Pädagogische Hochschule Niederösterreich
Linksammlung zu mBot Unterrichtsmaterial
Videoserie official Makeblock mBot Tutorials YouTube
Der mBot ist ist ein Roboter-Bausatz zum Erlernen des spielerischen Umgangs mit Computational Thinking (dt. informatisches Denken) für Schüler*innen ab acht Jahren. Er wird vorrangig in der Sekundarstufe eingesetzt wird und mit Hilfe einer speziellen Version von Scratch, der visuellen blockbasierenden Programmiersprache, kinderleicht programmiert und gesteuert.
Der mBot unterstützt in der Version 1 zusätzlich zu Scratch von Makeblock auch die Arduino-IDE.
In der Version 2, oft auch namentlich unter mBot2 oder mBot Neo zu finden, unterstützt dieser die Programmierung zusätzlich zu Scratch die Sprachen microPython und Python3.
Das OER-Schulbuch zu Computational Thinking mit dem BBC micro:bit aus dem ein Beispiel ausgewählt wurde, regt auch zum explorativen Lösungsfinden an und motiviert. Das hier verwendete Beispiel eignet sich auch zur flipped/ inverted classroom Umsetzung – besonders der offene und kreative Teil am Ende mit dem Making (=engl. Werken, Basteln). Lesen Sie gerne auch den Artikel zur ICM Beyond 2020 zur detaillierten Vorgehensweise.
Sollten Sie noch gar keine Erfahrung mit dem micro:bit haben, können Sie sich die Einführung samt Video auf dieser Website ansehen und danach mit den Eiskarten zu micro:bit etwas experimentieren bevor sie weitermachen.
Arbeiten Sie das Erklärvideo in Ruhe zu Hause durch und entscheiden sie, ob sie sich einen micro:bit organisieren und mit Making das Beispiel Reaktionstest ins Werken und Basteln mit hinübernehmen.
Benutzen sie dazu zusätzlich folgenden Hilfestellungen:
Aktivität: Senden/ Empfangen – Bluetooth Datenübertragung
Schwierigkeitsgrad: Mittel
Man braucht dafür 2 Microbits, die sich in derselben Gruppe befinden.
Öffne https://makecode.microbit.org um den Editor zu starten. Du kannst entweder blockbasierend (Abbildungen links) oder in JavaScript (Abbildungen rechts) arbeiten.
Schritt 1 (Microbit A):
Wähle unter dem hellrosa gefärbten Begriff Funk den Block setze Gruppe 1 (radio.setGroup(1)) und ziehe ihn auf die leere Fläche rechts. Dort sind schon die blauen Klammern beim Start und dauerhaft vorbereitet. Anschließend lösche die Klammer dauerhaft, sie wird hier nicht benötigt. Ziehe dazu den Block auf die mittlere Blockbibliothek (Papierkorbsymbol erscheint) und lösche durch loslassen. Ändere die Gruppe auf z.B. 34
Blockbasierend
JavaScript
Schritt 2 (Microbit A):
Ziehe nun unter dem rosa gefärbten Begriff Eingabe den Block wenn Knopf A gedrückt (input.onButtonPressed(…)) auf die leere Fläche rechts und gib gleich den unter dem blau gefärbten Begriff Grundlagen befindlichen Block zeige LEDs (basic.showLeds(…)) dazu. Zeichne dort einen Pfeil nach rechts zur Anzeige der Kommunikationsrichtung ein. Etwa so…
Schritt 3 (Microbit A):
Nun warten wir 1000 ms mit dem blauen Block pausiere (ms) 100 (basic.pause(100)), fügen diesen unterhalb des zeige LEDs Blocks ein und ändern diesen auf 1000 ms. Danach senden wir an den zweiten Microbit die Zeichnfolge „diamond“ mit dem hellrosa Befehl sende Zeichenfolge “ “ (radio.sendString(” “)) und ändern die Zeichenfolge auf diamond. Abschließend zeigen wir noch das soeben gesendete Symbol zur Kontrolle an, nämlich „Diamond“. Das erledigst du mit dem blauen Befehl zeige Symbol ♥ (basic.showIcon(…)) das du noch auf das Symbol ♦ umstellen musst.
Schritt 4 (Microbit A):
Nun warten wir nochmals 1000 ms mit dem blauen Block pausiere (ms) 1000 (basic.pause(1000)) und fügen diesen unterhalb des zeige Symbol ♦ Blocks ein. Danach zeigen wir das Ende der Übertragung mit zeige Symbol ü (basic.showIcon(…)) an, bevor wir nach weiteren 1000 ms pausieren alle LEDs durch den Block zeige LEDs (basic.showLeds(…)) löschen.
Super, du hast den ersten Teil zum Senden geschafft! Nun geht es weiter zum zweiten Teil, den zum Empfangen der Nachricht.
