PROGRAMMINHALTE UND HINWEISE - PROGRAMMIEREN MIT SCRATCH UND ANDEREN WERKZEUGEN - Digital Welcome
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digitalwelcome.eu PROGRAMMINHALTE UND HINWEISE 1. PROGRAMMIEREN MIT SCRATCH UND ANDEREN WERKZEUGEN Dieses Projekt wird mit Unterstützung der Europäischen Kommission finanziert. Finanzierungsaufruf: AMIF-2016-AG-INTE-01 "Integration von Drittstaatsangehörigen". Projekt Nr. 776128. Diese Veröffentlichung spiegelt nur die Ansichten des Autors wider, und die Kommission kann nicht für die Verwendung der darin enthaltenen Informationen verantwortlich gemacht werden. .
Inhalte und Hinweise zum Programm
Abkürzung DIGITAL WELCOME
Projekttitel The WELCOME Programme
Arbeitspaket WP1
Titel des Dokuments Programminhalte und Hinweise - Programmieren mit Scratch und
anderen Technologien
Verbreitungsebene Öffentlich
Version 2
Datum 06.11.2018
Schlüsselbegriffe Einfaches Programmieren, Scratch,
Zusammenfassung Dieses Modul widmet sich dem Erlernen des Programmierens mit
dem Online-Tool Scratch. Durch Entdecken und Experimentieren
erlernen die Teilnehmenden grundlegende Programmier-
techniken auf eine non-formale Weise. Als Ergebnis erstellen sie
ein eigenes Spiel oder interaktives Video, das über die Scratch-
Plattform auch online geteilt werden kann. Mögliche ergänzende
Anwendungen und Technologien, wie Roboter, werden in diesem
Modul ebenfalls behandelt.
Autoren Jasper Pollet, MAKS
Projektnr. 776128
Vereinbarungsnr. 776128
Website Digitalwelcome.eu
Dieses Projekt wird mit Unterstützung der Europäischen Kommission finanziert. Finanzierungsaufruf: AMIF-2016-AG-INTE-01 "Integration von
Drittstaatsangehörigen". Projekt Nr. 776128. Diese Veröffentlichung spiegelt nur die Ansichten des Autors wider, und die Kommission kann
nicht für die Verwendung der darin enthaltenen Informationen verantwortlich gemacht werden.
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Inhalte und Hinweise zum Programm
INHALTSVERZEICHNIS
1. Übersicht der Module ................................................................................................ 5
1.1. Lerndauer............................................................................................................ 6
1.2. Lernziele .............................................................................................................. 6
1.2.1. Wissen ......................................................................................................... 6
1.2.2. Fähigkeiten .................................................................................................. 6
1.2.3. Kompetenzen .............................................................................................. 6
2. Beschreibung der Aktivitäten und Durchführung ...................................................... 7
2.1. Heranführen an Scratch ...................................................................................... 7
2.1.1. Energizer / Aufwärmübungen ..................................................................... 7
2.1.2. Apps, die in Coding einführen ..................................................................... 7
2.2. Scratch ................................................................................................................ 7
2.2.1. Wichtiger Hinweis zur verwendeten Version von Scratch .......................... 7
2.2.2. Erkunden der Scratch plattform .................................................................. 7
2.2.3. Implementierung: Grundlegende Einführung ............................................. 7
2.2.4. Karten zur Einführung ................................................................................. 9
2.2.5. Karten für Fortgeschrittene....................................................................... 10
2.2.6. Remixen / Verändern ................................................................................ 10
2.2.7. Entwickle Dein Spiel … von Grund auf neu! .............................................. 12
2.3. Weiterführung im Anschluss an Scratch .......................................................... 12
2.3.1. Makey Makey ............................................................................................ 12
2.3.2. Hour of Code ............................................................................................. 13
2.3.3. LEGO® WEDO and MINDSTORMS® NXT .................................................... 13
2.3.4. Digitale Fabrikation ................................................................................... 14
2.4. Teilnehmende (Profil und Anzahl) .................................................................... 14
2.1. Benötigte Materialien ....................................................................................... 15
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Inhalte und Hinweise zum Programm
