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In dieser Unterrichtsidee werden die SUS eine Einführung in das blockbasierte Programmieren erhalten. Als erstes werden sie das Programm Scratch kennenlernen. Scratch ist eine blockbasierte Programmiersprache, welche sich für den Unterricht eignet, da sie relativ einfach zu verstehen ist. Trotzdem hat sie alle wichtigen Elemente, die eine textbasierte Programmiersprache auch besitzt. Die Schülerinnen und Schüler werden sich die grundlegenden Fertigkeiten von Scratch aneignen. Dazu wurde ein Lernportfolio erstellt, welches die Lernenden durcharbeiten werden. Dabei werden sie die Grundlagen des Programmierens erlernen. Es werden spielerisch Schleifen, bedingte Anweisungen und Parameter üben. Anschliessend werden sie die erlernten Fertigkeiten anwenden und mit Scratch ein eigenes Spiel entwickeln. Dazu müssen sie selbst Ideen finden, um die Probleme der Spielentwicklung zu lösen. Am Ende der Unterrichtseinheit werden sie sich gegenseitig ihre Spiele und den dazugehörigen Code vorstellen. Die Schülerinnen und Schüler werden also selbstentwickelte Algorithmen in Form von lauffähigen und korrekten Computerprogrammen mit Variablen und Unterprogrammen und selbst entdeckte Lösungswege für einfache Probleme in Form von lauffähigen und korrekten Computerprogrammen mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern formulieren.
Fokussierte SuS-Aktivität
Erlernen der Grundfertigkeiten in Scratch
Mit Scratch ein Spiel programmieren
Zielstufe / Zielgruppe
7. Klasse Sek oder Real
Anzahl Lektionen
6-8 Je nach Lernvortschritt der SUS
Unterrichtsformen
Projektarbeit
Anzahl benötigte Betreuer/Innen bzw. Lehrpersonen
Eine Lehrkraft und Experten Schülerinnen und Schüler aus ihrem Bereich
Benötigte Infrastruktur
Ein Laptop/Computer pro Lernende
Tags/Schlagwörter
[#Games, #programmieren, #Scratch, #informatikunterricht, #codieren, #Blockbasedprogramming, #projektarbeit ]
Beispiel Scratch Spiele:
Noel: https://scratch.mit.edu/projects/905722679
Eric: https://scratch.mit.edu/projects/905719994
Tim 1: https://scratch.mit.edu/projects/899480066
Tim 2: https://scratch.mit.edu/projects/910339008
Lukas: https://scratch.mit.edu/projects/911155841
Die Schülerinnen und Schüler erstellen mit der Scratch Plattform ein Spiel. Bei der Wahl des Spiels haben sie einige Vorgaben.
Die Spielentwicklung erfolgt in Einzelarbeit.
Am Ende des Projekts stellen die SuS ihre Spiele aus und testen die anderen Spiele. Sie geben zu jedem Spiel ein kurzes Feedback
[Beim pädagosichen Wert geht es einerseits um die Medien, welche Sie als Lehrpersonen für die Unterrichtssequenz erstellt haben und andererseits auch um die Medien, welche die SuS innerhalb der Unterrichtssequenz nutzen. Sie können Sich bei Ihren Ausführungen auf dabei jeweils auf die wichtigsten bzw. fokussierten Medien beschränken. In diesem Abschnitt wurde absichtlich der Bergriff 'Mehrwert' mit dem Begriff 'Wert' ersetzt (siehe dazu die kontroverse Diskussion hier]
Die Verwendung von "Scratch" im Informatikunterricht bietet zahlreiche Vorteile. Einerseits ist die Programmiersprache besonders gut für Anfänger geeignet, da sie leicht verständlich und visuell ersichtlich ist. Schüler können mithilfe von Blöcken und Puzzle-Stücken Programme erstellen, was das Verständnis von Programmierkonzepten fördert. Scratch fördert auch kreatives Denken und Problemlösungsfähigkeiten, da Schüler eigene interaktive Projekte wie Spiele und Animationen erstellen können. Die Community um Scratch ermöglicht den Austausch von Ideen und die Zusammenarbeit, was soziale und kommunikative Kompetenzen stärkt. Die Plattform ist kostenfrei und barrierefrei, wodurch sie für viele Bildungseinrichtungen zugänglich ist. Insgesamt fördert Scratch die informatische Bildung auf spielerische und zugängliche Weise.
(Lernziele: Die Schülerinnen und Schüler kennen die Grundkentnisse des Programmierens. Sie können mit Scratch ein eigenes Spiel programmieren.
