Im Eingangsbereich des Hauses zeigt ein “Begrüßungsboard” für die hereinkommende Person, einen Text, ein Bild, eine farblich variabel leuchtende LED oder spielt eine Begrüßungsmelodie. Die Schülerinnen und Schüler lernen, ihre ersten Codes in Form eines Befehls, bestehend aus einem der 4 Ausgabe-Aktoren (Aktionen), zu schreiben und zu variieren.

Die Kenntnisse aus den Unterrichtssequenzen 1 und 2 bilden die Grundlage für die vorliegende Sequenz, mit der die Kinder nun die ersten Schritte des Coden Lernens gehen.

• Ein Smart Home besteht aus den 3 Komponenten “schön und bequem, sicher, sparsam”, (s. Film (Sequenz 1))
• Die Schülerinnen und Schüler haben über die Seite www.calliope.cc im Editor NEPO von open-roberta-lab ihren eigenen Account angelegt und ihrem ersten nun zu schreibendem Programm einen Namen gegeben (Sequenz 2)
• Sie haben einen ersten Ausblick erhalten auf das Coden mit dem Editor NEPO, gelernt, wie man geschriebene Programme simuliert und auf den Calliope mini überträgt. (Sequenz 2)

Im Unterrichtsgespräch wird an die Lebenswirklichkeit der Kinder angeknüpft, indem digitale und analoge Formen der Begrüßung auf Tafeln gesammelt werden.

• Es gibt Schülerinnen und Schüler, welche bereits digitale Begrüßungstafeln, z.B. an Geschäften, kennen.
• Andere Schülerinnen und Schüler haben bereits analoge Begrüßungsschilder gesehen, z.B. bei der Wiederkehr von einer Reise: “Willkommen zurück, liebe Oma!”

Aufbauend auf die Vorbereitungen in Sequenz  1 und Sequenz 2 startet nun das konkrete Lernen des Codens, zunächst mit sogenannten Befehlen an Aktoren (5x5 LED-Feld, RGB-LED und Lautsprecher).

• Das Begrüßungsschild gehört zum Aspekt “schön und bequem wohnen” eines Smart Home.
• Im Eingangsbereich des Hauses befindet sich ein Begrüßungsboard, das für die hereinkommende Person, einen Text, ein Bild, eine farblich variabel leuchtende LED anzeigt oder eine Begrüßungsmelodie abspielt. Auch Kombinationen daraus sind möglich. Mit dem Calliope mini lässt sich schrittweise eine individuelle Begrüßung programmieren.

• In dieser Unterrichtssequenz lernen die Schülerinnen und Schüler nach dem Öffnen ihres gespeicherten Codes die wichtigsten Ausgabemöglichkeiten des Calliope mini kennen:
  • Schrift und Bilder auf dem 5*5 LED-Feld
  • Tonfolgen bis hin zu einfachen Melodien
  • Leuchten einer LED
  • Gemeinsam wird ein erstes Programm erstellt, über das die Kinder schrittweise in die Programmierung des Calliope mini eingeführt werden (Verwendung der Open-Roberta-Programmierumgebung mit dem Editor und der Programmiersprache NEPO). Kreativ können die Schülerinnen und Schüler dann die Ausgabemöglichkeiten variieren.

Im NEPO-Editor werden die Aktoren mit folgenden Codes angesprochen:

• Es wird ein phantasievoller Bilderrahmen gestaltet, hinter dem der Calliope mini, z.B.  mit Hilfe von Krepp-Klebeband montiert wird. Für den Ausschnitt kann eine Schablone verwendet werden.
• Der Bilderrahmen ist, wie alle in dieser Unterrichtsreihe vorgestellten Modellbauvorschläge, als anregender Impuls gedacht und vornehmlich aus Tonkarton gefertigt, so dass der (Nach-)Bau den Schülerinnen und Schülern keine Probleme bereitet.

