2. Den Calliope mini kennen lernen

Den Calliope mini kennen lernen

Intention

Die Schülerinnen und Schüler lernen, den Editor open-Roberta-NEPO zu öffnen, einen Account einzurichten und ein Programm abzuspeichern. Es folgt eine kurze Erstinstruktion zur Programmierung des Calliope mini auf dem Editor.

Lernausgangslage

Kenntnisse aus Unterrichtssequenz 1:

Smart Home: Definition, Beispiele aus den 3 Smart-Home-Aspekten “schön und bequem, sicher, sparsam”
Calliope mini als Modell für Smart Home-Technik (Möglichkeiten kurz angedeutet)
Coden allgemein: Definition, erste Fachbegriffe und Beiträger der Mitschüler*innen zu eigenen praktische Vorerfahrungen, z.B. mit Spielzeug, im Smart Home oder sonstigem Erfahrungsumfeld
Editor Open Roberta NEPO (als kurzer Input)

Inhalt der Sequenz

Die 2. Sequenz ist in zwei Themenblöcke geteilt.

Thema 1: Den Calliope mini im Kontext Smart Home kennenlernen:

3 (von vielen) Eingabe-Sensoren: Tasten, Pins und Lichtsensor
4 Ausgabe-Aktoren: “Bilder und Texte im 5x5-LED-Feld", “RGB-LED" und “Töne”
Einbau des Calliope mini in ein Modellhaus
Direktes Nutzen des Calliope mini

Den Schülerinnen und Schülern die modellhaften Verbindungen und Simulationsmöglichkeiten mit dem Calliope mini im Zusammenhang mit Smart Home kurz vorstellen. Dies bezieht sich sowohl auf die wesentlichen 3 Sensoren als auch auf die 4 Aktoren auf der Platine (Plakat zur Veranschaulichung).

Thema 2: Erste Schritte zum Coden lernen - Editor NEPO öffnen, eigenes Konto anlegen und eigenes Programm speichern

Gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern individuelle Accounts im Editor NEPO anlegen, einen einfachen Code schreiben, diesen abspeichern und hierauf aufbauend einen kurzen Ausblick auf das weitere Coden (ab Sequenz 3) geben

Editor NEPO und vorbereitende erste Schritte: Browser öffnen, Editor öffnen, eigenes Konto anlegen → Codeblock an Startblock andocken → Code speichern
Kurzer Ausblick: weiteres Coden mit den Blöcken → Simulation → Programme auf den Calliope mini übertragen

Hinweise zum Code:

Der Startblock ist stets vorhanden. Das gewünschte Kategorienfeld (hier: Aktion) anklicken und die Blöcke (hier zeige Text, Hallo) dann mit drag and drop an den gewünschten Platz ziehen.
Auch die weiteren Blöcke müssen stets aneinandergehängt werden, um in Funktion gebracht zu werden. Sie färben sich dann jeweils dunkel ein. Blöcke, die zusammen nicht funktionieren würden, können nicht miteinander verbunden werden.
In der vorliegenden Unterrichtssequenz wird beim Nutzen der Kategorien und Blöcke auf den Einsatz des Expertenmodus verzichtet.
Weitere Hinweise/Tipps zum Coden siehe “Hintergrundwissen für die Lehrkraft" (zum Download)

Mögliche Vorgehensweisen I

Thema 1: Den Calliope mini im Kontext Smart Home kennenlernen

Einstieg

Einstiegsgespräch:

Die Lehrperson gibt einen Überblick über den Aufbau der gesamten Unterrichtsreihe anhand des Planungsgerüstes.
Sie gibt einen Hinweis auf die beiden Themen der Unterrichtssequenz:
- Calliope mini im Kontext Smart Home und Aufbau der gesamten Unterrichtsreihe
- Erste Schritte zum Coden lernen
Die Lehrperson gibt ein Beispiel aus Sequenz 3 “Begrüßungsschild”: (anhand des Modellhaus-Grundrisses und Modell-Fotos (oder ggf. von der Lehrperson selbstgebaute Modelle)
Auf dem Calliope mini ist zuvor eine programmiertes Smiley-Bild oder ein Text zu sehen: z.B. Willkommen im Smart Home der Klasse xy

Erarbeitung

Die Schülerinnen und Schüler sammeln im Sitzkreis oder in Partnerarbeit erste weitere Ideen, wie man den Calliope mini modellhaft im Smart Home einsetzen kann.