Schritt 5 (Microbit A):
Ziehe unter dem hellrosa gefärbten Begriff Funk den Block wenn Datenpaket empfangen recievedString (radio.onDataPacketReceived(…)) auf einen leeren Bereich der Fläche rechts und ändere receivedString in diamond. Danach zeigen wir die erfolgreiche Übertragung mit zeige Symbol ü (basic.showIcon(…)) an, bevor wir nach weiteren 1000 ms pausieren das empfangene Symbol anzeigen. Das macht der Block zeige Symbol ♥ (basic.showIcon(…)) den du noch auf das Symbol ♦ umstellen musst.
Gratuliere, nun bist du mit dem ersten Microbit des Beispiels Senden/ Empfangen fertig! Nimm dir nun den zweiten Microbit vor bzw. gehe zu deinem Teammitglied.
Schritt 6 (Microbit B):
Wiederhole Schritt 1 auf Microbit B.
Schritt 7 (Microbit B):
Wiederhole die Schritte 2 bis 4. Ändere den Block wenn Knopf A gedrückt (input.onButtonPressed(…)) auf Knopf B. Zeichne im Block zeige LEDs (basic.showLeds(…)) den Pfeil nach links zur Anzeige der Kommunikationsrichtung ein. Ändere den Block sende Zeichenfolge “ “ (radio.sendString(” “)) auf die Zeichenfolge auf heart und zeige das Symbol mit dem Block zeige Symbol ♥ (basic.showIcon(…)) an.
Schritt 8 (Microbit B):
Wiederhole den Schritt 5. Ändere im Block wenn Datenpaket empfangen recievedString (radio.onDataPacketReceived(…)) receivedString in heart und zeige das Symbol mit dem Block zeige Symbol ♥ (basic.showIcon(…)) an.
Großartig, du hast es geschafft. Gratuliere!
Auf den nächsten beiden Bildern findest du das vollständige Programm für Microbit B (blockbasierend und JavaScript).
Und so sieht die Übertragung von A –> B in echt aus.
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Flussdiagramm – Erklärvideo (optional)
Flussdiagramm Teil 2
Wenn die Taste B (Einspieler-Modus) gedrückt wird und “Running” = wahr ist (“Running” wurde erst gegen Schluss des Programmteils 1 mit Taste A+B auf “wahr” gesetzt), dann soll die Reaktionszeit angezeigt werden, ansonsten soll ein Symbol für Fehlstart angezeigt werden.
Hinweis
Nun soll zuerst die Variable “Running” auf “falsch” gesetzt werden, damit vom BBC micro:bit nicht mehr registriert wird, wenn später ein zweiter Spieler die andere Taste (A) drückt.
Hinweis
Als nächstes wird wieder die seit dem Einschalten des BBC Micro:bit vergangene Zeit (“Laufzeit ms”) in Millisekunden ausgelesen und jetzt in der Variablen “Ende” gespeichert.
Hinweis
Damit man später im Mehrspieler-Modus weiß, dass der mit der rechten Taste (B) verbundene Spieler zuerst reagiert hat, soll auf der LED-Matrix ein entsprechendes Symbol angezeigt werden und für eine Sekunde aufleuchten.
Hinweis
Die Zeit, die zwischen dem Ende des Countdowns und dem Drücken der Taste (B) vergangen ist, soll angezeigt werden. Dies muss nun berechnet und angezeigt werden.
Hinweis
Wenn die Variable “Running” nicht auf “wahr” gesetzt ist, wird die Variable “Fehlstart” auf “wahr” gestellt.
Hinweis
Auf der LED-Matrix soll auf der Seite wo die Taste (b) gedrückt wurde ein entsprechendes Symbol dargestellt werden.
Hinweis
Flussdiagramm – Erklärvideo (optional)
Flussdiagramm Teil 1
4 neue Variablen werden erstellt und ihnen ein Wert zugeordnet
Hinweis
Sobald beide Tasten A+B gedrückt werden soll ein Countdown starten:
3 – 2 – 1. Anschließend soll der Bildschirminhalt gelöscht werden.
Hinweis
Nun soll eine zufällige Zeitspanne zwischen 1 und 3 Sekunden vergehen, bevor auf der LED Matrix ein Punkt erscheint, der das Startsignal für den Reaktionstest gibt.
Hinweis
Wenn kein Fehlstart verursacht wurde…
Hinweis
… soll die seit dem Einschalten des BBC micro:bit vergangene Zeit (“Laufzeit ms”) im Millisekunden ausgelesen und in der Variablen “Start” gespeichert werden. Und die Variable “Running” soll auf wahr gesetzt werden.
Hinweis
Es soll sichergestellt werden, dass alle Animationen an der LED-Matrix angehalten werden und der Bildschirm gelöscht wird.
Hinweis
Auf der LED-Matrix soll irgendwo ein Punkt erscheinen:
Hinweis