Sorgen Sie dafür, dass alle KUBOs vor dem Unterricht vollständig aufgeladen sind.

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1 ÜBERBLICK: Unterrichtsplan 4 SCHLEIFEN Alter: Gruppengröße: Vorschule bis 2. Klasse Zweierteam Vorbereitungszeit: 5 Minuten Gesamtzeit: Übungen: Minuten GLIEDERUNG DES UNTERRICHTSPLANS Übung 1: Rund ums Lagerfeuer 25 Minuten 3 Aufgaben Übung 2: KUBO nimmt am Schullauf teil 25 Minuten 3 Aufgaben Übung 3: Schatzsuche 25 Minuten 3 Aufgaben ERGEBNISSE UND AUSWERTUNG Am Ende dieses Abschnitts sollten die Kinder Folgendes können: Erklären, was eine Schleife ist. Eine Funktion erstellen, die eine Schleife enthält. Eine neue Karte für KUBO entwerfen. Eine Geschichte schreiben. KUBO entsprechend der Handlung der Geschichte programmieren. Übung 4: Eine eigene Karte und ein Theaterstück 25 Minuten 3 Aufgaben VORBEREITUNG Machen Sie für jedes Kind Kopien der Arbeitsblätter. Sorgen Sie dafür, dass alle KUBOs vor dem Unterricht vollständig aufgeladen sind. Wählen Sie einen geeigneten Ort für die Übungen. KUBO kann auf einem Tisch oder auf dem Boden verwendet werden, aber die Oberfläche muss eben und sauber sein. Wenn Sie KUBO auf einem Tisch verwenden, stellen Sie sicher, dass er nicht herunterfallen kann. Helfen Sie den Kindern, die TagTiles und die Aktivitätskarte zu finden, die sie benötigen. Dafür können Sie zum Beispiel eine Aktivitätskarte aufhängen, die Sie zum Erläutern und Vorführen vor der Klasse verwenden. Es empfiehlt sich, den Kindern zu zeigen, wie sie richtig mit KUBO und den TagTiles umgehen und die Teile nach Gebrauch verstauen. Weisen Sie darauf hin, dass es wichtig ist, KUBO und die TagTiles vorsichtig zu behandeln. Weisen Sie die Kinder auch darauf hin, dass Fehler in Ordnung sind, solange sie nach der Ursache suchen und herausfinden, wie sich der Fehler beheben lässt. Es ist wichtig, dass die Kinder beim Erstellen von Routen und Funktionen verstehen, dass KUBO die gleichen Fähigkeiten hat wie Menschen. KUBO kann zum Beispiel nicht durch Wände, Zäune, Wasser, Feuer usw. fahren. In dieser Lektion lernen die Kinder Schleifen und Parameter kennen. Mithilfe von Schleifen kann eine Funktionsabfolge mehr als einmal wiederholt werden. Dafür werden die Parameter-TagTiles 1 bis 10 benötigt. Am besten zeigen Sie der Klasse vorab, wie Schleifen erstellt werden. Unter dem folgenden Link finden Sie ein Video, in dem das Konzept erläutert wird: kubo.education/getting-started-tutorials. UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 1/13

