===
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===[[Kompass Lösung|Schritt für Schritt zur Lösung]]===
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*Die Ausrichtung des micro:bit wird in Grad gemessen. <spoiler text="Block">[[Datei:Kompassausrichtung.png|border|Ausrichtung auslesen]] </spoiler>
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:Hinweise zur Lösungsfindung und die Lösung findest du auf der [[Kompass Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
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*Um die aktuelle Ausrichtung zu merken, erstellst du eine Variable. Verwende einen sinnvollen Namen.<spoiler text="Block"> Z.B. [[Datei:Richtung.png|border|Variable Richtung]]</spoiler>
 
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*Mit Verzweigungen und logischen Operatoren findet der micro:bit die aktuelle Himmelsrichtung. <spoiler text="Block"> [[Datei:Verzweigungsvarianten.png|border|Verzweigungen]]</spoiler>
 
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*Die 4 Haupthimmelsrichtungen kannst du mit den Abkürzungen N, S, W, O anzeigen. <spoiler text="Block"> Z.B. [[Datei:Zeichenanzeige.png|border|Zeichen ausgeben]]</spoiler>
 
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*Die Ausrichtung vom micro:bit muss ständig überprüft werden, um die Himmelsrichtung aktuell zu halten.  <spoiler text="Block">[[Datei:Dauerhaft.png|border|dauerhaft wiederholen]]</spoiler>
 
  
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===Schritt für Schritt zur Lösung===
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== [[Datei:presentation.png|20px|Icon]] Präsentation und Reflexion ==
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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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<ol>
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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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<li> Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
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<li> Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
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<li> Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast! Welche Blöcke hast du verwendet?
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<li> Kennst du weitere Möglichkeiten, die Himmelsrichtungen zu bestimmen?
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</ol>
  
 
== [[Datei:icon_plus.png|20px|Icon]] Weiterentwicklung ==
 
== [[Datei:icon_plus.png|20px|Icon]] Weiterentwicklung ==
−
Ein paar Ideen ...
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  [[Datei:Kompass genordet.jpg|right|400px|Icon|border]]
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  [[Datei:Kompass_analog5_klein.jpg|width="300"|right|analoger Kompass: Wasserschale mit magnetisierter Nadel, schwimmend auf Korkstück]]
+
:Was kannst du mit deinem micro:bit Kompass sonst noch machen?
−
*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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<ol>
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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>Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
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*Ein Kompass zeigt normalerweise keine Buchstaben oder Zeichen an, sondern die Kompassnadel zeigt nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
+
<li>Ein Kompass zeigt normalerweise immer nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
−
*Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen lassen?  
+
<li>Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen?  
−
*Ein digitaler Kompass muss manchmal kalibriert werden. Finde heraus, was das bedeutet und wie das mit deinem micro:bit funktioniert.
+
<li>Du kannst den micro:bit Kompass auch mit einem Smartphone programmieren: [http://www.microbit.co.uk/app]
−
*Wie kannst du deinen micro:bit zum Geocaching verwenden? Was brauchst du dazu?
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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>
−
Dabei lernst du ...
+
:Dabei lernst du ...
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*... Vor- und Nachteile von einem analogen und einem digitalen Kompass identifizieren,  
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::... wie du dich in unbekanntem Gelände orientierst,
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*... Kompassausrichtungen in verschiedenen Arten mit unterschiedlicher Genauigkeit darstellen,
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::... Kompassausrichtungen in verschiedenen Arten mit unterschiedlicher Genauigkeit darstellen,
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*... wie du einen Kompass kalibrierst,
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::... was Geocaching ist und wie du mitmachen kannst.
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*... wie du dich in unbekanntem Gelände orientierst,
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==Aufgabe zum Ausdrucken ==
−
*... was Geocaching ist und wie du mitmachen kannst,
+
::[[Datei:Kompass_Printversion.pdf]] (Größe A3)
−
*... wie du dich in unbekanntem Gelände orientierst.
 
−
 
 
−
== [[Datei:presentation.png|20px|Icon]] Präsentation und Reflexion ==
 
−
===Allgemein===
 
−
* Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Projekt?
 
−
* Was hat dir bei der Entwicklung deines Produkts gefallen?
 
−
* Welche Schwierigkeiten hast du gehabt? Wie konntest du diese lösen?
 
−
* Erläutere, wie du dein Produkt programmiert hast! (Fachkompetenz stärken)
 
−
* Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
 
  
−
===Projektspezifisch===
+
==Gib uns bitte Feedback zur Aufgabe!==
−
*Wie funktioniert dein Kompass? Welche Blöcke hast du verwendet?
+
:: für Schüler/innen [http://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdNHVAD6ZjTpbFIPkZNPBNiC3yU2_BX63YH-PQCZq97Qm4sWw/viewform?usp=sf_link]
−
*Was hast du beim Erstellen vom Kompass über Himmelsrichtungen gelernt?
+
:: für Lehrer/innen [http://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfJemGpzF6_o40YFI__LJYOoWkQ555q6SiqHD5upDtgNyOcmA/viewform?usp=sf_link]
−
*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!
 
−
*Was brauchst du zusätzlich zur Karte und zum Kompass, um dich in der Natur orientieren zu können?
 

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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