2.2. Bewertung ........................................................................................................ 15
2.3. Einschränkungen, die es zu berücksichtigen gilt .............................................. 15
3. Scratch als Evaluationswerkzeug Für das gesamte Welcome programm ............... 16
4. Quellen und referenzen ........................................................................................... 16
5. Lernergebnisse ......................................................................................................... 16
LISTE DER ABBILDUNGEN
Abbildung 1. The Computational Thinkers ........................................................................ 8
Abbildung 2. Karten für Einsteiger .................................................................................... 9
Abbildung 3. Karten für Fortgeschrittene ...................................................................... 10
Abbildung 4. See inside / Schau hinein .......................................................................... 11
Abbildung 5. Remix......................................................................................................... 11
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Inhalte und Hinweise zum Programm
1. ÜBERSICHT DES MODULS
Dieses Modul beschreibt, wie Jugendlichen das Programmieren auf einfache Art, mit
Scratch, nahegebracht werden kann. Die Methodik kann in der Jugendarbeit und
-bildung sowie der Erwachsenenbildung eingesetzt werden. Sie kann auch bei Personen
verwendet werden, die gerade noch dabei sind, die Landessprache zu lernen, um ihre
Sprachkenntnisse zu verbessern
Scratch ist eine kostenlose Online-Anwendung, kann aber auch plattformübergreifend
lokal installiert werden. Das ermöglicht es jedem, die Grundlagen des objektorientierten
Programmierens zu erlernen. Anstatt der Eingabe von Code, wird alles aus visuellen
Blöcken aufgebaut, was es zu einem sehr niedrigschwelligen Programmieransatz macht,
aber dennoch zu beeindruckenden Spielen und animierten Videos führen kann.
In diesem Methoden-Dokument finden Sie verschiedene Übungen und Heraus-
forderungen, aber keine Allgemeinlösung. Denn beim Programmieren gibt es immer
mehrere Wege, die zu einem Ziel führen. Die beste Art es zu erlernen, ist durch
Ausprobieren. Wenn Sie an einen Kindergarten denken, stellen Sie fest, dass die Kinder
dort auch überwiegend durch Ausprobieren lernen. Genau das ist auch die Vorstellung,
die die Entwickler der Plattform Scratch haben: einen lebenslangen Kinderkarten
anzubieten: https://mitpress.mit.edu/books/lifelong-kindergarten
Aus diesem Grund haben wir dieses Moduls sehr locker strukturiert: Wir beginnen mit
Übungen zum Aufwärmen und zeigen beispielhaft verschiedene Spiele oder interaktive
Videos. Mit Hilfe von Anleitungs-Karten für Scratch können dann einfache und etwas
anspruchsvollere Übungen für Spiele und interaktive Videos gemacht werden. Im
Anschluss versuchen wir existierende Projekte, die auf der Plattform von Scratch
veröffentlicht sind, zu verändern oder zu ergänzen (Remix).
Das führt uns auch zu der generellen Frage, was ein gutes Spiel ausmacht bevor wir
schließlich ein eigenes Spiel von Grund auf neu zu erstellen.
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Inhalte und Hinweise zum Programm
1.1. Lerndauer
Gesamt: 30 Stunden
Präsenztraining: 20 Stunden
Selbstständiges Lernen: 10 Stunden
1.2. Lernziele
1.2.1. WISSEN
● Sequenzen: Identifizieren einer Reihe von Schritten zur Lösung einer Aufgabe
● Schleifen: mehrmaliges Wiederholen einer Sequenz
● Parallelität: verschiedene Dinge gleichzeitig ablaufen lassen
● Ereignisse: eine Aktion, die bewirkt, dass ein Vorgang passiert
● Bedingungen: eine Entscheidung auf der Grundlage von Bedingungen treffen
● Operatoren: Unterstützung mathematischer und logischer Ausdrücke
● Daten: Speicherung, Abruf und Aktualisierung von Daten1
1.2.2.FÄHIGKEITEN
● MATHEMATIK: abstrakte Konzepte visualisieren
● SCHREIBEN: den Wert von Planung und Genauigkeit verstehen
● KREATIVITÄT: durch Experimente Ideen und Gedanken entwickeln und Kreativität
entfalten
● SELBSTVERTRAUEN : durch das Lösen von Problemen, (Selbst-)Vertrauen gewinnen
1.2.3. KOMPETENZEN
● Problemlösungskompetenz
● Fehlerkultur-Kompetenz
● Frustrationstoleranz und Resilienz
● Kreativität und Experimentierfreude
● Teamfähigkeit und Kompromissbereitschaft
● Toleranz und Hilfsbereitschaft
● Strukturiertes Denken und präzise Kommunikation
● Medienkompetenz und digital Citizenship
1 http://scratched.gse.harvard.edu/ct/defining.html
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Inhalte und Hinweise zum Programm
2. BESCHREIBUNG DER AKTIVITÄTEN UND DURCHFÜHRUNG
2.1. Heranführen an Scratch
2.1.1. ENERGIZER / AUFWÄRMÜBUNGEN
Spiele, die Spaß machen und einige Grundlagen des Programmierens vermitteln, ohne
tatsächlich einen Computer oder ein anderes technisches Gerät zu benutzen: Der blinde
Roboter; Der Stuhlroboter; Die Sonne.