2 Eventuell tun sich die Kinder am Anfang schwer damit, Schleifen zu verstehen. Einfacher wird es, wenn Sie die Kinder zunächst ihre Routen auf der Aktivitätskarte legen lassen. Gehen Sie dann durch die Klasse und finden Sie gemeinsam heraus, welche Teile der Route mit Schleifen und Parametern wiederholt werden können, bis die Kinder das Konzept verinnerlicht haben. Kinder, die eine Herausforderung brauchen, können Schleifen und Unterprogramme kombinieren. Am besten besprechen Sie immer mit den Kindern, was sie bereits gelernt haben, bevor Sie ihnen etwas Neues beibringen. DURCHFÜHRUNG Es empfiehlt sich, die Kinder in Zweierteams üben zu lassen. Da Schleifen ein schwieriges Konzept sind, brauchen einige Kinder etwas mehr Hilfestellung als andere. Lassen Sie möglichst immer zwei Kinder mit ähnlichem Kenntnisstand zusammenarbeiten. Es kann hilfreich sein, jedem Kind eine Rolle zuzuweisen, sodass jeder einmal die Verantwortung für KUBO übernehmen darf. Am besten lassen Sie die Kinder zwischen den Übungen oder während Sie Anweisungen geben den Kopf von KUBO abziehen und die TagTiles beiseitelegen. Auch kann es hilfreich sein, Kindern, die KUBO noch nicht kennen, zu Beginn etwas Zeit zum Spielen und Entdecken der Funktionen zu geben. Dadurch sind sie aufmerksamer, während Sie Anweisungen erteilen. Gehen Sie durch den Raum und bieten Sie bei Bedarf Hilfe an. Fördern Sie aber auch eigenständiges, aktives Lernen, indem Sie den Kindern die Regel nahelegen, sich immer erst untereinander abzusprechen, bevor sie sich mit Fragen an die Lehrkraft wenden. LEHRPLANÜBERSCHNEIDUNGEN Die folgenden Lehrplanüberschneidungen bieten den Kindern zusätzliche Lernmöglichkeiten und stellen eine Verbindung zwischen verschiedenen Fächern her. Sozialkunde: Bringen Sie den Kindern bei, wie maßstabsgetreue Karten angefertigt werden. Lassen Sie die Kinder anschließend auf einer leeren Aktivitätskarte eine maßstabsgetreue Karte von Europa zeichnen, mit der KUBO durch verschiedene Länder reisen und Freunde besuchen kann. Sprache/Lesen: Zeigen Sie den Kindern Beispiele für Reiseberichte und Reisetagebücher. Lassen Sie die Kinder anschließend einen Reisebericht erstellen, in dem sie die täglichen Abenteuer von KUBO beim Besuch seiner Freunde in ganz Europa beschreiben. Mathe/Naturwissenschaften: Bringen Sie den Kindern etwas über die Wettervorhersage und den Einsatz von Wetterkarten bei. Lassen Sie dann die Kinder die Wetterverhältnisse in verschiedenen Gegenden studieren. Anhand dieser Informationen sollen sie KUBO helfen, sich auf seinen Reisen an die verschiedenen Wetterlagen anzupassen. UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 2/13

3 ÜBUNG 1: Rund ums Lagerfeuer ERGEBNIS Arbeitet mit Schleifen. Erstellt eine Route, mit der sich KUBO um das Lagerfeuer bewegt, und macht dann aus der Route eine Funktion mit einer Schleife. ZEIT 25 Minuten MATERIAL TagTiles für Bewegungen Blaue Record-Funktions-TagTiles und Play-Funktions-TagTiles Rote Record-Funktions-TagTiles und Play-Funktions-TagTiles Loop-TagTiles und Parameter-TagTiles KUBO Aktivitätskarte Bleistifte Arbeitsblatt 4.1 HINWEISE Heute macht KUBOs Klasse einen Schulausflug. Die Klasse beginnt den Tag mit einem Frühstück am Lagerfeuer. KUBO will einmal ums Lagerfeuer gehen, um eine gute Sitzgelegenheit zu finden. Die Kinder sollen zuerst eine Route um das Lagerfeuer legen und KUBO dieser Route folgen lassen. Erklären Sie den Kindern, dass KUBO nicht unbedingt acht TagTiles braucht, um das Lagerfeuer zu umrunden. KUBO kommt dafür auch mit zwei TagTiles aus, die sich mithilfe einer Schleife viermal wiederholen. Zeichnen Sie die Route auf die Tafel und teilen Sie sie in vier wiederholbare Teile auf, sodass die Kinder sehen, was Sie meinen. Zeigen Sie dann, wie eine Funktion mit einer Schleife für diese Route erstellt wird. Am besten sollten Ihnen die Kinder dabei mit ihren eigenen TagTiles folgen. Nachdem KUBO sich die Funktion gemerkt hat, legen Sie ein rotes Play-Funktions-TagTile auf ein entsprechendes Quadrat und stellen Sie KUBO darauf. Eventuell fällt es den Kindern schwer, das Quadrat und die Richtung für KUBO zu bestimmen. Am besten wiederholen die Kinder diese Übung, indem sie verschiedene Schleifen erstellen. Lassen Sie die Kinder versuchen, eine Schleife zu erstellen, mit der KUBO die Schaukeln und den Sandkasten umkreist. Zunächst sollen sie die Route auf dem Arbeitsblatt zeichnen und dann in Teile zerlegen, die wiederholt werden können. Lassen Sie die Kinder anschließend neben der Route die Funktion zeichnen, bevor sie die Funktion erstellen. UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 3/13

