Der digitale heisse Draht (2)
Worum geht’s?
.
Material
- Calliope-Set (Calliope, Batterie, Krokodilklemmen)
- Anleitung zur Verwendung des Calliopes mit Mac oder PC
- Computer, um das Calliope zu programmieren
- Materialien für den Heissen Draht
- Käbelchen
.
So kann’s gehen…
- Baue das Calliope in den Stromkreis im «Heissen Draht» ein.
- Verwende am Calliope den Minuspol und den Pin 0 (Pluspol).
- Achtung: Die Stromversorgung von deinem alten Heissen Draht brauchst du nicht mehr. Baue die Batterie aus oder klemme sie ab.
- Überlege dir, was das Calliope machen soll, wenn der Draht berührt wird. Zum Beispiel eine Melodie, einen Warnton spielen, ein blinkendes Licht, ein Bild anzeigen.
.
Öffne dann die Website https://makecode.calliope.cc/ und programmiere das Calliope. Suche in den Kategorien links nach geeigneten Blöcken.
.
Weitertüfteln
- Entwickle die Software für den Heissen Draht weiter. Hier einige Beispiele:
- Die Spieler können den Draht 3 mal berühren, erst dann ist Game over.
- Die Spielerinnen haben nur begrenzte Zeit (z. B. 5 Sekunden).
- Wenn man erfolgreich am Zielpunkt ankommt, wird eine Melodie abgespielt..
- Sicher hast du noch viele eigene Ideen.
.
Tipps und Tricks
.
Programmierung: Stromkreis schliessen
Das Calliope spielt nur dann einen Ton ab, wenn es auch ein Signal erhält, d.h., wenn der Stromkreis geschlossen ist. In der Sprache des Calliopes heisst das, dass der «Pin gedrückt» ist
Programmierung: Töne abspielen
Mit dem Block «spiele Note … für …» kannst du Töne über den Lautsprecher auf dem Calliope abspielen.
Andere Lösung: Stromkreis schliessen
Eine zweite Lösungsmöglichkeit ist der Block «wenn dann» in Verbindung mit «dauerhaft»
Schau dir das Erklärvideo an.
Das Video steht in Kürze hier bereit.
.
Hinweise für Lehrpersonen
Der gesamte Content von makerstars.org/ ist creative commons lizenziert.
.
Didaktische Hintergrundinformationen zu dieser Challenge können Sie einsehen und downloaden, wenn Sie sich hier kostenlos anmelden.
[member]
Didaktische Hinweise
Die Challenge im Überblick
| Challenge | Zeit | Aufgabentyp | Schwierigkeitsgrad | Kreativität und Tüfteln |
|---|---|---|---|---|
| Mit Computer | 30+ Minuten; es handelt sich hierbei um eine Mindestzeitangabe! | Auftragsorientierte Umsetzung | mittel | technisches Problemlösen; Produktgestaltung |
Das Entwickeln (technisches Problemlösen) steht hier im Vordergrund. Die Schülerinnen und Schüler nutzen ihr Wissen über den Stromkreislauf und verbinden es mit ihren Programmierkenntnissen. Als Ergebnis entsteht ein Spiel, dessen Funktionsumfang dank digitaler Technik erweitert wird.
Challengecards – Download
Die Challengecard «Der digitale heisse Draht mit Calliope» kann hier als pdf-Vorlage heruntergeladen werden. Der QR-Code auf der Challengecard leitet die Schülerinnen und Schüler direkt auf das betreffende Onlineangebot.
