Programmieraufgabe Penalty Shootout

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1 Realschule, Infrmatinstechnlgie, Lernbereich 2: Mdul Prgrammieraufgabe Penalty Shtut Stand: Jahrgangsstufen Lernbereich 2: Mdul Fach/Fächer Übergreifende Bildungsund Erziehungsziele Zeitrahmen Benötigtes Material Infrmatinstechnlgie Technische Bildung 2 Dppelstunden Onlineversin (Brwser mit Flashplayer erfrderlich) der Offlineversin der Prgrammierumgebung Scratch Kmpetenzerwartungen Die Schülerinnen und Schüler... analysieren Abläufe (z. B. bedingte Bewegung eines Rbters) und gliedern diese in sinnvlle Teilschritte, um dazu eindeutige Handlungsvrschriften zu frmulieren. verwenden algrithmische Grundstrukturen, um Abläufe zu mdellieren und stellen sie mit geeigneten Ntatinsfrmen dar. setzen algrithmische Grundstrukturen und Variablen ein, um Prgrammabläufe zu cdieren und in einer geeigneten Prgrammierumgebung zu implementieren. testen und ptimieren ihre einfachen Prgramme. Aufgabe Kann das Finale in einem Fußballturnier weder in der regulären Spielzeit nch in der Verlängerung entschieden werden, dann kmmt es zwischen den Mannschaften zum Elfmeterschießen (engl. Penalty Shtut). Schau dir den Videclip vide_penaltyshtut.mp4 an. Deine Aufgabe ist es, die gezeigte Szene des Elfmeterschießens möglichst exakt in der Prgrammierumgebung Scratch nachzubauen, mit allem was dazugehört: Fußballplatz mit Tr und Fans Elfmeterschütze, Trwart, Ball Geräusche Ausführung des Elfmeters Mdelliere den Ablauf anhand des Vides zuerst in einer geeigneten Darstellungsfrm (z. B. Prgrammablaufplan, Sequenzdiagramm, Strybard), bevr du mit der Prgrammierung beginnst. Seite 1 vn 9

2 Realschule, Infrmatinstechnlgie, Lernbereich 2: Mdul Hilfestellung (gestufte Hilfestellungen im Sinne der inneren Differenzierung) Stufe 1: Keine Hilfestellung - Die Schülerinnen und Schüler entdecken und erschließen sich alles Nötige anhand der Prgrammierumgebung Scratch, den enthaltenen Objektbiblitheken und Webrecherche weitgehend selbstständig. Flgende Website kann z. B. verwendet werden: (auf Deutsch umschaltbar, z. T. auch mit Videanleitungen) Die benötigten Klänge können in Frm vn Open Cntent aus dem Internet bezgen der ggf. auch über die Aufnahmefunktin in Scratch selbst aufgenmmen werden. Die Kstüme der beteiligten Objekte stammen aus der Scratch-Objektbiblithek und müssen nch dupliziert und verändert werden, um alle benötigten Kstüme zu erhalten. Stufe 2: Wenig Hilfestellung - Die Sund- und Kstümdateien werden vn der Lehrkraft in einem Ordner ressurces_penalty_shtut bereitgestellt. Die Schülerinnen und Schüler erhalten flgende Vrgaben: Im Ordner ressurces_penaltyshtut findest Du alle Kstüme und Klänge, die du für die Aufgabe benötigst. Du kannst die Kstüme und Klänge einfach in Scratch imprtieren. Anleitung und Hilfe findest Du ggf. hier: (auf Deutsch umschaltbar) Stufe 3: Mittlere Hilfestellung - Die Schülerinnen und Schüler erhalten flgende Vrgaben: Öffne die Prgrammvrlage vrlage3_penaltyshtut.sb In der Prgrammvrlage findest Du bereits alle benötigten Objekte inklusive aller Kstüme: Bühne mit Bühnenbildern Elfmeterschützin (girl) Ball (ball) Trwart (by) Trnetz (galpart) Wichtiger Hinweis: Jedes Objekt kann Nachrichten senden, die alle anderen Objekte empfangen können, z. B. kann zum Spielbeginn nach dem Jubel der Fans eine Nachricht appear abgeschickt werden, damit Elfmeterschütze und Trwart erscheinen: Nachricht appear wird an alle Objekte gesendet Wenn du die Nachricht appear empfängst, dann zeige dich. Stufe 4: Umfangreiche Hilfestellung - Die Schülerinnen und Schüler erhalten flgende Vrgaben: Öffne die Prgrammvrlage vrlage4_ penaltyshtut.sb In der Prgrammvrlage findest Du bereits alle benötigten Objekte inklusive aller Kstüme: Bühne mit Bühnenbildern Elfmeterschützin (girl) Ball (ball) Trwart (by) Trnetz (galpart) Analysiere alle Objekte mit deren verfügbaren Kstümen und überlege dir, welches Kstüm zu welchem Schritt des Ablaufs passt. Seite 2 vn 9

