Skip to content

Spielend Programmieren lernen mit dem Smartphone

An der Hochschule für Technik (HFT) Stuttgart wurde im Rahmen eines Pilotprojektes versucht, Jugendliche spielerisch in die Programmierung unter Android einzuführen. Die Projektleiter Prof. Heusch und Prof. Knauth berichten über ihre Erfahrungen.

Informatik hat in etwa so viel mit Computern zu tun wie Astronomie mit Teleskopen. Dennoch ist der Computer entscheidend für ein tieferes Verständnis der Informatik, schließlich lebt diese als naturwissenschaftlich, technische Wissenschaft ganz entscheidend vom Experiment beziehungsweise Versuch. Nur durch die tatsächliche Umsetzung lässt sich die Gültigkeit von Annahmen prüfen oder eben widerlegen. Und trotz aller Bemühungen, die Informatik durch Einsatz symbolischer Darstellungen zu visualisieren, führt bei der Realisierung von Informatiksystemen nach Meinung der Autoren kein Weg an der klassischen Programmierung und somit auch einer Programmiersprache vorbei.

Kriterien der Projektauswahl

Da an vielen Hochschulen die Programmiervorlesungen auf Basis von Java gehalten werden, erschien es naheliegend, für Schülerinnen und Schüler eine Einführung in Java anzubieten. Es war von Anfang an klar, dass für ein solches Projekt mehr als ein Tag zu veranschlagen war. Aus diesem Grunde wurde die Pfingstwoche gewählt, welche in Baden-Württemberg schulfrei ist. Neben der Einführung in die eigentliche Programmiersprache sollte natürlich auch ein möglichst interessantes Projekt umgesetzt werden, das gleichzeitig unterhaltsam, aber in Bezug auf die Realisierung nicht zu anspruchsvoll sein durfte. Die Wahl fiel daher auf die Programmierung grafischer Anwendungen, bei denen das Programm selbst Zeichenoperationen auf einer Benutzeroberfläche ausführt. Diese Themenstellung bietet drei für die Einführung relevante Vorteile: –– Der Quellcode benötigt wenige Kontrollstrukturen und Datentypen. –– Die Programmfehler sind – im wahrsten Sinne des Wortes – sichtbar. –– Das Ergebnis lässt sich zu Hause oder bei Freunden gut vorzeigen. Insbesondere der letzte Punkt erschien wichtig, daher wurde neben der Entscheidung für eine grafische Benutzeroberfläche auch festgelegt, dass zumindest eines der Programme ein Smartphone-Spiel sein sollte. Aufgrund der Verbreitung von Android als Betriebssystem wurde dieses Betriebssystem als Zielplattform definiert. Die Projektwoche war in zwei Teile unterteilt. Im ersten Teil wurde Java eingeführt. Hierbei wurden grundlegende Konzepte wie elementare Datentypen, Kontrollstrukturen (if, while), Methoden und als einzige höhere Datenstruktur die Liste eingeführt. In dieser Phase erstellten die Teilnehmenden eine analoge Uhr mit Stunden-, Minuten- und Sekundenzeiger. Natürlich kam es bei der Programmierung der Uhr zu vielen lehrreichen Fehlern. Dabei wurden Themen wie Parallelität angesprochen, also die Reaktion auf Benutzereingaben.

Ping, der Spieleklassiker

In der zweiten Wochenhälfte wurden die bisherigen Erkenntnisse schließlich für die Programmierung eines Smartphone-Spiels verwendet: Das bereits 1972 veröffentlichte Spiel Pong, allerdings in einer Variante für nur eine Person. Hierzu wurde zunächst die Definition von Benutzeroberflächen unter Android eingeführt. Danach die eigentliche Spiellogik programmiert, welche aufgrund der Einfachheit des Spiels keinen großen Aufwand beinhaltet, allerdings mit Fragestellungen wie der Berechnung der Ballflugbahn (Einfallswinkel = Ausfallswinkel) durchaus einige Fallstricke aufwies. Auch mussten die Teilnehmenden hier den ersten Entwurf des Spiels für eine gute Spielbarkeit optimieren. Die Projektwoche hat großen Anklang gefunden. Das didaktische Konzept ging auf, den Gesamtzusammenhang und konkrete Umsetzungen zu erarbeiten, aber Details wie die Rahmenstruktur einer Android App als gegeben hinzunehmen. Ein solches Herangehen entspricht in vielen Bereichen den Entwicklungsmodellen der angewandten Informatik in Unternehmen. Besonders motivierend war es, dass die umgesetzten Programme direkt auf dem eigenen Smartphone zum Herumzeigen mitgenommen werden konnten.

