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NaWiT AS

Das Smart Home

Intention

Im Fokus dieser ersten Sequenz steht, den Schülerinnen und Schülern das Thema “Smart Home” nahezubringen und ihr Vorwissen zu aktivieren. Darüber hinaus wird der Calliope mini als ein Microcomputer vorgestellt, mit dem sich die Technik eines Smart Home zeigen bzw. simulieren und coden lässt.

Lernausgangslage

Die Lernausgangslage kann aufgrund der zu erwartenden unterschiedlichen persönlichen Vorerfahrungen sehr heterogen sein.

Mögliches Vorwissen zum Smart Home:

  • Definition Smart Home
  • Detailkenntnisse bzw. technisches Interesse zum Smart Home und/oder ähnlichen steuerbaren Netzwerk-Technologien
    • durch Input über Medien (Filme, Werbung,..)
    • durch eigene praktische Vorerfahrungen
      • Kinder, die in ihrem eigenen Zuhause eine Smart Home-Technik besitzen
      • Kinder, die Smart Home aus Film und Fernsehen kennen
      • Kinder, die keinen Begriff von Smart Home haben.

Mögliches Vorwissen zum Coden:

  • Definition, Fachbegriffe und eigene praktische Vorerfahrungen, z.B. mit Spielzeug oder sonstigem Erfahrungsumfeld.
  • Calliope mini o.ä.: Kenntnisse und praktische Vorerfahrungen
    • Schülerinnen und Schüler, die den Calliope mini oder ähnliche Minicomputer kennen
    • Schülerinnen und Schüler, die schon einmal einen Codingworkshop besucht haben
    • Schülerinnen und Schüler, die schon einmal ein Spielzeug programmiert haben.

Inhalt der Sequenz

Smart Home

Definition Smart Home (= intelligentes Zuhause) klären:

„Smart Home dient als Oberbegriff für technische Verfahren und Systeme in Wohnräumen und -häusern, in deren Mittelpunkt eine Erhöhung von Wohn- und Lebensqualität, Sicherheit und effizienter Energienutzung auf Basis vernetzter und fernsteuerbarer Geräte und Installationen sowie automatisierbarer Abläufe steht.“ (Definition nach Wikipedia)

Titel für die Schüler: “Smart Home - schön und bequem, sicher, sparsam wohnen”

Calliope mini

Der Calliope mini als Coding-Werkzeug, mit dem man...

Mögliche Vorgehensweisen

Einstieg

Diese erste, grundlegende Unterrichtssequenz findet ausschließlich im Plenum statt: im Sitzkreis, beziehungsweise (in Inputphasen am Whiteboard) in einem Hufeisen

  • Impulsgeber sind Bilder und/oder der Modell-Grundriss eines Hauses, dem Post it’s mit Smart Home-Elementen zugeordnet werden.
  • Die Schülerinnen und Schüler erweitern und überprüfen ihre Vorkenntnisse zum Smart Home durch einen filmischen Input.
  • In einem offenen Brainstorming werden weitere Ideen/Zukunftswünsche der Kinder gesammelt, welche zusätzlichen Elemente ein Smart Home ausmachen können. Über ausgewählte Impulsfragen (Ziel, Sinn, Funktionalität) sortieren die Schülerinnen und Schüler die Elemente nach den Oberbegriffen Komfort, Sicherheit und Energieersparnis. (“schön und bequem”, “sicher”, “sparsam”) Da mehrere Funktionen möglich sind und eine Zuordnung deshalb nicht eindeutig erfolgen kann, werden Klebepunkte verwendet (blau-Komfort, grün-Sicherheit, rot-Energieersparnis). Die Schüler benennen Geräte, die zur Realisierung von Smart Home dienen.

Einstiegsgespräch zum Thema: Smart Home :

  • In der Mitte des Sitzkreises liegen Innenraum-Fotos eines Hauses bzw. ein Modellhaus-Grundriss.
  • Die Lehrkraft stellt Calina und Jope vor.
  • Die Lehrkraft benennt das Thema „Smart Home – schön, sicher und sparsam wohnen“ und setzt über ein erstes Beispiel einen Impuls, über den die Schülerinnen und Schüler ihre eigenen Kenntnisse und Vorerfahrungen beitragen können.

Erarbeitung

  • Die Nennungen werden auf Post It`s notiert und (nach Möglichkeit) den Bildern/Räumen des Modellhaus-Grundrisses zugeordnet. Unterstützend können hier auch Bilder eingesetzt werden.
  • Die Schülerinnen und Schüler schauen die Sachgeschichte „Smart Home“ aus der Sendung mit der Maus (die Sendung mit der Maus Sachgeschichte: Smarthome; Youtube-Link)
  • Zum Film werden die Arbeitsaufträge „Was kann ein Smart Home sonst noch?“ und  „Was braucht ein Smart Home?“ formuliert.
  • Im weiteren Unterrichtsgespräch werden weitere Elemente des Smart Homes und eigene weiterführende Ideen auf Post It`s ergänzt und dem Modellhaus hinzugefügt. Der Bezug zum Thema der vorliegenden Unterrichtssequenz “Smart Home – schön und bequem, sicher, sparsam wohnen“ richtet den Blick auf die Funktionalität.   
  • Die Schüler nennen Begründungen für die Verwendung von Smart Home-Elementen und ordnen sie zusätzlich den 3 Komponenten (schön und bequem, sicher, sparsam) zu. (z.B. verschieden farbige Unterlagen für die Karten)

Kurzer Input zum Thema: Calliope mini

  • Die Lehrkraft zeigt den modellhaften Einsatz des Callope mini im Smart home. Zwar können die Möglichkeiten eines Smart Homes nicht realitätsgetreu nachgebaut werden, aber viele von ihnen lassen sich mit dem Calliope mini modellhaft zeigen oder simulieren (so tun, als ob).
  • Ausgehend von den Schülernennungen zu „Was braucht ein Smart Home?“ zeigt die Lehrkraft den Calliope mini mit seinen Aktoren und Sensoren (Tasten = Schlüsselaufhänger, Musik = Töne abspielen, Lampen = LEDs einschalten, 5x5 LED-Feld zum Simulieren von Bewegungsabläufen, ...).
  • Die Lehrkraft gibt einen kurzen Blick auf den Editor NEPO, mit dem der Calliope mini programmiert werden kann. (Open Roberta - NEPO)

Abschluss

Ausblick auf die nächste Unterrichtssequenz:

  • Ausführliche Auseinandersetzung mit dem Calliope mini im Smart Home mit 4 Aktoren
  • Einführung in das Coden mit dem Calliope mini

Ausblick auf die gesamte Unterrichtsreihe:

  • Die Lehrperson erläutert den Kindern die Zielsetzung der Reihe, die inhaltlichen Schwerpunkte und den geplanten zeitlichen Rahmen.

Angestrebtes Unterrichtsergebnis

  • Begriffsbildung zum Smart Home: Wohnen mit digitaler Technik unter den Aspekten schön und bequem, sicher, sparsam ”
  • Vom Minicomputer Calliope mini einen ersten Eindruck erhalten