Die Programmieroberfläche besteht aus der Bibliothek mit den Befehlen, dem Programmierbereich, der Bühne und den Figuren.
Klicke bei den Figuren mit der rechten Maustaste auf die Katze und wähle „Löschen„.
Gehe anschließend auf das Katzensymbol unten – „Figur wählen„. Hier kannst du dir eine Figur aus der Bibliothek auswählen. Bei den Tieren findest du mehrere Schmetterlinge, nimm einen davon.
Jetzt kannst du die Befehle aus der Bibliothek auf den Programmierbereich ziehen und zusammenstecken:
Mit dem ersten Befehl (Drehtyp) kann man verhindern, dass der Schmetterling beim Weiterfliegen am Kopf steht.
Fertig! Wenn du auf die grüne Flagge klickst, dann fliegt der Schmetterling über die Bühne und prallt vom Rand ab. Du kannst dich noch mit der Anzahl der Schritte spielen und mit den Gradzahlen der Drehung.
Ganz links neben den Figuren kannst du auch ein Bühnenbild auswählen („Bühnenbild wählen“) oder selbst zeichnen („Malen“).
Gerhard Brandhofer (PH Niederösterreich) und Wolf Hilzensauer (PH Salzburg)
1) Sequenz
Eine Sequenz ist eine Folge nacheinander auszuführender Anweisungen. Bevor Schritt 1 nicht fertig ist, kann Schritt 2 nicht beginnen.
Aus dem Alltag
Backe einen Kuchen!
Für den Schneekuchen aus dem Eiklar sehr steifen Schnee schlagen und den Zucker unterrühren. Zerlassene Schokolade etwas auskühlen lassen und nach und nach mit den restlichen Zutaten vorsichtig unter den Schnee mischen. Die Masse in eine befettete und bemehlte Kuchenform füllen und im vorgeheizten Backrohr bei 160 °C ca. 50 Minuten backen.
Bei einer Schleife werden bestimmte Schritte mehrmals wiederholt. Es gibt Schleifen mit einer bestimmten Anzahl von Wiederholungen, endlose Schleifen und solche aus denen man rausspringen kann.
Aus dem Alltag
Pflanze ein Blumenbeet!
Wiederhole sooft, bis das Beet voll ist: Messe einen Abstand von 10cm (entweder zum Rand oder zu den anderen Pflanzen Mache ein passendes Loch. Gib den Setzling hinein. Gleiche die Erde an. Wenn Du mit allem fertig bist, Gieße das gesamte Beet mit Wasser
Wenn die Schüler/innen ein entsprechendes Kommando/Nachricht von der Lehrperson empfangen, verhalten sie sich so, wie die jeweilige Regel es verlangt. Wenn ein/e Schüler/in gerade nichts empfängt (weil er/sie z.B. gerade aussetzen muss), können Kommandos/Nachrichten auch ignoriert werden.
Eine Variable ist ein Platzhalter für eine Zahl. Man verwendet sie in mathematischen Ausdrücken und in der informatik in Form von Buchstaben oder Symbolen. Mit ihnen kann man Zusammenhänge für Berechnungen allgemein darstellen.
Aus dem Alltag
Der Preis eines Grundstücks
Der Gesamtpreis eines Grundstücks berechnet sich aus der „Quadratmeteranzahl“ und dem „Quadratmeterpreis“. Quadratmeterpreis kann je nach Lage des Grundstücks variieren, die Formel für den Gesamtpreis des Grundstücks ist aber unabhängig davon IMMER „Quadratmeterpreis mal Quadratmeteranzahl“.
In der vorletzten Aufgabe verbindest du Konzepte, die du in den vorherigen Übungen bereits gemeistert hast: Schleifen, Bewegung, LEDs und den Einsatz des Bildschirmes. Gleichzeitig lernst du einen neuen Operator zum Verbinden von Werten kennen:
Sieh dir zuerst die möglichen Buchstaben an und suche dir einen aus:
Versuche jeden Schritt der Aufgabe – Buchstaben nachfahren, LEDs einschalten, Ausgabe des Buchstabens am Bildschirm und rückwärts fahren – Stück für Stück zu erledigen und teste zwischendurch, ob dein mBot auch das tut was er soll.
Die Lösung findest du wie immer weiter unten.