4 ÜBUNG 1: Rund ums Lagerfeuer Nun legen die Kinder ein rotes Play-Funktions-TagTile auf das Quadrat, von dem KUBO starten soll. Die Kinder müssen dabei genau auf die Richtung achten, in die KUBO zeigt. Lassen Sie dann die Kinder eine Schleife erstellen, mit der KUBO um die Wand mit dem Regenbogen kreist. Zunächst sollen sie die Route auf dem Arbeitsblatt zeichnen und dann in Teile zerlegen, die wiederholt werden können. Lassen Sie die Kinder anschließend neben der Route die Funktion zeichnen, bevor sie die Funktion erstellen. Wenn die Kinder einen Fehler gemacht haben, müssen sie ihn erst suchen und beheben und es dann erneut versuchen. Lassen Sie die Kinder das Erstellen von Schleifen anhand der Erweiterung üben. DISKUSSIONSFRAGEN Wie bringt ihr KUBO dazu, dass er sich ums Lagerfeuer bewegt? Gibt es einen Trick, um herauszufinden, welcher Teil der Funktion sich wiederholen muss? Hat KUBO das gemacht, was ihr wolltet? Wann ist es sinnvoll, Schleifen zu verwenden? REFLEXION Hat die Funktion, die ihr um die Schaukeln und den Sandkasten herum erstellt habt, funktioniert? Falls es einen Fehler in eurem Code gab, wie habt ihr ihn behoben? Hat die Funktion, die ihr um die Wand mit dem Regenbogen herum erstellt habt, funktioniert? Falls es einen Fehler in eurem Code gab, wie habt ihr ihn behoben? ERWEITERUNG Übt das Erstellen und Verwenden von Schleifen, indem ihr KUBO um einen der Büsche kreisen lasst. Übt das Erstellen und Verwenden von Schleifen, indem ihr KUBO um einen anderen Punkt auf der Karte kreisen lasst. Wählt dafür einen Punkt, an dem KUBO noch nicht war. NOTIZEN UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 4/13

5 LÖSUNGEN Mögliche Route für Aufgabe 1: Mögliche Funktion mit Schleife für Aufgabe 1: Mögliche Route für Aufgabe 2: Mögliche Funktion mit Schleife für Aufgabe 2: UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 5/13

6 LÖSUNGEN Mögliche Route für Aufgabe 3: Mögliche Funktion für Aufgabe 3: UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 6/13

7 ÜBUNG 2: KUBO nimmt am Schullauf teil ERGEBNIS Arbeitet mit Schleifen. Erstellt eine Funktion mit einer Schleife und verwendet dabei so wenig TagTiles wie möglich. Das Ziel ist, KUBO eine lange Strecke ohne viele Kurven laufen zu lassen. ZEIT 25 Minuten MATERIAL TagTiles für Bewegungen Blaue Record-Funktions-TagTiles und Play-Funktions-TagTiles Rote Record-Funktions-TagTiles und Play-Funktions-TagTiles Loop-TagTiles und Parameter-TagTiles KUBO Aktivitätskarte HINWEISE KUBOs Klasse will für den diesjährigen Schullauf trainieren. Dafür sollen die Kinder die längste Route auf der Karte finden, die KUBO geradeaus laufen kann. Anschließend erstellen sie eine Funktion für diese Route. Nun sollen die Kinder die Anzahl der benötigten Vorwärts-TagTiles bestimmen und den entsprechenden Parameter finden, mit dem sich eine Schleife mit nur einem Vorwärts-TagTile erstellen lässt. Nachdem sich KUBO die Schleife gemerkt hat, stellen die Kinder ihn auf ein Play-Funktions-TagTile. Danach sollen sie eine weitere Route erstellen, mit der KUBO mindestens einmal abbiegen muss. Anschließend probieren die Kinder die Route auf der Karte aus. Als zusätzliche Herausforderung, die den Kindern noch mehr Spaß macht, können Sie aus dieser Übung ein Rennen machen. Lassen Sie Zweierteams oder Gruppen von Kindern gegeneinander antreten, um zu sehen, wer die Übung am schnellsten abschließt und damit das Rennen gewinnt. Lassen Sie die Kinder anhand der Erweiterung auch mit längeren Routen, Schleifen und Parametern üben. DISKUSSIONSFRAGEN Fällt euch für KUBO eine lange Route mit möglichst wenig Kurven ein, damit er seine Geschwindigkeit beibehalten kann? KUBO kann auch außerhalb des Schulgeländes laufen. Wo auf der Karte sollte KUBO laufen, wenn er nur geradeaus will? Was sind Schleifen und wie werden sie verwendet? UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 7/13