Abschluss

Am Modellhausgrundriss, Modell-Fotos, Smart Home-Fotos und mit Hilfe des Planungsgerüstes wird den Schülerinnen und Schülern ein Überblick über die Unterrichtsreihe gegeben. Diese besteht, aufbauend auf die beiden Grundlagen-Unterrichtssequenzen 1 und 2, aus den folgenden 7 Themen:
- Begrüßungsschild
- Festtagsboard
- Feierabendtaster
- Bedienfeld
- Bedienfeld aus der Ferne
- Designer-Signalgeber, es werde Licht
Die Lehrperson ergänzt das Zeigen eines möglichen modellhaften Einsatzes des Calliope mini um ein weiteres, komplexeres Beispiel, z.B. aus der Unterrichtssequenz 7 (Designer-Signalgeber)

Mögliche Vorgehensweisen II

Thema 2: Erste Schritte zum Coden lernen - Editor NEPO öffnen, eigenes Konto anlegen und eigenes Programm speichern

Einstieg

Einstiegsgespräch:

Die Lehrperson erläutert das Vorgehen: Die folgenden Schritte werden kleinteilig, mit entsprechenden Stoppmarken, Schritt für Schritt gemeinsam erarbeitet. Den Schülerinnen und Schülern wird dieses bei jeweils neuen Themen unerlässliche Vorgehen erklärt und begründet sowie das darauf aufbauende baldige Öffnen “Jede(r) startet/arbeitet in seinem/ihrem Tempo” in Aussicht gestellt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Lehrperson jeden Schritt auf dem eigenen Gerät ausführt und hierbei per Beamer zeigt.

Erarbeitung

Je nach verwendetem Gerät wird über den Browser gearbeitet oder in der Calliope-App:

A) Schritte mit einem PC/Notebook

Internetseite aufrufen: www.calliope.cc
Programmieren → Editoren → Open Roberta LAB
Benutzer → anmelden → neu → Benutzername/Passwort
Bearbeiten → speichern unter → Programmnamen eingeben → OK → Code schreiben
Weiter Coden und immer wieder zwischendurch speichern
Simulation nutzen
Code auf den Calliope mini übertragen und das Programm ausführen
Schluss: Programm schließen → Computer herunterfahren

B) Schritte mit einem Tablet

Calliope – App öffnen → „Code erstellen“ wählen
„Open Roberta NEPO“ wählen
Benutzer → anmelden → neu → Benutzername/Passwort
Bearbeiten → speichern unter → Programmnamen eingeben → OK → Code schreiben
Weiter Coden und immer wieder zwischendurch speichern
Simulation nutzen
Code auf den Calliope mini übertragen und das Programm ausführen
Schluss: Programm schließen → Computer herunterfahren

Code abspeichern und wieder aufrufen

Übertragen auf den Calliope mini

Abschluss

Zum Abschluss werden Schwierigkeiten und deren Lösungen miteinander besprochen.
Die Programme und der Editor werden ordnungsgemäß geschlossen und ggf. PCs/Notebooks werden heruntergefahren.
Es wird der Ausblick auf die nächste Unterrichtssequenz gegeben: “Nächste Woche codet ihr euer erstes eigenes Programm”

Schüleräußerungen aus der Erprobung

“Bei mir funktioniert xyz nicht” (Individuelle Rückmeldungen aufgrund von Fehlbedienungen oder technischen Störungen.
“Ich freue mich auf nächste Stunde, wenn ich coden darf”
“Kann ich den Editor auch von zuhause aus bedienen?”
“Kann ich mit dem Calliope mini auch einen vollautomatischen Wecker oder einen Saugroboter coden?”