Lehrplanbezug (Lehrplan 21)
| Fach | Kompetenz | Kompetenzziele | Konkret in der Challenge |
|---|---|---|---|
| Natur, Mensch, Gesellschaft (NMG) | NMG.5.2.1f | Die SuS können untersuchen und darstellen, wie sich Veränderungen in Stromkreisen auswirken (z. B. schwächere Batterie, zwei statt ein Lämpchen, in Serie statt parallel). | Die SuS können den Stromkreis in einem Geschicklichkeitsspiel praktisch anwenden. |
| NMG.5.1.1e | Die SuS können mithilfe eines einfachen Stromkreises experimentell zeigen, welche Materialien elektrisch leiten und welche nicht. (​elektrische Leitfähigkeit) | Die SuS experimentieren mit stromleitfähigen Materialien. | |
| Medien und Informatik (MI) | MI.2.2.f | Die SuS können Programme mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern schreiben und testen. | Die SuS verwenden Programmierbefehle wie «dauerhaft» (Schleife). Beim Weitertüfteln arbeiten sie mit Variablen, um die Impulse über die PIN-Anschlüsse am Calliope zu zählen. |
| MI.2.3.l | Die SuS kennen die wesentlichen Eingabe-, Verarbeitungs- und Ausgabeelemente von Informatiksystemen und können diese mit den entsprechenden Funktionen von Lebewesen vergleichen (Sensor, Prozessor, Aktor und Speicher). | Die SuS arbeiten mit den Calliope-Pins um Licht und Ton anzusteuern. | |
| Technisches und textiles Gestalten (TTG) | TTG.2.B.1.5c | Die SuS setzen sich mit Eigenschaften von Stromkreisen auseinander (Leuchtdioden, Serie- und Parallelschaltung) und können diese in eigenen Produkten einsetzen. | Die SuS integrieren einen Stromkreis in ihrem digitalen Produkt. |
| TTG.2.B.1.1d | Die SuS können Funktions- und Konstruktionsprinzipien von Spiel- und Freizeitobjekten analysieren und für eigene Umsetzungen nutzen (z.B. Sportgerät, Skaterrampe, Flipperkasten). |
Nötige Vorkenntnisse
Die Schülerinnen und Schüler müssen den Stromkreislauf kennen und bereits mit den Grundfunktionen von Calliope Mini sowohl soft- als auch hardwareseitig vertraut sein. Idealerweise haben sie zuvor einen herkömmlichen «Heissen Draht» gebaut.
Hinweise zur pädagogischen Begleitung
Umbau des Heissen Drahts ohne Calliope: Stromversorgung abklemmen
Wenn ein herkömmlicher heisser Draht umgebaut wird, muss die Stromquelle zunächst abgebaut werden. Die vorhandene Stromquelle könnte das Calliope Mini Board beschädigen. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten mit der Stromversorgung des Calliope Boards.
Eine Melodie am Zielpunkt
Eine Variante des heissen Drahts, die eine Melodie abspielt, wenn man erfolgreich am Ende angekommen ist, erfordert einen zweiten Stromkreis am Endpunkt, der mit Pin 1 am Calliope verbunden ist.
Das Programm links bringt eine Fehlermeldung, sobald der Heisse Draht berührt wird (Pin 0). Es ertönen zwei Töne und das Display zeigt ein Kreuzsymbol.
Wird Pin 1 gedrückt (am Ende des Drahts muss eine entsprechende Kontaktfläche konstruiert werden), zeigt das Display einen Haken, nachdem eine kleine Melodie abgespielt wurde.
Den logischen Baustein «Wenn-dann/sonst-wenn-dann/ansonsten» müssen die Schülerinnen und Schüler erst herstellen.
Den logischen Baustein «Wenn-dann/sonst-wenn-dann/ansonsten» müssen die Schülerinnen und Schüler erst herstellen. Dazu klicken sie auf das Einstellungssymbol im Baustein «wenn-dann» und ergänzen den Baustein durch den Parameter «else if», indem sie ihn per Drag and Drop unter das «if» ziehen und einrasten lassen.
Wettlauf gegen die Zeit
Ein Wettlauf gegen die Zeit kann mit einem Timer gelöst werden. Der Timer wird gestartet und läuft dann Sekunde für Sekunde ab. Ist der Spieler bis dahin noch nicht am Zielpunkt angelangt, ist das Spiel für ihn vorbei.
Ein einfacher Timer kann mit einer Variabel-Zählfunktion programmiert werden. Die Variable «Sekunden» wird beim Start auf den Wert 10 gesetzt. Dann wird der Timer über den Knopf A gestartet. Im Display wird die Zahl 10 (Sekunden) angezeigt und im Abstand von 1000 Milisekunden (Befehl: Pausieren) auf 0 heruntergezählt (ändere Sekunden um -1). Wenn der Wert für «Sekunden» 0 ist, wird das Errorsymbol im Display angezeigt und es erklingen drei Töne.
Damit dieses Timer-Programm mit den anderen Heisser Draht Programmen zusammenspielt, soll der Bildschirm gelöscht werden, sobald der Wert «Sekunden» kleiner ist als 0.
Zusätzlich zum Timerprogramm braucht es noch die beiden Stromkreise des Heisen Drahts. Der Pin 0 Stromkreis steuert die Fehlermeldung – einen dissontanten Ton – an. Der Pin 1 löst die Erfolgsmeldung aus, so dass eine kurze Melodie ertönt.
[/member]