In dieser Musterlösung werden wir den Buchstaben C nachfahren. Dazu verwenden wir einen Ausdruck im A4 Format und werden die Maße verwenden. Das musst du aber nicht machen!
Der einfachste Weg wäre natürlich jede Bewegung vollständig als Codeblock einzufügen:
Es gibt aber einen Trick: Anstatt die Bewegungen in VORWÄRTS und RÜCKWÄRTS aufzuteilen, können wir die Rückwärtsfahrt auch mit einer Vorzeichenänderung über Operatoren durchführen – bei einer positiven Zahl (z.B. +23) fährt der mBot 23 cm vorwärts, bei einer negativen Zahl (z.B. -23) fährt der mBot 23 cm rückwärts. Das funktioniert auch mit unseren Winkeln!
Auf diesem Weg kann der Code mit einer Schleife verkürzt werden. Wir müssen dazu nicht mehr machen, als nach der ersten Schleife die Werte auf negative Zahlen zu ändern. Dazu verwenden wir eine VARIABLE „vorzeichen“ und den OPERATORVERBINDE … MIT … :
Was passiert in diesem Code?
Für die Vorwärtsfahrt setzen wir das Vorzeichen zuerst auf ‚+‘. In der Schleife wird es durch den Operator mit der Entfernung oder dem Winkel verbunden. Nachdem die Schleife einmal durchgeführt und der Buchstabe nachgefahren wurde, setzen wir das Vorzeichen am Ende nur auf ‚-‚ und beim nächsten Durchgang fährt der mBot so die selbe Strecke, nur rückwärts.
Bei anderen Buchstaben kannst du zusätzliche Schleifen verwenden – wie beim E, in dem sich ein Muster erkennen lässt – um den Code übersichtlicher und kürzer zu halten.
Bist du bereit für eine letzte Übung bevor du dich selbst in die Welt des mBot stürzt und deine eigenen Ideen umsetzt? Nach allem was du über die letzten elf Aufgaben gelernt hast, sollte diese hier im Handumdrehen erledigt sein:
Bevor du einen überladenen Code schreibst, überlege dir, welches Muster sich in einer Treppe befindet und wie du dieses Muster zu deinem Vorteil nutzen kannst! Viel Spaß und die Lösung findest du wie immer weiter unten.
Sieh dir die Animation an, um ein wenig über das Muster nachzudenken:
Ist dir aufgefallen, dass sich der Schritt vorwärts, die Linksdrehung, ein weiterer Schritt vorwärts und die Rechtsdrehung für jede Stufe der Treppe wiederholen? Das ist dein Muster!
Dieses Muster kannst du ohne großen Aufwand mit einer Schleife und wenigen Blöcken als Programmcode umsetzen:
Wenn du dein Programm noch etwas spannender gestalten möchtest, kannst du auch einen Zähler für jede bestiegene Stufe einbauen und auf dem Bildschirm ausgeben. Dazu kannst du eine VARIABLE verwenden, die nach jeder Stufe um eins erhöht wird:
Du kannst das Programm erweitern wie du möchtest. Viel Spaß auf deinem weiteren Weg als Coder*in für Roboter – solltest du selbst coole Ideen umgesetzt haben, würde es uns freuen davon in den Kommentaren zu hören – auch wir lernen gerne etwas dazu!
Im folgenden Tutorial findest du weitere tolle Übungen, mit denen du deine Fähigkeiten im Umgang mit dem mBot erweitern kannst:
In dieser Aufgabe wollen wir dem mBot erlauben sich etwas freier im Raum zu bewegen, greifen dabei auf den Ultraschallsensor zurück und arbeiten mit bedingten Anweisungen und Verzweigungen:
Dein Grundgerüst aus der vorherigen Aufgabe kannst du hier wieder verwenden, aber du musst einige Änderungen machen und zusätzlich WENN …, DANN Blöcke aus der STEUERUNG verwenden.
