Kompass: Unterschied zwischen den Versionen

Aus microbit - Das Schulbuch
Wechseln zu: Navigation, Suche
(Eckpfeiler zur Umsetzung)
(20px|Icon Tipps und Hilfestellungen)
 
(160 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
== [[Datei:Icon_story.png|20px|Icon]] Du hast dich beim Mountainbiken verirrt ... ==
+
== [[Datei:Icon_story.png|20px|Icon]] Hast du dich schon einmal in unbekanntem Gelände verirrt? ==
[[Datei:Fahrrad1 klein.jpg|right|400px|border|FMountainbike mit Landkarte, micro:bit und Kompass]]
+
[[Datei:KompassBildgeschichte1.jpg |border]][[Datei:KompassBildgeschichte2.jpg |border]][[Datei:KompassBildgeschichte3.jpg |border]]
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 ==
 
<ol>
 
<ol>
<li>Baue einen digitalen Kompass - ein Gerät, das dir die Himmelsrichtung anzeigt. Der digitale Kompass soll zwischen den Haupthimmelsrichtungen Norden, Süden, Westen, Osten unterscheiden.
+
<li>Baue einen [[digital|digitalen]] Kompass. Der digitale Kompass soll zwischen den Haupthimmelsrichtungen Norden, Süden, Westen, Osten unterscheiden!
<li>Baue einen einfachen analogen Kompass.
+
<li>Baue einen einfachen [[analog|analogen]] Kompass!
<li>Zeigen die beiden Kompasse dieselbe Himmelsrichtung an?  
+
<li>Zeigen deine beiden Kompasse dieselbe Himmelsrichtung an?
<li>Welches der beiden Geräte bevorzugst du? Begründe deine Antwort!
 
 
</ol>
 
</ol>
 +
[[Datei:Fahrrad1 klein.jpg|400px|border|FMountainbike mit Landkarte, micro:bit und Kompass]] [[Datei:Kompass analog.jpg|400px|border]]
 +
 +
==[[Datei:icon_material.png|20px|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
  
== [[Datei:icon_material.png|20px|Icon]] Materialien ==
 
micro:bit, Nagel, Magnet, Korkstück, kleine Schüssel mit Wasser
 
  
 
== [[Datei:icon_sanduhr.png|20px|Icon]] Zeitaufwand ==
 
== [[Datei:icon_sanduhr.png|20px|Icon]] Zeitaufwand ==
  
2 Stunden  
+
:*Zwei Stunden zum Entwickeln des Programmes und zum Bauen des analogen Kompasses
 
+
:*Beliebig viel Freizeit zum Erkunden beim Wandern, Radfahren, bei Exkursionen, Schulausflügen, ...
Teste deinen Kompass beim Wandern, Radfahren, bei Exkursionen, Schulausflügen, ...
 
  
 
== [[Datei:Icon_puzzle3.png|20px|Icon]] Schwierigkeitsgrad ==
 
== [[Datei:Icon_puzzle3.png|20px|Icon]] Schwierigkeitsgrad ==
[[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternLeer.png|30px|borderless]][[Datei:SternLeer.png|30px|borderless]]
+
:[[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 ==
Das solltest du bereits können ...
+
[[Datei:Print_angabe_kompass.png|400px|right|border|Angabe zum Ausdrucken]]
:... Winkelgrößen berechnen und vergleichen (Mathematik),
+
:Das solltest du bereits können:
:... Himmelsrichtungen benennen und einen Kompass beschriften (Geographie).
+
:*Winkelgrößen berechnen und vergleichen (Mathematik),
 
+
:*Himmelsrichtungen benennen und einen Kompass beschriften (Geographie),
Du lernst ...
+
:*Variable erstellen, einer Variable einen Wert zuweisen (Informatik),
:... beim Programmieren
+
:*verschiedene Formen von bedingten Anweisungen erstellen und verstehen (Informatik).
:: ... eine [[Variable]] erstellen,
+
:Du lernst, ...
::... [[bedingte Anweisungen]] verschachteln,
+
:*wie du Kompasse baust, um die Himmelsrichtungen zu bestimmen,
::... den Wert des [[Sensor|Kompasssensors]] auslesen und [[Variable|speichern]],
+
:*welche Vor- und Nachteile analoge und digitale Kompasse haben,
::... wie du einen Kompass kalibrierst,
+
:*was du brauchst, um dich in unbekanntem Gelände zu orientieren,
:... die Vor- und Nachteile von einem analogen und einem digitalen Kompass identifizieren.
+
:*wie du die Ausgabe auf dem Display in Abhängigkeit eines aktuellen Sensorwertes gestaltest,
 +
:*wie du bedingte Anweisungen verschachtelst.
  
 
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
 
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
INF, GW
+
:INF, GW, Ph
  
 
== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellungen ==
 
== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellungen ==
Ziel: Je nach Ausrichtung soll der micro:bit die Himmelsrichtung anzeigen.[[Datei:ergebnis.png|right|border|Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.]]
+
[[Datei:ergebnis.png|right|400px|Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.]]
 
+
:Ziel: Je nach Ausrichtung soll der micro:bit die Himmelsrichtung anzeigen.
 