3 Realschule, Infrmatinstechnlgie, Lernbereich 2: Mdul Welche Aktinen der Schützin, des Balles und des Trwarts sind nötig? Wichtiger Hinweis: Jedes Objekt kann Nachrichten senden, die alle anderen Objekte empfangen können, z. B. kann zum Spielbeginn nach dem Jubel der Fans eine Nachricht appear abgeschickt werden, damit Elfmeterschütze und Trwart erscheinen: Nachricht appear wird an alle Objekte gesendet Wenn du die Nachricht appear empfängst, dann zeige dich. Der Austausch vn Nachrichten zwischen den Objekten ist an den entsprechenden Stellen in der Prgrammvrlage schn vrbereitet. Die Nachrichten müssen nur nch an geeigneter Stelle abgeschickt werden, z. B. die Nachricht readytsht nach dem Pfiff des Schiedsrichters. Achte auf genügend Wartezeit zwischen den jeweiligen Schritten des Ablaufs, dann wirkt deine Animatin realistischer. Hinweise zum Unterricht Hinweise zur Durchführung im Unterricht Diese Aufgabe greift Kmpetenzen und Inhalte aus dem Mdul 1.2 auf. Sie eignet sich für eine Verwendung im mittleren Bereich des Mduls nachdem die Algrithmus-Bausteine Anweisung, Sequenz und Wiederhlung eingeführt wrden sind. Außerdem sllten die Schülerinnen und Schüler in der Lage sein, Anweisungen, Sequenzen und Wiederhlungen anschaulich darzustellen, z. B. in Frm vn Pseudcde, Prgrammablaufplänen, Struktgrammen der Sequenzdiagrammen. Bei Schwierigkeiten bzw. je nach Leistungsstand können den Schülerinnen und Schülern schrittweise die gestuften Hilfestellungen angebten werden. Hinweise zur Aufgabenlösung Im Flgenden sind drei mögliche Mdellierungen des Ablaufs dargestellt: 1. Sequenzdiagramm 2. Prgrammablaufplan 3. Strybard Seite 3 vn 9

4 Realschule, Infrmatinstechnlgie, Lernbereich 2: Mdul Beispiel für ein Sequenzdiagramm zur Darstellung des Prgrammablaufs: Legende Grün: Objekte, z. B. girl " Pfeile: Gesendete Nachrichten, z. B. hide Braun: Anweisung, z. B. ausblenden Erläuterung des Diagramms Der zeitliche Ablauf im Prgramm entspricht der Auflistung vn ben nach unten im Das Sequenzdiagramm wurde erstellt auf Seite 4 vn 9

5 Realschule, Infrmatinstechnlgie, Lernbereich 2: Mdul Beispiel für einen möglichen Prgrammablaufplan (hne Beachtung der Wartezeiten zwischen den Ereignissen): 3. Der gesamte Ablauf der Szene lässt sich in flgende Schritte unterteilen (Strybard): 1. Das Prgramm wird gestartet. 2. Das leere Fußballfeld mit dem Tr und den Fans erscheint als Hintergrund. 3. Der Schriftzug Welcme t the penalty shtut! erscheint. 4. Die Fans klatschen und jubeln. Seite 5 vn 9

6 Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS Realschule, Infrmatinstechnlgie, Lernbereich 2: Mdul Die Elfmeterschützin und der Trwart erscheinen an ihren jeweiligen Psitinen. 9. Die Schützin bewegt ein Bein nach hinten. 10. Die Schützin schießt den Ball Richtung Tr Der Ball erscheint vr der Elfmeterschützin. Es ertönt der Pfiff des Schiedsrichters. Der Trwart beginnt sich im Tr hin und her zu bewegen. 11. Der Ball bewegt sich in die rechte untere Ecke des Tres. 12. Die Fans klatschen und jubeln während die Schützin eine Siegerpse macht. 13. Das Prgramm endet. Seite 6 vn 9

7 Realschule, Infrmatinstechnlgie, Lernbereich 2: Mdul Lösungsbeispiel Relevante Objekte: Bühne girl by ball galpart Bühne: Skripte Bühne: Hintergründe und Klänge Seite 7 vn 9

8 Realschule, Infrmatinstechnlgie, Lernbereich 2: Mdul girl: Skripte girl: Kstüme und Klänge by: Skripte by: Kstüm Seite 8 vn 9

9 Realschule, Infrmatinstechnlgie, Lernbereich 2: Mdul ball: Skripte ball: Kstüm galpart: Skripte galpart: Kstüm Hinweis: Das Objekt galpart wird benötigt, um den visuellen Eindruck zu vermitteln, dass der Ball in das Tr hinein fliegt. Das Objekt galpart wird - bezgen auf die Zeichenebene - in den Vrdergrund, der Ball in den Hintergrund gesetzt. Anregung zum weiteren Lernen Im Sinne des weiteren Lernens kann die Prgrammieraufgabe Penalty Shtut vielfältig erweitert werden. Ein Beispiel für eine slche Erweiterung wäre das Hinzufügen interaktiver Elemente wie etwa der Steuerung vn Objekten über Eingabegeräte wie Maus und/der Tastatur. Darüber hinaus wäre die Verwendung vn Variablen, z. B. für das Verwalten eines bestimmten Spielergebnisses der Punktestandes eine interessante Ergänzung. Mit den in dieser Aufgabe erlangten bzw. geübten Kmpetenzen können die Schülerinnen und Schüler auch eigene Ideen für Animatinen der kleine Spiele umsetzen. Seite 9 vn 9