8 ÜBUNG 2: KUBO nimmt am Schullauf teil Was könnt ihr tun, wenn ihr nicht genügend Vorwärts-TagTiles für eine Funktion habt? Ist KUBO weit genug gelaufen oder gab es Fehler in eurem Code? Wohin auf der Karte sollte KUBO laufen, wenn er gut über hohe Hindernisse springen kann? REFLEXION Wohin auf der Karte könnte KUBO sonst noch laufen? Warum sind Schleifen hilfreich? ERWEITERUNG Ignoriert alle Hindernisse auf der Karte und erstellt eine Route, mit der KUBO von einem Ende der Karte zum anderen und wieder zurück gelangt. Erstellt zuerst eine blaue Funktion mit einem Vorwärts-TagTile und dem Parameter 8. Lasst KUBO sich die Funktion merken. Erstellt dann eine rote Funktion, die eine Schleife und die blauen Funktions-TagTiles als Unterprogramme enthält. Nachdem sich KUBO die rote Funktion gemerkt hat, legt ihr ein rotes TagTile auf ein beliebiges Quadrat in Spalte A, um euren Code zu testen. Wenn Fehler auftreten, müsst ihr sie beheben. Zeigt eure Route den anderen Kindern und erklärt ihnen, wie ihr Schleifen verwendet habt. NOTIZEN UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 8/13

9 ÜBUNG 3: Schatzsuche ERGEBNIS Arbeitet mit Schleifen. Erstellt Funktionen mit Schleifen, mit denen KUBO so viele Schätze wie möglich findet. ZEIT 25 Minuten MATERIAL TagTiles für Bewegungen Blaue Record-Funktions-TagTiles und Play-Funktions-TagTiles Rote Record-Funktions-TagTiles und Play-Funktions-TagTiles Loop-TagTiles und Parameter-TagTiles KUBO Aktivitätskarte Papier oder Haftnotizen HINWEISE Bei Aufgabe 1 kleben die Kinder auf der Aktivitätskarte neun Haftnotizen auf Quadrate ihrer Wahl. Dann programmieren sie ihren KUBO so, dass er möglichst viele Schätze bzw. Haftnotizen findet. Das Team, dessen KUBO am meisten Schätze findet, gewinnt! Beim Programmieren ihrer KUBOs sollen die Kinder sowohl Schleifen als auch Unterprogramme verwenden. Bei Aufgabe 2 beginnt ein Team in Quadrat A3 und das andere Team in Quadrat A8. Die KUBOs müssen gleichzeitig losfahren. Der KUBO, der ein Quadrat mit einem Schatz als erster erreicht, kann diesen Schatz für sein Team bergen. Die Kinder sollen alle gefundenen Haftnotizen einsammeln. Wenn beide KUBOs die erste Funktion ausgeführt haben, erstellen die Kinder weitere Funktionen, bis alle Schätze geborgen sind. Zählen Sie die Haftnotizen, um einen Gewinner zu ermitteln. Haftnotizen sind für diese Übung am besten geeignet, weil sie auf der Aktivitätskarte nicht verrutschen. Da die Teams gegeneinander antreten, sollten sie sich abstimmen, was in bestimmten Situationen zu tun ist. Ein Beispiel wäre, dass zwei KUBOs während des Spiels auf Kollisionskurs geraten. Hier könnten die Kinder im Vorfeld festlegen, welches Team das Vorrecht in einer Route hat oder dass bei einer drohenden Kollision die KUBOs schnell umgelenkt werden müssen. Um die Übung anspruchsvoller zu gestalten, können Sie ein Zeitlimit festlegen, in dem die Teams ihre Funktionen, Schleifen und Unterprogramme erstellen müssen. UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 9/13

10 ÜBUNG 3: Schatzsuche DISKUSSIONSFRAGEN Für welche Strategie entscheidet ihr euch? Was werdet ihr tun, wenn euer KUBO auf Kollisionskurs mit einem anderen KUBO ist oder vom Tisch oder von der Aktivitätskarte fallen könnte? Habt ihr eure Strategie während der Übung geändert? War das Spiel schwierig? Was hat Spaß gemacht und was war eher langweilig? REFLEXION Hättet ihr, nachdem ihr nun das Spiel gespielt habt, beim Programmieren von KUBO etwas anders gemacht? Warum oder warum nicht? Was hat eure Strategie während des Spiels beeinflusst? ERWEITERUNG Spielt das Spiel nochmal, aber diesmal mit insgesamt elf Haftnotizen. Achtet darauf, die Haftnotizen an anderen Stellen zu verteilen als beim ersten Mal. Spielt das Spiel nochmal, diesmal mit insgesamt neun Haftnotizen, und legt ein Zeitlimit fest. Jetzt habt ihr nur 15 Minuten Zeit, möglichst viele Schätze zu bergen. NOTIZEN UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 10/13