===Erforderliche Programmierblöcke===
 
===Erforderliche Programmierblöcke===
*Sensor für die Ausrichtung des micro:bit <spoiler text="Block"> [[Datei:Kompassausrichtung.png|800px|Icon|border|In welche Richtung schaut der micro:bit?]]</spoiler>
 
*Variable <spoiler text="Block"> [[Datei:Variable.png|border|500px|Icon]]</spoiler>
 
*Verschachtelte bedingte Anweisung <spoiler text="Block"> [[Datei:Geschachtelte verzweigung.png|500px|Icon|border|Bedingte Anweisung verschachtelt]]</spoiler>
 
*dauerhaft <spoiler text="Block"> [[Datei:dauerhaft.png|500px|Icon|border|]]</spoiler>
 
===Eckpfeiler zur Programmierung===
 
 
<ol>
 
<ol>
<li>Ein Sensor misst die Ausrichtung des micro:bit in Grad (°). </li>
+
<li>[[Variablen|Variable]] <spoiler text="Block"> [[Datei:Variable.png|border|500px|Icon]]</spoiler>
<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>
+
<li>Verschachtelte  [[Bedingte_Anweisungen|bedingte Anweisungen]] <spoiler text="Block"> [[Datei:Geschachtelte verzweigung.png|500px|Icon|border|Bedingte Anweisung verschachtelt]]</spoiler>
<li>Mit bedingten Abfragen und logischen Verknüpfungen kann aus dem Sensorwert die aktuelle Himmelsrichtung bestimmt werden. </li>
+
<li>[[Schleifen|dauerhaft]] <spoiler text="Block"> [[Datei:dauerhaft.png|500px|Icon|border|]]</spoiler>
<li>Die 4 Haupthimmelsrichtungen kannst du mit den Abkürzungen N, S, W, O darstellen.</li>
+
<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>
<li>Da du den micro:bit bewegst, veränderst du ständig seine Ausrichtung. Die Himmelsrichtung muss daher immer wieder neu ermittelt und dargestellt werden.</li>
+
<li>Kalibrieren des Sensors <spoiler text="Block"> [[Datei:Kalibrieren.png|800px|Icon|border|Kompass kalibrieren]]</spoiler>
<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!
 
*Was hat sich geändert?
 
 
</ol>
 
</ol>
  
===Schritt für Schritt zur Lösung===
+
===Eckpfeiler zur Programmierung===
:Weitere Tipps zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der [[Kompass Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
+
:<ol>
 +
:<li>Ein Sensor misst die Ausrichtung des micro:bit in Grad (°). </li>
 +
:<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>
 +
:<li>Mit bedingten Abfragen und logischen Verknüpfungen kann aus dem Sensorwert die aktuelle Himmelsrichtung bestimmt werden. </li>
 +
:<li>Die 4 Haupthimmelsrichtungen kannst du mit den Abkürzungen N, S, W, O darstellen.</li>
 +
:<li>Da du den micro:bit bewegst, veränderst du ständig seine Ausrichtung. Die Himmelsrichtung muss daher immer wieder neu ermittelt und dargestellt werden.</li>
 +
:<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!
 +
</ol>
  
== [[Datei:icon_plus.png|20px|Icon]] Weiterentwicklung ==
+
===[[Kompass Lösung|Schritt für Schritt zur Lösung]]===
Was kannst du mit deinem micro:bit Kompass sonst noch machen?
+
:Hinweise zur Lösungsfindung und die Lösung findest du auf der [[Kompass Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
[[Datei:Kompass_analog5_klein.jpg|width="300"|right|analoger Kompass: Wasserschale mit magnetisierter Nadel, schwimmend auf Korkstück]]
 
<ol>
 
<li>Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
 
<li>Ein Kompass zeigt normalerweise keine Buchstaben oder Zeichen an, sondern die Kompassnadel zeigt nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
 
<li>Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen lassen?
 
<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>
 
</ol>
 
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.
 
  
 
== [[Datei:presentation.png|20px|Icon]] Präsentation und Reflexion ==
 
== [[Datei:presentation.png|20px|Icon]] Präsentation und Reflexion ==
===Allgemein===
 
 
<ol>
 
<ol>
<li> Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein micro:bit?  
+
<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?
 
<li> Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
 
<li> Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
 
<li> Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
 
<li> Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
<li> Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast!  
+
<li> Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast! Welche Blöcke hast du verwendet?
 +
<li> Kennst du weitere Möglichkeiten, die Himmelsrichtungen zu bestimmen?
 
</ol>
 
</ol>
  
===Projektspezifisch===
+
== [[Datei:icon_plus.png|20px|Icon]] Weiterentwicklung ==
 +
[[Datei:Kompass genordet.jpg|right|400px|Icon|border]]
 +
:Was kannst du mit deinem micro:bit Kompass sonst noch machen?
 
<ol>
 
<ol>
<li>Wie funktioniert dein Kompass? Welche Blöcke hast du verwendet?
+
<li>Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
<li>Was hast du beim Erstellen vom Kompass über Himmelsrichtungen gelernt?
+
<li>Ein Kompass zeigt normalerweise immer nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
<li>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!
+
<li>Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen?  
<li>Was brauchst du zusätzlich zur Karte und zum Kompass, um dich in der Natur orientieren zu können?
+
<li>Du kannst den micro:bit Kompass auch mit einem Smartphone programmieren: [http://www.microbit.co.uk/app]
 +
<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>
 
</ol>
 
</ol>
 +
: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)
 +
 +
==Gib uns bitte Feedback zur Aufgabe!==
 +
:: für Schüler/innen [http://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdNHVAD6ZjTpbFIPkZNPBNiC3yU2_BX63YH-PQCZq97Qm4sWw/viewform?usp=sf_link]
 +
:: für Lehrer/innen [http://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfJemGpzF6_o40YFI__LJYOoWkQ555q6SiqHD5upDtgNyOcmA/viewform?usp=sf_link]

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)

    Gib uns bitte Feedback zur Aufgabe!

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