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In einer nicht allzu fernen Zukunft lebte ein neugieriges Alien. Sie war eine begabte Ingenieurin, die es liebte, Dinge zu reparieren und zu verbessern. Eines Tages, als sie durch einen Canyon spazierte, stieß sie auf einen seltsamen, kleinen Roboter, der auf dem Boden lag. Er schien vom Himmel gefallen und dabei kaputtgegangen zu sein. Sie konnte zunächst kein Lebenszeichen erkennen...
Der Roboter war ganz verbeult und hat viele seiner Bauteile beim Aufprall verloren, aber das freundliche Alien konnte sein Potenzial sehen. Sie beschloss, ihn mit nach Hause zu nehmen und ihn zu reparieren. Dafür entfernte sie die defekten Teile und konnte seine Hauptplatine sehen... darin muss doch noch Leben stecken!
Je weiter sich das Alien mit dem kleinen Roboter beschäftigte, desto mehr und mehr gewann sie ihn lieb und malte sich aus, wie er später einmal sein würde. Sie gab ihm sogar einen Namen: Calliope - wie die Tochter des Gottes Zeus. Der weisen und schönen Muse des Gesangs und der Wissenschaft.
Lerne auch du Calliope kennen. Hole dir das Arbeitsblatt und einen Calliope von vorn aus der Box und sieh dir seine Bauteile erst einmal von außen an. Gehe dabei immer vorsichtig mit ihm um!
Notiere auf dem Arbeitsblatt in Aufgabe 1 zuallererst, welche Bauteile du selbst schon erkennen bzw. erahnen kannst. Damit testest du dein grundsätzliches Vorwissen zu diesen Technik-Bauteilen. Achte dabei besonders auf die kleinen Symbole auf der Platine.
Im Selbstlern-Kurs befindet sich ganz oben eine graue Abbildung des Calliope mit gelben Bauteilen. Dort kannst du den Mauszeiger über verschiedene Bauteile halten. Dir wird dann jeweils angezeigt, was es ist.
Beschrifte die gesuchten Bauteile auf dem Arbeitsblatt bei Aufgabe 2. Scrolle dafür nach ganz oben (mit dem Mausrad, an der Scroll-Leiste oder mit dem Pfeil unten-rechts) und halte den Mauszeiger über die Bauteile. Diese Übersicht wird später auch zum Lernen für die Klassenarbeit benötigt.
Damit das Alien den Calliope reparieren und ihm seine alten Fähigkeiten Stück-für-Stück wieder zurückgeben zu können, musste sie erst eines tun: Ihn zum Leben erwecken.
Um ihn dafür richtig verstehen zu können, entwickelte sie eine Simulation des Calliope, mit der sie die Programmierung des Roboters testen konnte. So war sie sicher, dass sie ihn nicht endgültig kaputt machte, während sie vielleicht noch Fehler machte.
Öffne mit dem folgenden Link "MakeCode" in einem neuen Browser-Tab und komme danach wieder in diesen Tab zurück. Achtung: Eventuell musst du dort noch die Version "v2 - Calliope mini 2" anklicken. Falls ein "Willkommen"-Fenster erscheint, schließe es.
Für ein effektives Arbeiten wollen wir den Calliope-Kurs und MakeCode zum Programmieren gleichzeitig im Splitscreen auf dem Monitor sehen. Ziehe dafür den MakeCode-Tab bei gedrückter Maustaste
Auf deinem Monitor sollten die Fenster dann wie folgt aussehen, mit dem
Nach einiger Zeit wirst du mit
- Eine
- In der Mitte die
- Links die
- Unten links
In der Arbeitsfläche gibt es bereits die beiden Blöcke
Wie der Name
Nun möchten wir das Herz von Calliope zum Schlagen bringen. Dafür soll auf seiner LED-Matrix (seinem Bildschirm) ein gezeichnetes Herz schlagen.
Klicke im MakeCode-Fenster bei den
Wenn du bei
Du kannst auf dem simulierten Calliope jetzt bereits dein gezeichnetes Herz sehen. Klicke ihn an, um ihn vergrößert anzuzeigen. Dort kannst du dann mit dem linken Symbol die Simulation stoppen oder wieder starten und mit dem rechten Symbol verlässt du die vergrößerte Ansicht wieder.
Das Herz wird nun dauerhaft angezeigt, schlägt aber noch nicht. Versuche ein schlagendes Herz darzustellen, indem du weitere
Wenn dir das gelungen ist: Herzlichen Glückwunsch! Du hast deinen ersten Algorithmus in MakeCode erstellt und bist bereit, den kleinen Calliope zum Leben zu erwecken. Wenn du möchtest, kannst du deinen Herzschlag-Algorithmus noch überarbeiten und verfeinern oder den Kurs sofort fortsetzen.
Falls dir das Darstellen des Herzschlags gar keine Probleme bereitet hat und du es schnell lösen konntest, versuche folgendes umzusetzen: Auf dem Bildschirm des Calliope soll kein pochendes Herz zu sehen sein, sondern eine durchlaufende EKG-Linie.
