Die Lernstationen von "Informatik Grundlagen"
Die Stationen von des Lernzirkels "Informatik Grundlagen" sind hier kurz beschrieben.
Einige Stationen hat es nur im stationären Aufbau gegeben und stehen zurzeit im Verleih nicht zur Verfügung. Diese sind gekennzeichnet.
Zum Stationenlernen für den Verleih gehören zusätzliche Stationen, die vorab gesondert angeführt sind.
Stationen für den Klassenraum mit der gesamten Klasse oder größeren Gruppen
Zu den folgenden vier Stationen gibt es jeweils Anleitungen zum Download auf der Downloadseite.
K1: Die Zählmaschine - Binärzähler
K2: Das Codierspiel
K3: Einführung in Scratch
K4: Bubblesort
G1 The Orange Game
Wenn viele Menschen eine gemeinsame Ressource nutzen (wie Autos auf Straßen oder Daten durch Leitungen), besteht die Gefahr eines Staus. In diesem Spiel wird simuliert, wie man es gemeinsam schafft, dass es gar nicht erst zu einem Engpass kommt, indem die Regeln der Weitergabe beachtet werden. Ziel ist: kooperatives Problemlösen und logisches Denken.
G2 Das Telegrafenspiel (im Verleih als Klassensatz mit 6 Telegrafen)
Die historische Telegrafenlinie von Königsberg über Berlin nach Koblenz steht hier für alles, was eine moderne Datenübertragung benötigt: Eine technische Einrichtung, eine technische Darstellung (Codierung) für die zu übertragenden Zeichen und ein Übertragungsprotokoll, das die technischen Abläufe genau festlegt.
In der Verleihversion gibt es eine Reihe von Telegrafen, die man im Unterricht in der Klasse aufbauen kann.
Stationen für die Partnerarbeit
1A Buchstaben aus Pixeln zeichnen
Wie stellt ein Computer Buchstaben auf dem Bildschirm / auf dem Papier dar?
Buchstaben werden codiert.
1B Dot-Matrix - Pixelbuchstaben programmieren
Erleben, wie aus einem Programmcode der Buchstabe in der Anzeige entsteht.
2A Pixelbilder codieren
Nicht nur Buchstaben werden aus feinen Punkten zusammengesetzt, sondern auch ganze Bilder. Hier kommt Farbe ins Spiel. Ein kleines Bildchen wird manuell codiert.
2B Pixelbilder programmieren
Aus der Codierung ensteht das Bild auf dem Bildschirm (stark vergrößert).
3A Digitalisieren einer Tulpe - vektorisieren
3B "Malen nach Zahlen" - Vektorgrafik
4A Das Dualsystem oder Binärsystem
4B Binäre Uhr
Die binäre Uhr muss neu gestellt werden. Dazu muss man aber erst mal verstehen, wie sie die Zeit anzeigt - nämlich binär.
5 7 Segment-Anzeige
6 Informationen decodieren: Frucht-Teller
7A Informationen codieren: ASCII-Code
7B "Das Geheimnis der Kette" - ASCII-Code
8AB Parallele Datenübertragung: Sender/Empfänger
Hier wird mit Schaltern nachvollzogen, wie Daten vom Computer (Sender) zum Drucker (Empfänger) gelangen. Der Computer kann das nur millionenfach schneller.
9AB Datenübertragung mit dem Morseverfahren: Sender/Empfänger
10 7 Segment-Ziffern
Die Logik der Übersetzung von der 4-stelligen binären Ziffer in die 7-stellige Anzeige wird im Rahmen eines Knobelspieles nachvollzogen.
11 Speicherbaustein „Glockenspiel“
12 Die „magische“ Fehlererkennung
13 Fässer sortieren
14 „Sortierendes Netz“
Die zweite von drei Stationen zu Sortieralgorithmen. Hier ist der Algorithmus in Form eines Netzes grafisch dargestellt. Folgen die zu sortierenden Zahlen (oder Worte) den Linien im Netz, sind sie am Ende angekommen in sortierter Reihenfolge aufgestellt.
15A OZOBOT – Erkundung eines Automaten
Diese beiden Stationen beschäftigen sich mit einem sehr kleinen Roboter, der auf einem Blatt Papier Spuren verfolgen kann. Aber er kann noch mehr, wenn man ihn mit Farbcodes in den Spuren steuert.
15B OZOBOT – Steuerung eines Automaten
16 6-Achsen-Roboter
17 Scratch - Der Zeichenstift
18 Scratch - Die Autofahrt
Beide Stationen dienen zur Analyse sehr elementarer Programme mit spielerischen Anwendungen von Scratch.
Diese sollen im zweiten Schritt je ergänzt bzw. abgewandelt werden (Remix-Aufgabe).
Es ist sinnvoll, wenn vorab im Computerraum der Schule eine kurze Einführung (Doppelstunde) in die grafische Programmierumgebung Scratch gegeben wurde. Hinweise dazu finden Sie in der ergänzenden Station (siehe unten).
19 Fahrzeuge mit Computersteuerung
20 SCRATCH - Ampelkreuzung
21 Raspberry Pi – Bestandteile entdecken und benennen
Der Raspberry Pi® ist ein sehr kleiner (Smartphone-Format) außergewöhnlich leistungsfähiger sehr preiswerter (40 €) Computer, der ideal zum Lernen ist. Er beherrscht Office-Anwendungen genauso wie vieles Andere. Im Internet und der umfangreichen Literatur findet man viele Hilfen.
Programmiert wird er mit Scratch oder Python.
In der PhänomexX wird er vielfach in Demonstartionen oder zur Auswertung von Experimenten eingesetzt. In England ist er in Schulen millionenfach genutzt.
22 Die Rundreise des Bundespräsidenten
Zusätzliche Stationen (für den Verleih nur auf Wunsch):
Z1 Automaten und Netze (nur auf Wunsch im Verleih)
Z2 Informationen codieren: Brailleschrift
Z3 Informationen codieren: Lochkarten
Z4 Die Entwicklung der Speichertechnologie vom Relais zum Chip (nicht im Verleih)
Diese Station kann heruntergeladen und auf einem beliebigen Computer mit Internetbrowser lokal implementiert werden.