Bisher hat dein mBot klar vorgegebene Aufgaben erledigt – geradeaus oder im Quadrat fahren, sich drehen, oder Informationen anzeigen. Das Ende war bekannt. In der Realität müssen Programme aber überprüfen, WANN oder WARUM sie das Programm beenden oder zur nächsten Aufgabe springen sollen. Dafür gibt es in jeder Programmiersprache bedingte Anweisungen und Verzweigungen, die über die Schlüsselwörter WENN, DANN und SONST aufgerufen werden. Der neue Block, den du für diese Aufgabe brauchst, sieht so aus:
Setze ihn ein, um deinem mBot mehr Freiheiten zu geben. Hier hast du einige Fragen, die du dir zur Lösung der Aufgaben stellen kannst – die Lösung selbst findest du weiter unten:
Wie beende ich die Fahrt des Roboters?
Wann frage ich ab, ob der Roboter weniger als 10 cm zum Hindernis entfernt ist?
In welche Richtung soll er sich drehen sobald er auf ein Hindernis stößt?
Möchte ich eine zusätzliche bestimmte Aktion ausführen, wenn der Roboter wendet?
Starte mit deiner Lösung aus der vorherigen Aufgabe:
Mit diesem Code stoppt der mBot sein Programm, sobald er die vorgegebene Entfernung erreicht hat. Diese Bedingung müssen wir verändern, damit die Fahrt trotz Erreichen eines Hindernisses fortgesetzt wird. Ein einfacher Weg wäre es wieder eine Taste zu drücken:
Tausche diesen Block mit der Abfrage des Abstandes aus, heb den anderen Block aber auf! Die Anzeige der Beschriftung und die Vorwärtsbewegung können wir auch dort lassen wo sie sind. Um die bedingte Anweisung zum Abbiegen abzufragen, setzen wir den WENN, … DANN Block VOR der Vorwärtsbewegung IN der WIEDERHOLE Schleife ein:
In die diamantförmige Öffnung ziehst du den Operator, der den Vergleich KLEINER ALS 10 CM durchführt:
Durch diesen Code bewegt sich dein mBot vorwärts und überprüft vor jedem Schritt, ob der Abstand zum Hindernis mittlerweile zu gering ist. Der Codeblock in der bedingten Anweisung wird nur ausgelöst, wenn die Bedingung erfüllt ist. In diesem Fall ist der bedingte Codeblock das Drehen in eine bestimmte Richtung:
Durch diese Änderungen ist dein mBot startklar für seine erste Freifahrt durch einen Raum. Sei kreativ und überlege dir, was passiert, wenn er auf ein Hindernis stößt. In der Beispiellösung spielt der Roboter zum Beispiel einen traurigen Ton ab:
Bedingte Anweisungen werden dir in deiner Karriere als Coder*in immer wieder helfen deine Ziele zu erreichen – behalte sie für spätere Aufgaben gut in Erinnerung!
Hier findest du nochmal einen Überblick der Blöcke, die du für diese Aufgabe verwenden konntest:
Es ist Zeit für eine Aufgabe, in der du zeigst, was du schon alles kannst – Bewegungen, Schleifen, Abstandsmessung und LEDs. Ergänzen werden wir deine bisherigen Skills mit Operatoren – so wirst du langsam ein Coding-Genie:
Dein Grundgerüst aus der vorherigen Aufgabe kannst du hier wieder verwenden, aber du musst kleine Änderungen machen und zusätzlich OPERATOREN verwenden. Operatoren sind wichtige Elemente in der Programmierung, mit denen du rechnen, vergleichen und Befehle verknüpfen kannst. Ein paar Beispiele für den mBot wären:
Sieh dir die Aufgabe nochmal an: „Wenn die Entfernung KLEINER ALS 10 CM ist“ kannst du mit den Operatoren auch als Code ausdrücken. Suche dazu einen, der dieses KLEINER ALS beschreibt und baue ihn mit der Bewegung, Abstandsmessung und Lichtanzeige zu einem vollständigen Programm zusammen. Die Lösung findest du wie immer weiter unten.
Erinnere dich an dein Grundprogramm aus der letzten Aufgabe. Auch diesmal wollen wir den Code mit der Taste A starten und ausführen bis eine bestimmte Situation eintrifft:
Diese bestimmte Situation „Wenn die Entfernung kleiner als 10 cm ist“ können wir durch den Operatoren KLEINER ALS ausdrücken:
Was vergleichen wir jetzt mit diesen 10 cm? Hier kommt unser Ultraschallsensor aus der letzten Aufgabe ins Spiel – während der mBot fährt wird immer wieder verglichen, ob er noch über 10 cm vom Hindernis entfernt ist:
In der Schleife zeigst du wieder den aktuellen Abstand als Beschriftung an und lässt den Roboter vorwärts fahren:
Die Schleife wird beendet, sobald der Abstand kleiner als 10 cm ist – sobald diese Bedingung eintritt schaltest du die LEDs ein und stoppst den Roboter. Diesen Code fügst du NACH der Schleife ein:
Dein fertiger Code könnte so aussehen:
Lass deinen Roboter fahren und beobachte, ob er wirklich vor dem Hindernis stehen bleibt. Du kannst den Code auch erweitern und den mBot einen Tanz aufführen lassen, sobald er sein Ziel erreicht hat!
