Unterrichtsmaterialien Programmierung: Ganze Werke Seite 1/1
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Informatik
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Mit dem Mikrocontroller Arduino zur Ampelschaltung
Im Verkehr spielt Energieverbrauch eine große Rolle. Ampeln sind dazu da, einen flüssigen Verkehr zu ermöglichen und dadurch unter anderem die Energieeffizienz zu steigern. Vermitteln Sie mithilfe dieses Beitrags ein Grundverständnis der Funktionsweise von Ampeln und befähigen Sie so die Lernenden, die Technik hinter einer Ampelschaltung zu begreifen. Anhand des Mikrocontrollers Arduino lernt Ihre Klasse selbstständig einzelne Bauteile zu programmieren, bei einer Autofahrerampel eine Tag-und-Nacht-Situation zu simulieren sowie bei der Fußgängerampel per Taster die Farbe Grün, begleitet von einem Ton, anzufordern.
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Programmieren eines Scratch-Spiels zu Klimawandel und was wir dagegen tun können
Diese Unterrichtseinheit bedient sich eines aktuellen Beispiels aus dem Bereich Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE). Die Lernenden programmieren in der visuellen Programmiersprache Scratch 3.0 ihr eigenes Spiel, in welchem sie dem Klimawandel begegnen. Aufbauend auf algorithmischen Grundkonzepten als Scratch-Basiselemente wie Schleifen, bedingten Anweisungen, Variablen, Ereignisbehandlung, Boolescher Logik oder Zufallszahlen wird Schritt für Schritt ein Spiel entwickelt, in dem die Lernenden stets vor neue Herausforderungen gestellt werden und dessen Umsetzung zu einem zunehmend komplexeren Szenario führt, bis letztendlich ein spannendes Spiel entstanden ist.
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Erste Schritte in Scratch
Scratch ist eine visuelle Programmierumgebung, mit der Schülerinnen und Schüler interaktive Spiele erstellen und im Internet veröffentlichen können. In dieser Unterrichtseinheit erfolgt die Einführung in Scratch. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Elemente der Programmieroberfläche kennen und wenden diese in ersten kleinen Skripten an. Sie machen sich mit der Klassen- und Remixfunktion sowie mit den Community-Regeln vertraut und arbeiten mit den Zeichentools.
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Methodenkarte: App Inventor
Erleichterter Einstieg in die App-Programmierung für Smartphones mit dem Programm App Inventor. Bringen Sie Ihren Lernenden diese grafische Programmiersprache näher, mit der man per Drag and Drop grafische Blöcke zu einer Smartphone-App erstellen kann.
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Einführung in den Mikrocontroller Arduino
In vielen technischen Geräten sind heutzutage Mikrocontroller verbaut. Ihre Schülerinnen und Schüler arbeiten in dieser Unterrichtseinheit nach einer kurzen Einführung zum Thema Mikrocontroller mit dem Arduino. Ziel ist es, dass die Lernenden selbstständig einzelne Bauteile programmieren können und letztendlich bei einer Autofahrerampel eine Tag-und-Nacht-Situation simulieren können, während bei der Fußgängerampel per Taster die Farbe Grün, begleitet von einem Ton, angefordert werden kann.
Verwandte Themen
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Einführung in das Programmierverständnis
Programmieren lernen ist für viele Schülerinnen und Schüler nicht einfach. Mit diesem Roboterspiel führen Sie Ihre Klasse spielerisch an die Denkweise des Programmierens heran. Im Anschluss bietet sich der Übergang in eine einfache Programmierumgebung wie Scratch an. Das Spiel kann auch in späteren Stunden zum Warm-Up oder zur Veranschaulichung neuer Programmierstrukturen wie Wiederholungsschleifen oder Wenn-Dann-Beziehungen erneut genutzt werden.
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Lehrkonzept: PRIMM im Programmierunterricht
Gerade für Programmieranfängerinnen und -anfänger ist es oftmals nicht einfach motiviert und erfolgreich am Ball zu bleiben. Ein in der praktischen Unterrichtsumgebung bewährter Ansatz ist das sogenannte PRIMM-Lehrkonzept zur Strukturierung Ihres Programmierunterrichts. Dieser Ansatz setzt das Quellcode lesen vor das Quellcode schreiben. Kollaboratives Lernen wird in den Fokus gesetzt, damit die Lernenden über die Programme und Konzepte sprechen. Dabei wird auf eine Reduzierung der kognitiven Belastung der Programmieranfängerinnen und -anfänger geachtet, indem sich die Lernenden schrittweise und allmählich ein Programm zu eigen machen. Dieser Beitrag stellt Ihnen das PRIMM-Konzept mit kleinen Praxisbeispielen innerhalb der Programmierumgebung Python für die Umsetzung im Unterricht vor.
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Einführung in die Programmierumgebung Robot Karol
Erste Einblicke in die Programmierung bietet die Programmierungumgebung Robot Karol. Die zugehörige Programmiersprache ist eine Mini-Language, die durch ihre prägnanten und übersichtlichen Befehle den Schülerinnen und Schülern den Einstieg in das Programmieren erleichtert. Diese Unterrichtseinheit schult und fördert algorithmisches Denken, vermittelt die Grundzüge des Programmierens und führt die jungen Lernenden spielerisch an Programmierumgebungen heran.
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App Entwicklung im Unterricht
Die SuS lernen Grundlagen der App Programmierung. Mit grafischer Programmierung entwickeln sie 4 verschiedene Apps mit dem Tool App Inventor. Dabei beschäftigen sich die SuS mit Konzepten der Informatik und wenden sie an. Die Arbeitsblätter werden mitgeliefert.
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Programmieren mit Scratch
Die SuS bekommen einen spielerischen Einstieg in die Programmierung mit der grafischen Programmiersprache Scratch. Sie programmieren 4 verschiedene Anwendungen und beschäftigen sich mit Konzepten der Informatik. Die Arbeitsblätter werden mitgegliefert.
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