11 ÜBUNG 4: Eine eigene Karte und ein Theaterstück ERGEBNIS Arbeitet mit Schleifen. Fertigt mit der leeren Karte eine eigene Karte an und denkt euch ein Theaterstück aus. ZEIT 25 Minuten MATERIAL TagTiles für Bewegungen Blaue Record-Funktions-TagTiles und Play-Funktions-TagTiles Rote Record-Funktions-TagTiles und Play-Funktions-TagTiles Loop-TagTiles und Parameter-TagTiles KUBO Aktivitätskarte Leere Karte Bleistifte Schere HINWEISE KUBO ist aufgeregt. Er darf eine Rolle in einem Theaterstück seiner Schule spielen, aber KUBO weiß noch nicht, worum es darin geht. Die Kinder sollen entscheiden. Dabei können sie ihrer Fantasie freien Lauf lassen. Sie erstellen eine eigene Karte und verwenden diese als Kulisse, vor der das Theaterstück spielt. Die Kinder sollen einen langen Rand ihrer leeren Karte ausschneiden und mit Klebeknete auf der Aktivitätskarte befestigen. Dabei müssen die Raster zusammenpassen. Wenn sie fertig sind, lassen Sie die Kinder sich untereinander austauschen und ihre Entwürfe diskutieren. Lassen Sie die Kinder in dieser Übung die Bewegungen für KUBO im Theaterstück festlegen. Sie können entscheiden, wo sie ihre Karten anbringen wollen, welche Elemente die Karten enthalten sollen und welche Geschichte dazu passt. Da diese Übung sehr zeitintensiv sein kann, sollten sich die Kinder nicht zu sehr mit Details aufhalten. Es sollte aber trotzdem viele interessante Dinge geben, die KUBO tun kann. Wenn den Kindern nichts einfällt, was sie auf ihre Karte zeichnen können, geben Sie ihnen ein paar Ideen, Themen oder Stichworte vor. Mögliche Beispiele sind Freunde, das Läuten einer Glocke, die Polizei, Fußball oder die Stichworte aufpassen oder gefährlich. Wenn die Kinder nicht wissen, was ein Theater oder ein Theaterstück ist, können Sie ihnen vorab ein kurzes Videobeispiel zeigen, damit sie die Übung besser verstehen. Für ihr Theaterstück sollen die Kinder mindestens eine Schleife verwenden. Zunächst proben sie ihr Stück, um es danach anderen Kindern vorzuführen. Wenn noch Zeit übrig ist, können die Kinder das Stück auch vor der ganzen Klasse aufführen. UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 11/13

12 ÜBUNG 4: Eine eigene Karte und ein Theaterstück DISKUSSIONSFRAGEN Was wäre eine gute Kulisse für euer Theaterstück? Wählt einen Ort und entscheidet, welche Details dazugehören sollen. Zeichnet alles auf eure Karte. Wie sollte eine gute Karte aussehen? Wo findet euer Theaterstück statt und was habt ihr auf eure Karte gezeichnet? Wie entwirft man ein gutes Theaterstück? Wie bezieht ihr KUBO in euer Theaterstück ein? Welche Rolle spielt KUBO und was macht er? REFLEXION Was haltet ihr von eurem Theaterstück, nachdem ihr es aufgeführt habt? Was würdet ihr daran ändern, wenn ihr noch mal von vorn beginnen müsstet? ERWEITERUNG KUBO will am Ende des Theaterstücks eine Ehrenrunde drehen. Erstellt eine Route, der KUBO auf eurer Karte folgen kann. Macht aus eurer Route eine Funktion und lasst KUBO sie ausführen. Fügt eurer Funktion ein Unterprogramm hinzu und lasst KUBO beides ausführen. Macht aus dieser Funktion eine Schleife und lasst KUBO sie ausführen. NOTIZEN UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 12/13

13 Anhang DRUCKBARE SEITEN Arbeitsblätter für die Kinder In der Reihenfolge der Unterrichtspläne, dann nach Übungen Druckbare große Bilder der TagTiles auf Papier, damit Aufgabe 1 im Unterrichtsplan 1 und Aufgabe 2 im Unterrichtsplan 3 für jüngere Kinder einfacher sind. Programmierurkunde Aktivitätskarte Leere Aktivitätskarte Alle druckbaren Materialien können unter kubo.education/coding-license heruntergeladen werden. UNTERRICHTSPLAN 4 Schleifen 13/13