(Anmerkung: Weitere Informationen zu diesen Aktivitäten sind in der englischen
Vollversion des Dokuments zu diesem Modul verfügbar).
2.1.2. APPS, DIE IN CODING EINFÜHREN
Nach den einführenden analogen Spielen verstehen die Teilnehmenden das
grundlegende Konzept des Programmierens: dem Geben (Programmierer) und
Ausführen (Maschine) von Anweisungen. Für den Übergang zu digitalen Anwendungen
empfehlen wir die folgenden Apps:
Run Marco: https://www.brainpop.com/games/runmarco/
Lightbot - Code Hour: http://lightbot.com/flash.html
2.2. Scratch
2.2.1. WICHTIGER HINWEIS ZUR VERWENDETEN VERSION VON SCRATCH
Da das Trainingsprogramm von Digital Welcome im Laufe des Jahres 2018 entwickelt
wurde, stellen wir hier die Version 2.2 von Scratch vor. Eine neue Version (3.0), in der es
Änderungen an der Oberfläche gibt, war bereits in der Entwicklung. Die Kernfunktionen
und die Bedienung sind jedoch sehr ähnlich: https://scratch.mit.edu
2.2.2. ERKUNDEN DER SCRATCH PLATTFORM
Der beste und unterhaltsamste Weg, sich mit Scratch vertraut zu machen, ist es, die
Plattform einfach selbstständig zu erkunden. Lassen Sie die Teilnehmenden auf der
Webseite stöbern und ihrer Intuition folgen. Geben Sie ihnen z.B. eine Stunde Zeit zum
Ausprobieren einiger Spiele, die bereits von anderen programmiert wurden.
2.2.3. IMPLEMENTIERUNG: GRUNDLEGENDE EINFÜHRUNG
Erste Schritte
Sie können Scratch entweder
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Inhalte und Hinweise zum Programm
(1.) online (https://scratch.mit.edu/) oder
(2.) offline verwenden, indem Sie den Offline Editor installieren.
(https://scratch.mit.edu/download).
Befolgen Sie die Anweisungen unter https://scratch.mit.edu/educators/faq, um
einen Lehrer und individuelle Schülerkonten zu erstellen.
Erster Blick auf das Programm
Zunächst wollen Sie zeigen, was Scratch überhaupt ist. Einige Anregungen finden Sie
auch in Video-Anleitungen z.B. auf Youtube. Es gibt viele davon, wir empfehlen aber die
eines Schülers (EN) http://bit.ly/intro-scratch und eine, bei dem ein Student seine
Mutter unterrichtet (EN): https://bit.ly/2LnJXgo.
Abbildung 2. Die Scratch 2.0-Plattform
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2.2.4. KARTEN ZUR EINFÜHRUNG
Abbildung 3. Einführungskarten
Es gibt einige grundlegende Übungen in Form von Einführungskarten, um sich mit den
verschiedenen Bestandteilen von Scratch und den verschiedenen Kategorien von Code-
Blöcken vertraut zu machen:
• Erstellen und Bearbeiten des Aussehens von Sprites (Figuren / Formen)
• Hinzufügen von Soundeffekten und Musik
• Bewegungen anlegen
• Erstellen von interaktiven Umgebungen
Diese Karten finden Sie hier:
https://resources.scratch.mit.edu/www/cards/en/scratch-cards-all.pdf
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2.2.5. KARTEN FÜR FORTGESCHRITTENE
Wenn die Einführungskarten gelöst wurden, können Sie mit der Entwicklung
interaktiver Spiele fortfahren. Diese finden Sie auch unter dem genannten Link.
Abbildung 4. Karten für Fortgeschrittene
2.2.6. REMIXEN / VERÄNDERN
Es gibt bereits Tausende coole Spiele und interaktive Videos auf Scratch. Die meisten
davon können bearbeitet oder neu zusammengestellt werden! Ihre Teilnehmenden
können die Spiele auf ihren eigenen Account übertragen und Code hinzufügen oder
ändern, um das ursprüngliche Programm zu verändern oder zu ergänzen. Die Nennung
des Urhebers wird automatisch übernommen bzw. hinzugefügt.
Man muss nur den Knopf ‘See Inside’ / “Schau hinein” über dem Projekt anklicken:
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Abbildung 5. Schau hinein
Danach auf den Knopf ‘Remix’ klicken – schon lässt es sich Bearbeiten!
Abbildung 6. Remix
Es ist einfach, sich mit dem Programm-Code von anderen zu beschäftigen. Viel Spaß
bereitet es, ein Spiel zu verbessern und mit neuen Elementen anzureichern!
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2.2.7. ENTWICKLE DEIN SPIEL … VON GRUND AUF NEU!
Die Teilnehmenden wurden nun bereits mit vielen Informationen versorgt und
inspiriert. Jetzt ist es an der Zeit, dass sie sich selbst etwas Neues ausdenken - von Grund
auf („from scratch“).
Bei Jugendlichen kann es sinnvoll sein, zum Starten mit dem eigenen Spiel ein paar
Aufgaben vorzugeben, die sie individuell lösen können. Ein Beispiel dafür könnte sein:
Aufgabe 1: Erstelle eine Animation
• Der Sprite A soll von der Ecke oben links in die Ecke unten rechts gelangen (er
kann gleiten, gehen oder einfach wiederauftauchen).
• Sprite A soll dann am unteren Rand nach links wandern und auf halben Weg auf
Sprite B treffen (Sprite A kann sich dabei drehen oder nicht).
• Wenn die beiden Sprites sich treffen, soll eine Interaktion stattfinden (ob Ton,
Sprechblasen, oder eine Bewegung sollen die Teilnehmenden entscheiden).
Aufgabe 2: Aus der Animation wird ein Fangspiel
• Nun muss mindestens ein Sprite für den Spieler bedienbar werden (mit Tasten
oder der Maus).
• Der zweite Sprite wird entweder auch bedienbar oder wechselt seinen Standort
automatisch.
Die Teilnehmenden können nun ihrer Kreativität freien Lauf lassen und das Spiel so
programmieren, wie sie es mögen.
2.3. Weiterführung im Anschluss an Scratch
2.3.1. MAKEY MAKEY
Makey Makey ist ein Werkzeugset für Erfindungen und Spiele des 21. Jahrhunderts. Es
weckt Neugierde, fordert Problemlösungsfähigkeiten heraus und fördert die Kreativität.
Mit Makey Makey Makey werden Alltagsgegenstände in Touchpads verwandelt, mit
denen die Schüler mit Computern interagieren können. Der Computer erweitert den
Bereich ihrer Kreativität und fördert phantasievolles Spielen und Entdecken.
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Figure 7. Makey Makey standard kit
2.3.2. HOUR OF CODE
„Hour of Code“ ist eine Online-Plattform mit vielen Übungen zum Thema
Programmieren. Die Übungen haben verschiedene Schwierigkeitsgrade. Die einfachsten
könnten auch zur Vorbereitung auf Scratch verwendet werden. Einige Anwendungen bei
„Hour of Code“ beschäftigen sich mit beliebten Themen wie z.B. Star Wars oder Frozen:
• Minecraft themed: surf to https://code.org/minecraft
• Star Wars themed: surf to https://code.org/starwars
• Frozen themed: surf to https://code.org/frozen
2.3.3.LEGO® WEDO AND MINDSTORMS® NXT
LEGO® Education WeDo ist ein einfach zu bedienendes Set, das jungen Schüler*innen
die Robotik näher bringt. Sie werden befähigt, Modelle mit funktionierenden Motoren
und Sensoren zu bauen und ihre Modelle zu programmieren. Während sie
fächerübergreifende und themenbezogene Aktivitäten unternehmen, entwickeln sie
ihre Fähigkeiten in Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik
sowie im Lesen und der Sprache weiter.