Die nächste Aufgabe baut wieder auf deinem neu gewonnenen Wissen auf und ermöglicht deinem mBot seine erste Freifahrt!
Hier findest du nochmal einen Überblick der Blöcke, die du für diese Aufgabe verwenden konntest:
Jetzt wird es richtig aufregend – du verwendest in dieser Übung deinen ersten Sensor – den Ultraschallsensor – um die folgende Aufgabe zu lösen:
Der mBot soll die Messung durchführen, bis sie durch die Taste B beendet wird – hier kannst du eine neue Art der WIEDERHOLE-Schleife und den Bildschirm einsetzen.
Versuche die Aufgabe selbst zu lösen, bevor du dir die Lösung weiter unten ansiehst. Ein kleiner Tipp: die Arbeit mit den Codeblöcken funktioniert wie ein Puzzle – vielleicht findest du Blöcke, die IN andere Blöcke hineinpassen!
Beginne damit das Grundprogramm zu bauen. Sobald Taste A gedrückt wird, soll die Messung wiederholt werden, bis die Taste B gedrückt wird. Danach wird das Programm gestoppt. Du brauchst dazu den WIEDERHOLE BIS Block und die Bedingung TASTE B GEDRÜCKT? aus der Kategorie SENSING. Hier siehst du, wie der diamantförmige Block in die dazugehörige Lücke in der Schleife passt. Das Grundgerüst könnte so aussehen:
Das Ergebnis der Messung möchtest du am Bildschirm anzeigen – dazu verwendest du den ZEIGE BESCHRIFTUNG Block aus der letzten Aufgabe:
Auch hier setzt du wieder ein Puzzle zusammen. Der Block ULTRASCHALLSENSOR ABSTAND ZU EINEM OBJEKT aus der Kategorie ULTRASCHALLSENSOR passt durch seine ovale Form in die Lücke des Beschriftungsblocks:
Dein fertiges Programm sollte jetzt so aussehen:
Probier deinen neuen Abstandsmessungsroboter aus! Du kannst auch gerne ein Lineal verwenden, um den Abstand zu überprüfen und zu sehen, ob dein mBot auch richtig arbeitet! Merke dir den Einsatz des Ultraschallsensors für die nächsten Aufgaben – ab jetzt wird es kniffliger!
Hier findest du nochmal einen Überblick der Blöcke, die du für diese Aufgabe verwenden konntest:
Die nächste Aufgabe schaffst du ganz leicht, indem du den Bildschirm am CyberPi des mBot 2 verwendest:
Der einzige Hinweis, den du hier bekommst ist, dass du etwas anzeigen musst – der Rest liegt an dir. Hast du die Aufgabe geschafft, kannst du deinen Code mit der Lösung weiter unten vergleichen!
Wenn du den Hinweis richtig interpretiert hast, weißt du, dass der Bildschirm über die Kategorie ANZEIGE gesteuert werden kann. Der schönste Weg die Nachricht „Hallo, …!“ auszugeben ist der Block ZEIGE BESCHRIFTUNG:
Verbindest du ihn mit unseren bisherigen Steuerblöcken sollte dein fertiger Code so aussehen:
Hast du es geschafft dich von deinem mBot begrüßen zu lassen? Sehr gut! Vielleicht möchtest du zu deinen alten Programmen zurückgehen und den mBot etwas am Bildschirm ausgeben lassen? Er könnte zum Beispiel sagen, welche geometrische Form er gerade zeichnet. Mach dich bereit für eine neue Herausforderung in der nächsten Aufgabe: der Ultraschallsensor.
Hier findest du nochmal einen Überblick der Blöcke, die du für diese Aufgabe verwenden konntest:
