Informationen zum Unterrichtsplan
Klassen: 8–12 (Schüler:innen müssen mindestens 13 Jahre alt sein, um an diesem Unterrichtsplan teilnehmen zu können)
Umfang des Unterrichts: 1 Stunde
Verwendetes Tool: Fortnite-Kreativmodus
Unterricht/Lernumgebung: Jeweils ein Fortnite-fähiges Gerät mit Internetverbindung pro Schüler:in. Ein Computerraum oder mobiler Laptopwagen sollte die ideale Lernumgebung sein.
Kontaktinformationen der Autoren
Autoren: Steven Isaacs und Brian Dickman
E-Mail-Adressen: [email protected] | [email protected]
Twitter: @mr_isaacs | @cleverlike
LinkedIn: www.linkedin.com/in/steve-isaacs | www.linkedin.com/in/cleverlike
BESCHREIBUNG DES UNTERRICHTS/DER LERNUMGEBUNG
Diese Lektion ist Teil der Informatik-Bildungswoche für Hour of Code.
Diese Übung kann für sich allein stehen oder in Verbindung mit anderen Aktivitäten Teil eines größeren Projekts sein.
Der Verfasser Steve Isaacs ist Education Program Manager bei Epic Games. In dieser Funktion unterstützt er Lehrkräfte und Schüler:innen von Sekundarschulen dabei, Werkzeuge wie z. B. die Unreal Engine, den Fortnite-Kreativmodus und Twinmotion im Klassenzimmer einzusetzen. Vor seiner Stelle bei Epic lehrte Steve Isaacs Spieledesign und -entwicklung in einer Lernumgebung, die auf Entscheidungen basierte und die den Schüler:innen die Gelegenheit bot, abhängig von ihren Interessen verschiedene Lösungsansätze zu verfolgen – in Sachen Inhalt und Projektmöglichkeiten.
Der Verfasser Brian Dickman hat Informatik studiert und betreibt ein Spieleentwicklungsstudio in Vollzeit, das unterhaltsame und lehrreiche Inhalte in beliebten Videospielen produziert.
Unterrichtsübersicht
Wusstet ihr, dass man Konzepte aus der Computerprogrammierung im Fortnite-Kreativmodus lernen kann? Ja, das kann man!
„WENN du dein Gemüse aufisst, DANN kannst du ein Eis haben.“ Haben eure Eltern schon einmal einen solchen Satz gesagt? Beim Programmieren spricht man bei solchen Formulierungen von einer Bedingungsanweisung. Wenn die Bedingung eintritt, wird das Ergebnis aktiviert.
Bei dieser Aktivität wird eine Schlüssel-Schloss-Spielmechanik erstellt, bei der die Spieler:innen einen Schlüssel finden müssen, um eine Tür aufzuschließen, die es ihnen ermöglicht, im Spiel weiterzukommen.
Gewünschte Ergebnisse
Welche Lernziele bestehen für die Schüler:innen?
GRUNDLEGENDE FRAGEN/IDEEN
Können die Schüler:innen Konzepte der Informatik im Rahmen einer aussagekräftigen Aktivität erlernen, statt Syntax als abgegrenzte Fähigkeit zu lernen?
Wird das Erlernen von Informatikkonzepten wie Funktionen über eine Aktivität im Fortnite-Kreativmodus dazu führen, dass man dieses Konzept auch in einem Programmierungsumfeld versteht?
Können den Schüler:innen Konzepte der Informatik mittels Spielmechaniken vermittelt werden?
Werden die Schüler:innen motivierter sein, Informatikwissen zu erlernen, wenn dies in einer Spielumgebung geschieht?
Lernergebnisse/-ziele
Am Ende dieser Lektion werden die Schüler:innen folgende Fähigkeiten erworben haben:
Sie verstehen das Konzept der Bedingungsanweisungen.
Sie können ihr Wissen über Bedingungsanweisungen im Kontext eines Spiels anwenden.
Sie können ein Rätsel in einer Spielumgebung erstellen, das die Verwendung von Bedingungsanweisungen involviert.
Lernaktivitäten
Einführung in Bedingungsanweisungen
Eine Bedingungsanweisung ist ein Regelsatz, der zum Einsatz kommt, wenn eine bestimmte Bedingung eintritt. Dies wird generell als If-Then-Statement (Wenn-Dann-Aussage) bezeichnet, denn WENN die Bedingung eintritt, DANN wird eine Aktion ausgeführt.
– Quelle: Computer Hope: Bedingungsanweisung
Zum Beispiel: „WENN du dein Gemüse aufisst, DANN kannst du ein Eis haben.“ Das Beispiel macht dies ziemlich deutlich. Um Eis zu bekommen, müsstet ihr euer Gemüse aufessen.
Hier gibt es noch ein kurzes Video, das If-Then-Else-Statements (Wenn-Dann-Sonst-funktion) erklärt:
Bedingte Anweisungen können in jeder Programmiersprache verwendet werden – und auch in Umgebungen wie dem Fortnite-Kreativmodus, wo ein Szenario erstellt werden kann, in dem die Erfüllung einer Bedingung überprüft und daraufhin etwas aktiviert wird, wenn diese Bedingung erfüllt wird.
AKTIVITÄTEN
Die Schüler:innen erstellen ein Rätsel im Fortnite-Kreativmodus und verwenden dabei den Gegenstands-Spawnpunkt und den Bedingungsknopf, um bedingte Anweisungen zu demonstrieren.