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LEGO® MINDSTORMS® NXT ermöglicht eine noch individuellere Programmierung und
kombiniert die Vielseitigkeit des LEGO Bausteinsystems mit einem intelligenten
Mikrocomputer und einer intuitiven Drag-and-Drop-Programmiersoftware. Das neue
2.0-Toolkit enthält alles, was Sie benötigen, um Ihren ersten Roboter zu erschaffen. Der
Roboter kann gemäß der Schritt-für-Schritt-Anleitung oder als ein eigenes Modell
erstellt werden.
Die Programmierung des Modells und der Funktionen der Sensoren kann auch anhand
einer Schritt-für-Schritt-Anleitung und basierend auf Drag-and-Drop von Symbolen
umgesetzt werden.
2.3.4. DIGITALE FABRIKATION
Laser-Cutter, 3D-Drucker etc. sind digitale Geräte (Hardware) die es erlauben, in
Kombination mit entsprechenden Anwendungen (Software), experimentelle Entwürfe
anzufertigen und digitalen Programm-Code in materielle Dinge zu verwandeln.
2.4. Teilnehmende (Profil und Anzahl)
Das Programmieren mit Scratch ist für Teilnehmende jeden Alters möglich. 7- bis 15-
Jährigen macht jedoch es in der Regel am meisten Spaß. Es mag für jüngere Personen
als unsere Zielgruppe der jungen Migranten und Geflüchteten im Alter von 16-30 Jahren
entwickelt worden sein, doch auch angesichts der Sprachhindernisse in dieser
Zielgruppe, glauben wir, das solche spielerischeren Methoden gut geeignet sind.
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2.1. Benötigte Materialien
● Für jeden Teilnehmenden einen Laptop, mit Scratch (lokal installiert oder über
eine Internetverbindung)
● Projektor & PC für Trainer
● Optional: Aufnahmegerät, Makey Makey, Grafiktablett, Bastelmaterial (Folie,
Kabel …)
2.2. Bewertung
Der Kern dieses Moduls ist „Learning by doing“. Das Endergebnis ist ein Spiel oder ein
interaktives Video als Nachweis für den Lernfortschritt. Eine unterhaltsame Möglichkeit,
die Endergebnisse zu präsentieren und zu bewerten, besteht darin, dass jeder das Spiel
des anderen spielen und ausprobieren kann. Die Teilnehmenden können sich
gegenseitig helfen, Fehler im Spiel bzw. im Programm-Code zu finden.
2.3. Einschränkungen, die es zu berücksichtigen gilt
• Technische Fragen: Sie sollten alle Materialien vorbereiten und überprüfen.
(Computer, Makey Makey's, Ausdrucke, Materialien für Energizer ...)
• Altersanpassung: Sie sollten die Inhalte und Übungen an das Alter der
Teilnehmenden anpassen. So sind die ersten Übungen für Jugendliche und ältere
evtl. etwas zu einfach und „kindisch“. Scratch lässt sich jedoch leicht an
verschiedene Altersgruppen anzupassen. Es kann z.B. mit komplizierteren
Übungen begonnen und anspruchsvollere Aufgaben und Probleme vorgestellt
werden.
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3. SCRATCH ALS EVALUATIONSWERKZEUG FÜR DAS GESAMTE
WELCOME PROGRAMM
Ähnlich wie im Bewertungsteil (2.6) dieses Moduls können Sie die Teilnehmenden eine
(interaktive) Animation mit Scratch erstellen lassen, in der Sie berichten, was sie
während des gesamten Digital Welcome Programms erlebt und erlernt haben.
4. QUELLEN UND REFERENZEN
https://www.youtube.com/watch?v=jXUZaf5D12A
Eine Plattform, die Inspiration für weitere Aktivitäten bzgl. des Programmierens bietet
https://www.flocabulary.com/unit/coding/
Zehn Gründe, warum Kinder programmieren sollten:
https://www.youtube.com/watch?v=S95o5icpDu4
Was ist Computational Thinking und wie funktioniert es mit Scratch?
http://scratched.gse.harvard.edu/ct/defining.html
5. LERNERGEBNISSE
Am Ende dieses Kurses werden die Teilnehmer in der Lage sein, folgendes zu tun:
• verschiedene Schritte einer komplexen Programmieraufgabe zu identifizieren
• die gleiche Sequenz mehrmals in Schleifen ausführen
• bestehende Scratch-Spiele modifizieren und/oder verbessern
• ein kleines Spiel mit Scratch programmieren
• selbst erstellte Spiele auf der Scratch-Plattform teilen
• Programmierwissen weitergeben
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