In dieser Unterrichtseinheit wird mit dem Medium Scratch gearbeitet. Scratch ist eine Blockbasierteprogrammiersprache. Mit ihrer Hilfe werden die Lernenden die Grundfertigkeiten des Programmierens erlernen. Da es mit Blöcken aufgebaut ist und nicht mit einem Text ist es für die Lernenden übersichtlicher und einfacher zu verstehen. Da Scratch einfach gehalten ist, werden die Schülerinnen und Schüler schnell einige Erfolgserlebnisse haben, was ihre Motivation hoch halten wird. Durch die Anschaulichkeit des Mediums ist es möglich die Kompetenzen zu erarbeiten, auch wenn man noch gar keine Vorkenntnisse im Programmieren hat. Die Schülerinnen und Schüler werden zuerst die einzelnen Fertigkeiten lernen. Dies tun sie anhand eines vorgegebenen Dossiers. Anschliessend werden sie alle)
Die Zielstufe ist eine 7. Klasse, Real. Die SuS pflegen einen sehr sozialen Umgang miteinander. Die SuS sind interessiert und motiviert. Manchmal ist die Klasse etwas zu ruhig. Sie können sich noch nicht sehr gut selbst organisieren.
Die Unterrichtssequenz dauert 6-8 Lektionen. Dies ist abhängig davon, wie schnell die SuS den Umgang mit Scratch begreifen.
Es wird davon ausgegangen, dass einen keine zusätzliche Lehrperson unterstützt. Die SuS wählen eine Spielrichtung aus (bsp. Jump&Run) und unterstützen sich so jeweils in ihren Spielrichtungsgruppen selbst. Dadurch wird die Lehrperson entlastet.
Die SuS benötigen ein Tablet oder einen Laptop. Zudem wird die Einführungswerkstatt für Scratch benötigt. Ausserdem benötigt die Lehrperson einen Beamer und einen Laptop, um gewisse Sachen vorzeigen zu können.
Folgende Stolpersteine könnten vorkommen:
Technische Probleme: Es ist möglich, dass Scratch auf einem Gerät nicht funktioniert wegen einem fehlenden Update oder Netzwerkproblemen.
Verständnisprobleme: Für gewisse SuS kann es am Anfang überfordernd sein. Es ist wichtig, mit den Basics zu beginnen.
Fehlende Motivation der SuS: Ziemlich sicher wird es SuS geben, die keinen Spass daran haben, ein Spiel zu programmieren. Es könnte motivierend sein für sie, dass sie frei sein dürfen in ihrer Kreativität.
[Wie wird die Unterrichtssequenz konkret umgesetzt (Unterrichtsvorbereitungsraster - 'Lektions - Präp')? Wie sieht der zeitliche Ablauf aus? Machen Sie sichtbar, wann welches Medium wie eingesetzt wird und welche Unterrichtsformen jeweils verwendet werden. Vergessen Sie nicht darauf hinzuweisen, worauf bei der Umsetzung besonders geachtet werden muss. Oder Deeplink zur Seite, auf dem der Konkrete Ablauf des Medienprojektes geschildert wird; inklusive Passwort]
Vorschlag
Die Unterrichtssequenz wird mit Hilfe von “LearningView” durchgeführt und ist in folgende Teilthemen aufgeteilt:
Einführung in Funktionen von Scratch
SuS bearbeiten in 2er Gruppen veschiedene Tutorialaufgaben in Scratch. Sie lernen die Funktionen und Möglichkeiten von Scratch kennen. (2 L)
Spielidee entwickeln
Die LP stellt den SuS den Projektauftrag vor.
Die SuS überlegen sich ein Spiel das sie machen möchten und stellen die Idee der LP vor (1L)
Die Inhalte gestalten (Figuren, Hintergründe)
Die SuS gestalten die Visuellen Modelle, Figuren und Hintergründe des Spiels (1L)
Das Spiel programmieren
Die SuS programmieren das Spiel
Die LP unterstützt die SuS bei Fragen
SuS die bereits Fertig sind, übernehmen eine Helferrolle und unterstützen auch einzelne SuS (2-3L)
Präsentation
Die SuS können die fertigen Spiele ausprobieren und können insgesamt 3 Punkte verteilen. Das Spiel mit den meisten Punkten gewinnt. (1L)
Learningview Kurscode: FC53B34F
Am Ende der Unterrichtseinheit kann das generierte Spiel summativ bewertet werden. Dies gschieht mit einem im Vorhinein kommunizierten Kriterienraster. Dabei wird betrachtet wie komplex das Spiel ist, ob der Code möglichst einfach gehalten ist, ob Variablen, Schleifen und Anweisungen verwendet wurde und ob das Spiel funktioniert. Ebenfalls wird das Projekt etwa in der Mitte der zur Verfügung stehenden Zeit abgegeben. Danach erhalten die Schülerinnen und Schüler ein Feedback von der Lehrperson. Dabei wird beachtet, was schon gut funktioniert und was sie noch verbessern können. Zum ungefähr gleichen Zeitpunkt tauschen sich die Lernenden mit einer anderen Person über ihr Spiel aus und erhalten von ihnen ein Feedback. Zusätzlich erhalten die Schülerinnen und Schüler am Ende ebenfalls ein kurzes Peerfeedback, um zu schauen, wie das fertige Spiel bei einem Publikum ankommt.
MI 2.2 g
Die SuS können selbstentdeckte Lösungswege für einfache Probleme in Form von lauffähigen und korrekten Computerprogrammen mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern formulieren.
MI 2.2 h
Die SuS können selbstentwickelte Algorithmen in Form von lauffähigen und korrekten Computerprogrammen mit Variablen und Unterprogrammen formulieren.
Dagstuhl-Erklärung
Die Dagstuhl-Erklärung versucht, die verschiedenen Erscheinungsformen der Digitalisierung unterschiedlich zu betrachten. Dabei unterscheidet Dagstuhl drei Perspektiven: Die gesellschaftlich-kulturelle Perspektive (wie wirkt das?), die technische Perspektive (wie funktioniert das?) und die anwendungsbezogene Perspektive (wie nutze ich das?).
Unser Projekt ordnen wir allen Perspektiven zu, aber vor allem in der anwendungsbezogenen Perspektive. Die Schülerinnen und Schüler müssen lernen, wie Scratch funktioniert und wie man damit programmiert. Eine kurze Einführung in die Informatik ist sehr wichtig, bevor man die anwendungsbezogene Perspektive betrachtet. Die Schülerinnen und Schüler sollen anschliessend dieses neu erworbene Wissen für sich nutzen und ein Spiel in Scratch programmieren. Dadurch können sie ihre Kompetenzen im Umgang mit digitalen Medien nachhaltig fördern. Dabei ist es wichtig, dass sie immer wieder schauen, wie es wirkt, wenn sie hier etwas was anders machen oder da etwas verändern. Es geht ums Ausprobieren und ums Schauen, wie komme ich am Besten voran. Die Schülerinnen und Schüler können selber für sich herausfinden, wie sie den besten Nutzen haben und mit welcher Strategie sie am effizientesten arbeiten können. .
[3] Gesellschaft für Informatik e.V. (2016): Dagstuhl-Erklärung. Bildung in der digitalen vernetzen Welt. Berlin: Gesellschaft für Informatik e.V.
Eine interessante Strategie ist das Pair-Programming. Vor allem bei grossen Klassen ist es für die Lehrperson recht mühsam, wenn sie helfen will, da sie sich in sehr viele verschiedene Programme einlesen muss. Beim Pair-Programming hingegen arbeiten die Schülerinnen und Schüler in 2er Teams. So gibt es schon mal nur noch halb so viele Teams. Dabei geht es darum, dass eine Person den Code schreibt (Driver) und die andere Person (Navigator) den geschrieben Code betrachtet und sofort Fragen stellt, wenn etwas unklar sein sollte oder sie ein Problem sieht. Die Rollen werden natürlich oft gewechselt, damit es für alle spannend bleibt. Pair Programming soll zu mehr Kommunikation und Wissensaustausch führen. Ausserdem gibt es so weniger Fehler in den Codes und der Unterricht ist für die Lehrperson angenehmer und sie kann mehr auf die einzelnen Probleme eingehen.
Quelle https://www.youtube.com/watch?v=vgkahOzFH2Q
Heterogenität
Der Begriff Heterogenität besagt den Unterschied der Elemente einer Menge hinsichtlich eines oder mehrere Merkmale. In der Schule kann Heterogenität zum Beispiel anhand Herkunft, Motivation, Geschlechter, sprachliche und soziale Kompetenzen festgestellt werden.
Vor allem in der Informatik ist es sehr häufig so, dass manche SuS schon recht viel Ahnung haben, weil sie die Informatik interessiert. Deshalb haben sie schon Bücher dazu gelesen und sich im Internet informiert. Eventuell haben sie sogar schon selber programmiert. Es gibt jedoch auch SuS, die gar keine Erfahrungen mit Informatik haben, da es sie nicht interessiert oder sie nicht die entsprechenden Möglichkeiten dazu haben.
Daher ist die Arbeit an Scratch umso wertvoller, weil die Heterogenität als Chance gesehen werden kann. Die SuS können in ihrem Tempo und mit ihren individuellen Fähigkeiten an ihrem Projekt arbeiten. Durch die Arbeit im Pair-Programming können leistungsstärkere SuS ihr Wissen an leistungsschwächere SuS weitergeben, sodass beide profitieren können und sich weiterentwickeln. Es soll bei diesem Projekt nicht darum gehen, dass alle Gruppen ein extrem anspruchsvolles Programm schreiben, sondern dass jede Gruppe entsprechend ihrer Möglichkeiten das Projekt entwickelt und umsetzt.
Quelle:
Bloch, Daniel (2014). Ist differenzierender Unterricht gerecht? Wie Lehrpersonen die Verteilung ihrer Förderbemühungen rechtfertigen. Bad Heilbrunn: Klinkhardt
Budde, Jürgen (2018). Heterogenität in Schule und Unterricht. Abgerufen von Heterogenität in Schule und Unterricht | bpb.de
Schnebel, S. Gaidetzka, M. Schmidt, C. (2022). Mit Heterogenität umgehen. Friedrich Verlag GmbH
Das Problem des Informatikunterrichts ist oft, dass theoretische Konzepte vermittelt werden und anschliessend werden Übungen gemacht, die auf das theoretische Konzept zugeschnitten sind. Jedoch fehlt die selbstständige Arbeit, dass selbstständige Entdecken und ausprobieren. Deshalb ist das Entdeckende Lernen eine sehr sinnvolle Lernstrategie um SuS besser auf den Berufsalltag vorzubereiten. In offenen Unterrichtssituationen können SuS selber aktiv werden und Inhalte selbstständig bearbeiten. Entdeckendes Lernen fördert Kreativität, kritisches Denken, Selbstständigkeit und den gegenseitigen Austausch. Die Lernenden gelangen zu neuem Wissen, indem sie persönliche Erfahrungen machen und Dinge hinterfragen. Für den Lernerfolg ist es besser, wenn SuS selber versuchen Erklärungen für bestimmte Ereignisse herzuleiten, anstatt einfach einen Merksatz auswendig zu lernen.
Dieses Entdeckende Lernen möchten wir auch in unserem Projekt in Scratch umsetzen. Die SuS sollen versuchen selbstständig die Theorie zu erarbeiten und dabei kreative Lösungsansätze zu gestalten, sodass ihr Spiel spannend und abwechslungsreich gestaltet werden kann. Mithilfe des entdeckende Lernen soll der Lernerfolg nachhaltig geprägt werden, sodass die SuS eine Begeisterung für die Informatik entwickeln.
Quelle: Informatikunterricht planen und durchführen, Hartmann Näf Reichert
In diesem Projekt werden die Schülerinnen und Schüler die einzelnen Elemente, die es für die Programmierung eines Spiels mit Scratch braucht kennenlernen. Mit diesen Grundfertigkeiten ist es möglich verschiedenste Spiele herzustellen. Dabei hängt der Schwierigkeitsgrad stark vom Spiel ab, welches man erstellen will. Man kann nun weitere Projekte starten, bei denen ein anspruchsvolleres Spiel generiert wird. Es ist möglich fast jedes Spiel zu bauen, das man sich vorstellt. Ebenfalls könnte man als Fortsetzung eine textbasierte Programmiersprache behandeln. Im Grundsatz funktionieren text- und blockbasierte Programmiersprachen gleich. Die textbasierten sind aber etwas schwieriger, da es nicht einfach ist den Überblick über den Text zu haben. Dabei kann es hilfreich sein, wenn man zuvor eine blockbasierte Sprache wie Scratch behandelt hat, da man die Erkenntnisse einfach transferieren kann.
Programmieren ist für unsere Gesellschaft extrem wichtig und wird mit zunehmender neuen Technologien immer stärker gewichtet. Die Technologie wird in Zukunft eher noch komplexer als einfacher. Deshalb ist es wichtig, dass man in der Schule bereits die Grundsteine für diese Fertigkeiten legt, damit sich die Schülerinnen und Schüler in ihrer Welt kompetent bewegen können.
Wir haben die Planung und Umsetzung dieses Projektes in verschiedene Arbeitsschritte aufgeteilt. In einem ersten Schritt haben wir die verschiedenen Aspekte des Projektes unter den Studierenden aufgeteilt, sodass eine faire Arbeitsteilung entsteht. Anschliessend haben alle Studierenden ein eigenes Scratch-Spiel erstellt, damit man selber Erfahrungen mit dieser Art von Programmieren macht.
Zusammengefasst sieht unser Zeitplan ungefähr so aus:
1. SW bis 4.SW: Projektskizze erstellen und Austausch mit Begleitperson
5. SW bis 9. SW: Erarbeitung des Konzeptes und Erstellen der individuellen Scratch-Spielen.
10. SW bis 12. SW: Produkte abschliessen und Standortbestimmung
13. SW: Präsentation des Projektes