Informationen zum Unterrichtsplan
Klassen: 7–12 (Schüler:innen müssen mindestens 13 Jahre alt sein, um an diesem Unterrichtsplan teilnehmen zu können)
Umfang des Unterrichts: Eine Woche, abhängig davon, wie gut sich die Schüler:innen mit dem Fortnite-Kreativmodus auskennen
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.
Game-Design und Entwicklung. Dieser Unterricht ist als eine aufgaben- oder wahlbasierte Lernmethode konzipiert. und die den Schüler:innen die Gelegenheit bietet, abhängig von ihren eigenen Interessen verschiedene Lösungsansätze zu verfolgen – in Sachen Inhalt und Projektmöglichkeiten. Im Klassenzimmer sollte für alle Schüler:innen ein Computer und eine flexible Platzwahl gegeben sein.
Kontaktinformationen der Autoren
Autor, Organisation/Rolle: Steve Isaacs, Bernards Township Schools / Lehrkraft
Twitter: @mr_isaacs
LinkedIn: steve-isaacs
Unterrichtsübersicht
Wer liebt schon nicht eine gute Rube-Goldberg-Maschine? Die witzigen und auf einfachen Maschinen basierenden Erfindungen von Rube Goldberg werden als übermäßig komplexe Maschinen beschrieben, die aus einer Reihe automatisierter Aktionen bestehen, um ein einfaches Problem zu lösen. Man kann sich gut vorstellen, wie begeistert Rube gewesen wäre, wenn es den Fortnite-Kreativmodus schon zu seiner Zeit gegeben hätte. In diesem Unterrichtsplan lernen die Schüler:innen einfache Maschinen, technische Grundsätze und die Automatisierung kennen. Sie werden in Fortnite mit den Kreativmoduswerkzeugen eine Rube-Goldberg-Maschine entwerfen und bauen.
Sie sollten dabei besser keine Höhenangst haben ...
Die Schüler:innen werden im Fortnite-Kreativmodus eine Rube-Goldberg-Maschine entwerfen. Im Zuge dessen werden sie:
Informationen über einfache Maschinen erhalten.
Wende das Design Thinking Modell an, um eine komplexe Lösung für ein einfaches Problem zu erstellen.
Ein Verständnis für die Automatisierung und physikalische und technische Prinzipien entwickeln, während sie ihre funktionierende Maschine entwerfen und bauen.
Hypothesen entwickeln und testen, während sie sich am iterativen Designprozess beteiligen.
GRUNDLEGENDE FRAGEN/IDEEN
Wie fördert der Design-Thinking-Prozess eine kreative Problemlösung?
Wie beeinflusst die Entwicklung und Prüfung von Hypothesen den Designprozess?
Welchen Beitrag leisten einfache Maschinen zur Automatisierung?
LERNERGEBNISSE/-ZIELE
Am Ende dieser Lektion werden die Schüler:innen folgende Fähigkeiten erworben haben:
Einfache Maschinen und ihre Zwecke identifizieren.
Entwickle teste eine Hypothese.
Erstelle eine Rube-Goldberg-Maschine, die aus einer Vielzahl einfacher Maschinen besteht, die eine komplexe Lösung für ein einfaches Problem schaffen.
Erstelle ein Problem, um eine Lösung zu entwickeln.
Verstehen einiger der grundlegenden physikalischen Prinzipien.
LERNAKTIVITÄTEN
Haken
Zeige eine Auswahl der folgenden Videos (diese können zu verschiedenen Zeitpunkten des Projekts gezeigt werden, um die Begeisterung für die Fülle von Möglichkeiten hoch zu halten):
Video „Baller’s Adventure“: Eine im Fortnite-Kreativmodus entwickelte Rube-Goldberg-Maschine.
This Too Shall Pass: Musikvideo von OK Go mit einer Rube-Goldberg-Maschine
Ein Eis holen: Video des Rube-Goldberg-Teams 2016 der Purdue Society of Professional Engineers.
Anleitung: Rube Goldberg, einfache Maschinen und der Designprozess
Rube Goldberg: Eine Kulturikone: Lesen und Diskutieren.
Einfache Maschinen: Ansehen und anschließendes Besprechen der unterschiedlichen Arten an einfachen Maschinen:
Hebel
Rad und Achse
Schiefe Ebene
Saures Stückchen
Flaschenzug
Schraube
Die Schüler:innen sollen einfache Maschinen in eigenen Worten definieren und Beispiele aus dem täglichen Leben nennen (Sample Arbeitsblatt beigefügt.)
Besprechung des Engineering-Designprozesses/des iterativen Designprozesses: https://www.teachengineering.org/k12engineering/designprocess
Erkundung
Die Schüler:innen experimentieren mit dem Fortnite-Kreativmodus, um ein Gefühl dafür zu bekommen, welche verschiedenen Geräte es dort gibt und wie sie eingesetzt werden, um Funktionen im Spiel zu automatisieren.
Erstelle einen automatisierten Prozess mit dem Fortnite-Kreativmodus. Dabei nutzen sie die Kreativmoduswerkzeuge zum Bauen (Fertigobjekt, Galerien, Geräte usw.).
Iterativer Designprozess
Design: Bestimme ein einfaches Problem, das es zu lösen gilt (z. B. einen Ball in einen Korb zu bekommen):
Dies könnte ein Problem sein, das vom Lehrer gestellt wird, oder die Schüler:innen können sich ein eigenes einfaches Problem zur Lösung ausdenken.
Entwicklung eines ausgeklügelten (komplexen) Plans, um dieses einfache Problem zu lösen.
Entwickle ein Storyboard (eine Reihe von Skizzen), um das Problem und seine Lösung zu brainstormen.
Entwicklung: Beginne mit der Entwicklung in Fortnite basierend auf dem ursprünglichen Design/Storyboard.
Testen/Feedback durch die Klasse
Iteration: Iteration des ursprünglichen Designs basierend auf dem Feedback
Testen/Feedback durch die Klasse
Abschluss der Rube-Goldberg-Maschine: Schließe das Projekt basierend auf dem abschließenden Feedback ab.
Video-Walkthrough erstellen: Optional, falls das Projekt nicht in Fortnite gezeigt werden kann.
Abschlussaktivität
Präsentation im Kreativmodus oder per Video.
RESSOURCEN
Sammlung an Lehrmitteln für Rube-Goldberg-Maschinen
Die folgenden Downloads stehen bei diesem Unterrichtsplan ebenfalls zur Verfügung:
Beurteilung
Abgeschlossenes Projekt
Die im Fortnite-Kreativmodus entwickelte Rube-Goldberg-Maschine.
Leistung
Ein erstellter (Video-)Playthrough der Fortnite-Insel, um die Rube-Goldberg-Maschine zu erklären.
Bewertungsschema
Ein herunterladbares Bewertungsschema ist Teil dieses Unterrichtsplans.
Bildungsstandards
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3 Wissensvermittlung
Die Schüler:innen erlangen Wissen durch aktives Befassen mit realen Problemen, Entwickeln eigener Ideen und Theorien und Suchen von Antworten und Lösungen.
4 Innovatives Designen
4a: Die Schüler:innen kennen Designprozesse und setzen sie gezielt ein, um Ideen zu entwickeln, Theorien zu testen, innovative Kunstwerke zu gestalten oder reale Probleme zu lösen.
4c: Die Schüler:innen entwickeln, testen und verbessern Prototypen im Rahmen eines zyklischen Designprozesses.
4d: Die Schüler:innen zeigen Toleranz für Mehrdeutigkeit, demonstrieren Beharrlichkeit und stellen ihre Fähigkeit, Probleme mit offenem Ansatz anzugehen, unter Beweis.
5 Informatisches Denken
5c: Die Schüler:innen zerlegen Probleme in einzelne Bestandteile, extrahieren wichtige Informationen und entwickeln deskriptive Modelle, um komplexe Systeme zu verstehen oder die Problemlösung zu vereinfachen.
5d: Die Schüler:innen verstehen, wie Automatisierung funktioniert und wenden algorithmisches Denken an, um Abfolgen von Schritten zu entwickeln, mit denen automatisierte Lösungen erstellt und getestet werden können.
6 Kreative Kommunikation
6c: Die Schüler:innen kommunizieren komplexe Ideen klar und effektiv, indem sie eine große Bandbreite digitaler Objekte wie Visualisierungen, Modelle oder Simulationen anwenden.
Wissenschaftsstandards der nächsten Generation
Bewegung und Stabilität: Kraft und Wirkung
MS-PS2-1: Die Schüler:innen wenden Newtons drittes Gesetz an, um eine Lösung für ein Problem zu entwerfen, bei dem es um die Bewegung zweier kollidierender Objekte geht. Energie
HS-PS3-3: Die Schüler:innen entwerfen, bauen und verfeinern ein Gerät, das innerhalb vorgegebener Einschränkungen funktioniert, um eine Energieform in eine andere Energieform umzuwandeln.
Engineering-Design
HS-ETS1-2: Entwickeln einer Lösung für ein komplexes Problem der echten Welt, indem es in kleinere, leichter überschaubare Probleme unterteilt wird, die auf technischem Wege gelöst werden können.
Essenzielle Fähigkeiten im 21. Jahrhundert und fächerübergreifende Themen
Diese Lektion behandelt Bereiche mit Bezug auf Technik, Wissenschaft und Multimedia-Design. Die Lektion umfasst alle Bereiche in MINT und MINT + K.
Essenzielle Fähigkeiten im 21. Jahrhundert:
Kritisches Denkvermögen
Kreativität
Zusammenarbeit
Kommunikation
Technologiebewandertheit
Flexibilität
Führungsstärke
Initiative
Soziale Kompetenz
Änderungen für besondere Fälle
Den Schüler:innen sollte die Möglichkeit eines anderen Tools zur Verfügung gestellt werden, um ihre Rube-Goldberg-Maschine zu erstellen:
Verwendung eines anderen digitalen Tools zum Erstellen einer Rube-Goldberg-Maschine.
Erstellen einer physischen Rube-Goldberg-Maschine.
Falls nötig können adaptive Controller oder andere Eingabegeräte ausgeteilt werden.