Nach aufopferungsvoller Arbeit am Simulator hat das Alien es tatsächlich geschafft, einen funktionierenden Herzschlag zu simulieren. Nun musste sie das Programm jedoch irgendwie auf den kleinen Calliope laden. Sie entwickelte dafür ein Gerät, das sie mit dem Calliope verbinden konnte.
Du wirst gleich den Calliope mit dem Computer verbinden. Vermutlich ploppen dann zwei Fenster auf:
Verbinde den Calliope mit dem USB-Kabel, das in dem Tischfach liegt, und schließe das
Benenne in dem Feld unten links in MakeCode dein Programm "Herzschlag" und klicke auf den Button
Das Programm wird nun auf den Calliope übertragen. Seine Status-LED blinkt dabei, bis es fertig ist. Danach wird das Programm sofort ausgeführt.
Das Alien hat es tatsächlich geschafft! Nachdem es um den Calliope fast hoffnungslos schien, hat sie seinen Lebensfunken wieder erstrahlen lassen und sein kleines Herz zum Schlagen gebracht.
Jetzt stehen ihrer Kreativität und ihrem Schöpfergeist nichts mehr im Wege. Sie kann es kaum erwarten, Calliope wieder mit allen Sinnen auszustatten und ihm die Schönheit ihrer Welt zu zeigen.
Der Sinn, den Calliope zuallererst zurückhaben soll, ist das Fühlen von Berührungen. So könnte das Alien ihrem neuen Freund Nähe und somit Sicherheit in dieser fremden Welt vermitteln.
Versuche selbstständig folgendes Programm zu schreiben und auf den Calliope zu übertragen:
Tipp: Das Programm läuft nicht "dauerhaft", sondern zwei einzelne, kurze Algorithmen als "Eingabe".
Versuche nun das Programm so zu ändern und auf den Calliope zu übertragen, dass es folgendes tut:
Wo momentan in dem abgerundeten Feld noch "geklickt" steht, muss eine andere Eingabe eingefügt werden.
Da es bei dieser Aufgabe um das Fühlen von Berührungen geht, sind die Touch-Pins natürlich sinnvoller als die Knöpfe. Ändere das Programm so, dass der Calliope bei Berührung der vier Touch-Pins P0 bis P3 jeweils einen anderen Smiley zeigt und ansonsten keinen.
Hinweis: Damit ein Touch erkannt werden kann, muss der Minus-Pol und ein Touch-Pin immer gleichzeitig berührt werden. So entsteht durch den eigenen Körper ein schwacher Stromkreis, den der Calliope erkennt.
Der Lagesensor des Calliope kann unter anderem seine Lage und seine Richtungsänderungen wahrnehmen. Er ermöglicht dadurch eine noch direktere Interaktion mit ihm. Wir werden diesen in späteren Unterrichtsstunden noch häufig verwenden, um ein Projekt umzusetzen. Dafür wirst du ihn nun bereits kennenlernen und auslesen.
Nach stunden- und tagelanger Arbeit an Calliope war das Alien allmählich müde. Ihre Augen wurden immer kleiner und ihre Arme und Beine immer schwerer. Dabei wollte sie ihn eigentlich gar nicht mehr aus der Hand geben und ihm sofort immer mehr beibringen. Vielleicht würde sie ihm schon bald Sprechen oder gar Sehen ermöglichen können!
Aber sie musste auch an sich denken und so legte sie ihn erschöpft beiseite... da sie schon so kraftlos war, ließ sie ihn dabei aus Versehen unsanft auf den Tisch fallen. Als er durch den Aufprall durchgeschüttelt wurde, zeigte sein LED-Bildschirm plötzlich ein neues Gesicht:
Er hat sich offenbar wehgetan! Sie kümmerte sich sogleich um ihn und als sie ihn ganz ruhig in Händen hielt, lächelte sein Gesicht auch schon wieder. Zum Glück war nichts schlimmes passiert. Die Situation hatte sogar etwas Gutes: Das Alien wusste nun, dass er wohl von selbst merkt, ob er durchgeschüttelt wird oder ruhig gehalten wird...
Deshalb probierte sie etwas aus: Zusätzlich konnte Calliope spüren, ob er nach rechts oder links gekippt wird und ob er umgedreht wird. Er zeigte es jedes Mal mit einer passenden Darstellung auf seinem Bildschirm an.
In der
Versuche die Bewegungen aus der Story nachzubauen, inklusive passender Reaktionen von Calliope auf seinem LED-Bildschirm.
Wie Calliope die weiteren Sinne zurückerlangt, erfährst du in den nächsten Unterrichtsstunden. Dann wird er Sprechen lernen und Sonnenaufgänge anhand ihres schönen Lichts sehen können. Bis dahin darfst du deiner eigenen Kreativität freien Lauf lassen!
Unter
Überlege dir, was du mit den bisher gelernten Blöcken, den Knöpfen/Touch-Pins und dem Lagesensor sowie seinem LED-Bildschirm mit dem Calliope machen kannst. Verwende bitte noch keine neuen Blöcke oder Sensoren, damit wir diese zusammen erkunden können. Sei kreativ und mache.