Exemplarisch für das Vorgehen in allen anderen Sequenzen wird Sequenz 3 im Folgenden ausführlich dargestellt. Es hat sich bewährt, zunächst die dargestellte Reihenfolge für die nächsten Unterrichtssequenzen zu übernehmen. Mit dem Fortschreiten der Unterrichtsreihe kann hier jedoch beliebig variiert werden und es können problemlos individuelle Schwerpunkte gesetzt werden.

• In einem Einstiegsgespräch wird an die letzte Unterrichtssequenz angeknüpft, indem die Schülerinnen und Schüler noch einmal zusammentragen, was das Besondere an einem Smart Home ist.
• Anschließend wird ein Modell eines Hauses gezeigt, in dem die beiden Kinder Calina und Jope wohnen und dazu der erste Teil der Rahmengeschichte vorgelesen, in der die beiden Protagonisten Calina und Jope in den inhaltlichen Zusammenhang einführen und in der die Aufgabe formuliert wird.

Ziele der Unterrichtssequenz 3:

Es folgt das Herausdeuten der Ziele aus der Geschichte und deren Präzisierung:

• Ein Begrüßungsschild coden, indem man Befehle programmiert und variiert. Das Hauptziel ist, die verschiedenen Befehle in der Kategorie der Editors Aktion ausführlich kennenzulernen und sich mit dieser noch recht einfachen Aufgabe mit dem Editor vertraut zu machen.
• Ein kleines Modell eines Begrüßungsschildes bauen, hinter dem der Calliope mini montiert wird.

Hinzu kommen zwei allgemeine grundlegende Ziele:

• seinen abgespeicherten Code wieder aufrufen, zwischenspeichern und ggf. neue Codes abspeichern
• einen Code auf den Calliope mini übertragen

Für Sequenz 3 wird das vorgehen einmal ausführlich beschrieben. In den folgenden Sequenzen erfolgt nur eine kurze Skizzierung.

1a: Editor, Account und (ggf. begonnenen) Code öffnen

Nachdem die Schülerinnen und Schüler ihre spontanen Vorschläge für Inhalte eines Begrüßungsboards genannt haben, wird ihnen das Board von Calina und Jope gezeigt, zuerst als Foto oder Modell, anschließend das entsprechende Programm. Dazu öffnet die Lehrperson den Editor NEPO und ruft das entsprechende gespeicherte Programm auf. Den Schülerinnen und Schülern wird es dazu per digitaler Präsentation gezeigt. Es hat sich bewährt, dass die Lehrperson hierfür ein eigenes gespeichertes Programm verwendet, welches sie nach Belieben zu Demonstrations- und Lehrzwecken aufrufen und verändern kann.

Beispielhaft wird in den folgenden Unterrichtssequenzen auch immer ein Schülerprogramm aufgerufen und mit den Schülerinnen und Schülern besprochen.

1b: Code(s) aus der aktuellen Unterrichtseinheit nachprogrammieren

Bestandteil einer jeden Unterrichtssequenz ist das gemeinsame Analysieren des jeweils neuen Codes. Die zu besprechenden Aspekte sind insbesondere folgende (in US 3 – US 8 einheitlich):

• Welche Komponenten, Befehle, Blöcke sind bereits bekannt?
• Welche Komponenten, Befehle, Blöcke sind neu?
• Was ist Besonderes zu beachten? Was funktioniert gut? Was ist nicht möglich?
• Welches sind die möglichen Varianten?
• Neue Begriffe aus der Fachsprache
• Fragen, Schwierigkeiten, bisherige Erfahrungen,...

Es hat sich bewährt, den Schülerinnen und Schülern per digitaler Präsentation durch kontrastierende Beispiele zu zeigen, wie sich einzelne Entscheidungen auf das Funktionieren des Codes auswirken und diese gemeinsam zu besprechen. Diese Phase ist gekennzeichnet durch forschend-entdeckendes Lernen gemeinsam in der Lerngruppe. So kann man z.B. in der vorliegenden Unterrichtssequenz Texte (Laufschrift), Zeichen (punktuelle Nacheinander-Darstellung von Buchstaben und Zahlen) und Bildern (stehende Darstellung von Punktbildern) miteinander vergleichen. Alle drei Darstellungsformen werden zwar auf dem 5x5 LED-Bildschirm sichtbar, unterscheiden sich dennoch deutlich.