In Fortnite ist der Bedingungsknopf ein gutes Beispiel für Bedingungsanweisungen. Bedingungsknöpfe können so eingestellt werden, dass ein bestimmter Gegenstand erforderlich ist, um den Knopf zu aktivieren und so eine Aktion auszulösen.
Der Gegenstands-Spawnpunkt kann automatisch bestimmte Gegenstände spawnen. Die Person, die das Spiel designt, kann angeben, welcher Gegenstand erforderlich ist und wie viele Exemplare dieses Gegenstands benötigt werden, um den Knopf zu aktivieren.
Zum Beispiel kann der Gegenstands-Spawnpunkt so eingestellt werden, dass er automatisch einen Schlürffisch spawnt, und der Bedingungsknopf kann erfordern, dass die Spieler:innen einen Schlürffisch im Inventar haben müssen, um den Knopf zu aktivieren. Der Bedingungsknopf kann allerdings auch ein Signal an ein anderes Gerät senden, um die bedingte Anweisung abzuschließen. Das Signal kann von einem Schloss an einer Tür empfangen werden, das sich öffnet, wenn das Signal empfangen wird. Generell kann jedes Gerät, das ein Signal auf einem Kanal empfängt, mit einem Bedingungsknopf aktiviert werden.
Im Guide für Lehrende kann eine schrittweise Anleitung dieser Aktivität nachgelesen werden.
Die Schüler:innen sollten sich während dieser Übung am Schülerleitfaden orientieren, um ihr eigenes Schlüssel-Schloss-System zu erstellen.
Nach dem Durcharbeiten dieses Leitfadens sollten sich die Schüler:innen der Herausforderung widmen, das Konzept in ein Rätsel zu integrieren und damit ihre Mitschüler:innen herausfordern.
Im Guide für Lehrende kann eine schrittweise Anleitung dieser Aktivität nachgelesen werden.
Die Schüler:innen sollten sich während dieser Übung am Guide für Lernende orientieren.
Zusätzliche Aktivitäten
Versteckt den Gegenstands-Spawnpunkt, damit die Spieler:innen erst den Schlüssel finden müssen, ehe sie die Tür aufschließen können.
Richtet euer Spiel so ein, dass die Spieler:innen eine bestimmte Anzahl von Gegenständen in der Welt finden müssen, um die Tür aufzuschließen.
Erstellt ein Rätsel, das verschiedene Schlüssel erfordert, um verschiedene Türen in einem kurzen Labyrinth zu öffnen.
Im Lehrerleitfaden kann eine schrittweise Anleitung dieser Aktivität nachgelesen werden.
Externe Ressourcen
Bedingungsanweisung – Video Bedingungsanweisung – Definition
Bildungsstandards
Bildungsstandards entsprechend der CSTA Standards
1B-AP-10 Erstellen von Programmen, die Abfolgen, Ereignisse, Schleifen und Bedingungen enthalten.
1B-AP-12 Bearbeiten, Umbauen oder Implementieren von Teilen eines bereits existierenden Programms in die eigene Arbeit, um etwas Neues zu entwickeln oder einem vorhandenen Werk fortgeschrittenere Funktionen hinzuzufügen.
1B-AP-15 Testen und Debuggen (Fehler identifizieren und beheben) eines Programms oder Algorithmus, um zu gewährleisten, dass es bzw. er ordnungsgemäß ausgeführt wird.
2-AP-10 Verwenden von Flussdiagrammen und/oder Pseudocode, um komplexe Probleme in Form von Algorithmen zu lösen.
2-AP-13 Aufspalten von Problemen und Unterproblemen in Teile, um die Entwicklung, Implementierung und Prüfung von Programmen zu vereinfachen.
2-AP-17 Systematisches Testen und Verbessern von Programmen unter Verwendung verschiedener Testfälle.
3A-AP-13 Erstellen von Prototypen, die Algorithmen zur Lösung von Informatikproblemen verwenden, indem auf das bestehende Wissen der Schüler:innen und ihre persönlichen Interessen zurückgegriffen wird.
3A-AP-16 Entwerfen und schrittweises Entwickeln von Computerkreationen für praktische Zwecke, um sich auszudrücken oder um ein gesellschaftliches Problem zu behandeln, wobei Ereignisse verwendet werden, um Anweisungen zu geben.
3A-AP-17 Aufteilen von Problemen durch systematische Analyse in kleinere Komponenten mithilfe von Konstrukten wie Prozeduren, Modulen und/oder Objekten.
3A-AP-22 Entwerfen und Entwickeln von Rechenartefakten mithilfe von kollaborativen Werkzeugen und Teamarbeit.
FACHÜBERGREIFENDE ZUSAMMENHÄNGE UND VERBINDUNGEN FÜR DAS 21. JAHRHUNDERT
Diese Lektion behandelt Bereiche mit Bezug auf Programmieren und Informatik.
Essenzielle Fähigkeiten im 21. Jahrhundert:
Kritisches Denkvermögen
Kreativität
Zusammenarbeit
Kommunikation
Technologiebewandertheit
Flexibilität
Führungsstärke
Initiative
Soziale Kompetenz
ÄNDERUNGEN FÜR BESONDERE FÄLLE
Der Unterrichtsplan kann für Schüler:innen mit besonderen Bedürfnissen oder Voraussetzungen angepasst werden.
Die Schüler:innen können in Gruppen zusammenarbeiten und einen gemeinsamen Programmierungsansatz verfolgen.
Den Schüler:innen kann ein Beispiel zur Verfügung gestellt werden, das sie dann untersuchen oder modifizieren können.
Falls nötig können adaptive Controller oder andere Eingabegeräte ausgeteilt werden.