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NaWiT AS

Bedienung aus der Ferne

Intention

Die Schülerinnen und Schüler erweitern Ihre Kenntnisse zur Schaltzentrake auf Fernbedienungen und Fernauslösungen.

Lernausgangslage

  • Kenntnisse aus den Unterrichtssequenzen 1-5
    • Smart Home mit den 3 Komponenten “schön und bequem, sicher, sparsam” (Sequenz 1)
    • Coden
      • Editor, Account und eigene Dateien speichern/öffnen (Sequenz 2)
      • Code auf den Calliope mini übertragen (Sequenz 3)
      • Ausgabebefehle für die 4 Aktoren: Aktion → Zeige Text/Zeichen, zeige Bild, Schalte LED an, Spiele ganze Note (Sequenz 3)
      • Befehls-Sequenzen (Sequenz 4)
      • Sensoren (Sequenz 5)
      • Mehrere Sensoren (Sequenz 6)

  • Anknüpfen an die Lebenswirklichkeit:
    • Steuerzentralen, die ein Gerät aus der Ferne ein ansteuern.
      • Schülerinnen und Schüler, die Fernbedienungen kennen (Stehlampen, Dimmer, Heizungssteuerung, Alarmanlage oder drahtlose Steuerungen: Fernseher, Modellauto, Drohne, Smarthome-Handysteuerung,…)
    • Direkte Messungen aus der Ferne in realen Situationen, wie hier bei einer zu gießenden Topfpflanze.
      • Schülerinnen und Schüler, die digitale (und auch ältere analoge) Messgeräte kennen: Entfernungssensor, Taster an einer Ampel, Temperatur, Entfernungsmesser, Gewicht, Zeit, Luftdruck,)
      • Schülerinnen und Schüler, die direktgesteuerte und aus der Ferne gesteuerte Messgeräte unterscheiden
      • Schülerinnen und Schüler, die digitale und analoge Messgräte unterscheiden

Inhalt der Sequenz

Anknüpfend an den Einsatz der Pins als Sensoren werden diese nun mit Drähten verlängert und durch Kontaktverbindung aus der Ferne ausgelöst.

1. Inhaltliche Einbindung an das Smart Home

Übung 1:

  • Im alltagspraktischen Gebrauch macht es meistens Sinn, dass die Sensoren sich nicht direkt am Endgerät, sondern sich in einer Steuerzentrale oder an passenden Stellen im oder am Haus befinden.
  • Durch das Betreten eines Kontakts am Gartentor kann den Bewohnern angezeigt werden, dass sich jemand das Grundstück betreten möchte.

Übung 2:

  • der Calliope mini kann auch direkt eingesetzt werden, ohne Einbindung in eine Modelllandschaft. So kann z.B. eine Pflanzen-Gießanzeige gefertigt werden, indem die Verlängerungsdrähte durch Feuchtigkeit miteinander in Kontakt gebracht werden.
  • Die Unterrichtssequenz “Bedienung aus der Ferne” gehört mit den vorliegenden Beispielen zu den Aspekten “sicher (Übung 1) und sparsam (Übung 2) ” eines Smart Home. In den kreativen Varianten kann auch der Aspekt “bequem” Anwendung finden.

2. Coding

  • Es werden als Sensoren die Pins genutzt. Der Code setzt beim Betätigen eines PINs eine einfache Rot-Grün-Anzeige in Gang.
  • Übung 1: Rot zeigt an, dass sich niemand vor dem Gartentor befindet. Grün zeigt an, dass jemand das Grundstück betreten will.
  • Übung 2: Rot zeigt an, dass die Pflanze Wasser benötigt. Grün zeigt an, dass sie genügend Feuchtigkeit hat.
  • Variante: Um beim Calliope mini Strom zu sparen, kann man auf die rote Anzeige verzichten.

Kerninhalte

Sensoren:

  • 4 Pins: 0, 1, 2, 3, mit Drähten verlängert

Kategorien und Blöcke im Editor:

  • Sensoren → PIN 1 (0,2,3) gedrückt?
  • Kontrolle → Wenn...mache, sonst
  • Kontrolle → Wiederhole unendlich oft
  • optional zum Verwenden mehrerer Sensoren:
    • Kontrolle → Wenn...mache +  sonst wenn...mache

3. Modellgestaltung, Einsatz des Calliope mini

1 / 4

  • Analog zu Sequenz 5 und Sequenz 6 wird der Grundriss eines Hauses schematisch abstrakt dargestellt. Der Eingangsbereich ist besonders hervorgehoben. Hier kann der Calliope mini auf einer beliebigen Stelle abgelegt und für die Übung genutzt werden. Im Haus und auf dem Grundstück werden Drähte verlegt. Für den Kontaktschluss bieten sich als Taster entweder selbstgebaute Konstruktionen aus Tonkarton oder Wäscheklammern an.
  • Für die Pflanzenbewässerung wird ein realer Blumentopf mit einer Pflanze verwendet.

Mögliche Vorgehensweisen

Einstieg

Einstieg im Gesprach:

  • Rückblick: 4 PINs als Sensoren (PIN 0,1,2,3)

  • Erzählen der Rahmengeschichte

  • Erläuterung der Ziele

    • Die 4 PINS in mit Drähten verlängerter Form verwenden.
      • In einer Modellsimulation im Smart Home
      • An einem Blumentopf als realen Gegenstand

Angestrebtes Unterrichtsergebnis

  • Vielfältige Codes schreiben, jeweils unter Nutzung mehrerer mit Draht verlängerter PINS des Calliope mini, bestehend aus Befehlssequenzen mit allen 4 Aktoren, unter dem inhaltlichen Aspekt eines fernbedienten Bedienfeldes.
  • Modellhafte Nutzung des Calliope mini mit Drahtverlängerungen und entsprechendes Ausbauen des Modellhauses.
  • Reale Nutzung des Calliope mini, am Beispiel einer Pflanzen-Gießanzeige.