Das gemeinsame Gespräch über das Coden und einzelne Codes ist ein essenzieller Baustein des Lernprozesses. Es geht immer darum, einerseits ausführlich über die genauen Regeln und den Aufbau eines Codes und dessen Bestandteile zu sprechen und andererseits den jeweiligen Zusammenhang zum gewünschten Inhalt herzustellen.

1c: Code(s) kreativ variieren / erfinden (ggf. inklusive Planungsskizze)

Jeder Code ist unmittelbar mit der inhaltlichen Intention und mit der Aktion auf dem Calliope mini und dessen realem oder modellhaftem Einsatz verknüpft. Mögliche  Fragestellungen sind hierbei z.B  (in US 3 – US 8 ähnlich):

• Wie spiegelt sich die Geschichte im Code?
• Womit möchte ich jemanden begrüßen? (Ton, Text, Bild, Licht)
• Welche Darstellung verursacht welche Gefühle bei Betrachter*innen? Worüber freut sie/er sich wohl am meisten?
• Wie lang soll die Begrüßung werden?
• Wie gestalte ich das Modell des Begrüßungsschildes?
• Wie integriere ich den Calliope mini in mein Modell?

1d: Code(s) fertigprogrammieren → Code auf Calliope mini übertragen

Eine Möglichkeit Form in der Erarbeitung ist, dass die Schülerinnen und Schüler ihren in der letzten Unterrichtsstunde begonnenen Code weitercoden und ihn sowohl zwischendurch und nach endgültiger Fertigstellung auf den Calliope mini übertragen.

Die Schülerinnen und Schüler gestalten ihr Modell(-haus) bzw. Ihr Modell von einem Begrüßungsschild. Anschließend integrieren sie ihren Calliope mini in ihre Begrüßungsschild und erproben ihre eigene Smarthome-Szene.

Impulsfragen:

• Wie gestalte ich das Modell des Begrüßungsschildes?
• Wie integriere ich den Calliope mini in mein Modell?

In dieser Form der Erarbeitung setzen sich die Kinder ganz ohne Computer theoretisch mit dem Thema Coden auseinander: Sie können z.B. Planungsskizzen erstellen, Offline-Coden-Übungen absolvieren, Reflexionen von der Gruppe vornehmen und Erfahrungen austauschen oder einen Erfahrungsbericht schreiben.  Sie können auch Modellvorlagen für Ihre Modellbauarbeit skizzieren oder Lernarbeitsblätter, z.B. zu Fachbegriffen, bearbeiten.

Die folgenden drei Punkte sollten in allen Sequenzen (3 - 8) mit den Kindern reflektiert werden. 

Präsentationen

• Die Zwischenreflexionen und das Abschlussgespräch beinhalten ebenfalls die o.g. Fragestellungen. Hinzu kommen ausführlichere Präsentationen des Codes, einschließlich des konkreten Einsatzes des Calliope mini im Modell, hier im gebauten Begrüßungsschild.

Austausch

• Austauschgespräche, inklusive Erfahrungen, Schwierigkeiten und Tipps, Fragen (s.u.), sowie im Abschlussgespräch der Ausblick auf die nächste Unterrichtssequenz, hier auf das Aneinanderfügen von Befehlen zu Sequenzen, einschließlich Wartebefehl.

Ausblick

• Blick auf die nächste Unterrichtssequenz

• Zunehmend selbständiges Öffnen des Editors und Abspeichern eines eigenen Codes
• Erste vielfältige eigene Codes schreiben, jeweils bestehend aus 4 Ausgabe-Aktoren (Aktionen), unter dem inhaltlichen Aspekt eines Begrüßungsschildes
• Modellhafte Nutzung des Calliope mini und entsprechendes Ausbauen des Modellhauses