Tipps und Stolpersteine aus der Erprobung

Anlegen eines Kontos und eines eigenen Programms

Um geschriebene Programme von Beginn an durch regelmäßiges Zwischenspeichern sichern zu können, ist es wichtig, vor dem Coden für jedes Kind, bzw. jedes Team zunächst ein Benutzerkonto einzurichten. Namen und Passwort sollten der Lehrperson bekannt sein. Als ersten Schritt immer das Benutzerkonto öffnen, den Code benennen bzw. aufrufen
Als Benutzernamen können Fantasienamen eingegeben werden
Das Passwort sollte eine sichere Kombination aus Zahlen und Buchstaben sein. Es muss mindestens sechs Zeichen lang sein!
Die eigene private Internetadresse muss man nicht angeben.
Der Programmname darf keine Leerzeichen enthalten (ggf. Unterstriche setzen)
Die Programme der Schülerinnen und Schüler können bei einer entsprechend vertrauenswürdigen Zusammenarbeit innerhalb der Klasse auch auf einem gemeinsamen Benutzerkonto gespeichert werden. Das erleichtert der Lehrperson den Zugriff.

Hinweise zum Calliope mini:

Mit der Reset-Taste kann man den Ablauf des Codes auf dem Calliope mini stoppen bzw. neu starten.

Weitere Hinweise/ Tipps zum Coden:

“Tippsammlung zum Coden”: Download im Ordner “Materialien”
Es ist wichtig, in den Instruktionsphasen die kleinschrittige Vorgehensweise konsequent einzuhalten und immer jeweils mit dem nächsten Schritt zu warten, bis das letzte Kind diesen erfolgreich vollzogen hat. Sobald die Schülerinnen und Schüler die notwendige Sicherheit bei den einzelnen bisherigen Schritten erlangt haben, können sie diese in ihrem individuellen Tempo selbständig tätigen (Computer starten, die Calliope-Seite und den Editor aufrufen, Account und Programm öffnen und (zwischen)speichern, die Codingblöcke nach Belieben öffnen und platzieren, den Simulator betätigen)
In den ersten Unterrichtssequenzen sollten ausreichend erwachsene Helfer*innen zu Seite stehen, um den Schülerinnen und Schülern bei den vielen möglichen kleinen Widrigkeiten zur Seite zu stehen. (2-3 Helfer*innen pro Klasse)
Die Helfer*innen sollten sich vor dem Start der Unterrichtsreihe gemeinsam mit der Lehrperson gründlich mit dem Editor und seinen wichtigsten Funktionen vertraut machen.
Wichtig ist, bei den Schülerinnen und Schülern realistische Erwartungen an die Machbarkeit des Codens mit dem Calliope mini zu wecken. Durch den digitalen Alltag sind sie recht verwöhnt, was die Technik der digitalen Welt zu bieten hat. Beim Kennenlernen des Calliope mini sollten einerseits seine vielfältigen zusätzlichen Möglichkeiten angedeutet werden (auch jenseits der vorliegenden Unterrichtsreihe, z.B. durch Hinzunehmen vom Expertenmodus und Bewegungssensoren oder durch Anschließen auch von Minirobotern, Motoren, Ultraraschallsensoren, Lausprechern, externen LEDs, …) aber auch seine Grenzen benannt werden (keine echtes Uhrwerk, keine Spracherkennung, keine Sprachausgabe, …) Die Kinder können darauf vertrauen, dass sie in der vorliegenden Unterrichtsreihe eine große motivierende Vielfalt an Aktionen erlernen werden.
Für den Fall des Totalausfalls der Technik kann problemlos auf Offline-Coding-Übungen und Modellbauaufgaben zurückgegriffen werden.

Material

Die hier genannten Materialien werden in jeder Unterrichtssequenz dieser Reihe verwendet.

Lehrperson

PC/Notebook/Tablet, Beamer, Leinwand (oder Interaktive-Board)
mehrere Calliope mini (mit unterschiedlichen aufgespielten Programmen zur Demonstration)

Schülerinnen und Schüler

1 Calliope mini pro 2 Kinder
PC oder Tablet
- mit geöffnetem Editor: Open Roberta, NEPO

Plakate und Modelle
- Übersicht über die Unterrichtsreihe
- Beispiele Smart Home (Fotos)
- Wortspeicher (sukzessive mitwachsend)
- Tipps und Hinweise (sukzessive aufdeckend)
Modellbaumaterial
- Modellhaus-Grundriss

Angestrebtes Unterrichtsergebnis

Den modellhaften Einsatz des Calliope mini im Smart Home kennenlernen und zur eigenen möglichen Nutzung verstehen
Abspeichern eines ersten eigenen Programms im eigenen Account im Editor NEPO von je 2 Kindern (in Partnerarbeit)