Prof. Dr. Peter Heusch
Prof. Dr. Stefan Knauth

Beitrag teilen:

Facebook
Twitter
LinkedIn
Pinterest
XING
WhatsApp
Email

Ähnliche Beiträge

2022_11_24_Schulmatrial EO Banner_ohne Text und Logo
Gesponserte Inhalte
1. Dezember, 2022
Das Schulmaterial der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR und Klett MINT erklärt anschaulich, wie Erdbeobachtung funktioniert und welchen Nutzen der Blick von oben für uns auf der Erde hat.
Blogbeitrag_Präparate-Hosentasche_Header
25. November, 2022
Das Mikroskopieren stellt eine für die Naturwissenschaften einzigartige Arbeitsweise dar und ist als eine Form des Untersuchens für den Biologieunterricht von besonderer Bedeutung. Beim Mikroskopieren werden die Sinne durch das Mikroskop erweitert und Objekte sowie Phänomene der Natur erfahrbar, die makroskopisch nicht untersucht werden können. Neben den systematischen Beobachtungen können aber auch weitere Fähigkeiten gefördert werden.
Wolf
14. Oktober, 2022
Seit über 20 Jahren leben wieder Wölfe in Deutschland. Die Rückkehr des Wolfes wird von Naturschutzgruppen begrüßt und von Jäger*innen sowie Nutztierhalter*innen kritisch gesehen. Zu Recht? Betrachten wir einmal die von der Dokumentations- und Beratungsstelle des Bundes zum Thema Wolf (DBBW) veröffentlichten Daten durch die Mathematikbrille.
MZ-02-22_Beitragsbild-3D-Druck
25. August, 2022
Es scheint ein Charakteristikum des fortschreitenden 21. Jahrhunderts zu sein, dass unser Alltag geprägt ist von globalen Krisen, die von der Menschheit nur dann gelöst werden können, wenn sie sich kollektiv intelligent verhält. Ob und wie das gelingen kann, ist mit Sicherheit auch eine Frage unseres Bildungssystems.
MZ-02-22_Blogbeitrag_Fischereispiel
8. August, 2022
Auch in der Wirtschaftswissenschaft werden Experimente mittlerweile zur Untersuchung einer Vielzahl von Fragestellungen genutzt: Die experimentelle Wirtschaftsforschung gilt als etablierte Disziplin.
MZ-02-22_Beitragsbild_Energie
29. Juli, 2022
Biomasse, Sonnenenergie, Windkraft und Wasserkraft sind die Themen der Zukunft. Grund genug, sie bereits heute auf spielerische Weise in den Unterricht einzubinden. Dieser Beitrag gibt spannende Unterrichtsideen in Form von Stationen und Experimenten.
MZ-02-22_Beiragsbild-Hecken
8. Juli, 2022
Hecken sind viel mehr als nur ein Sichtschutz für Haus und Garten. Sie sind ein wichtiger Lebensraum, in dem sich so manche tierische Überraschung versteckt, und können zudem Treibhausgasemissionen kompensieren – vorausgesetzt, es handelt sich um Naturhecken aus einheimischen Sträuchern.
MZ-01-22_Beitragsbild_Rätsel-Würfelaufkleber
8. Juni, 2022
Auf MINT Zirkel gibt es Knobel- und Rätselspaß mit Heinrich Hemme.
MZ-01-22_Beitragsbild_Geldscheine
7. Juni, 2022
Schaut man in die Geldbörsen in aller Welt, so entdeckt man viele Banknoten, die voller Mathematik, Physik und Astronomie sind. Wer nach Tadschikistan reist, wird mit großer Sicherheit auch einen 20-Somoni-Schein in seiner Geldbörse haben. Darauf ist der Universalgelehrte Avicenna abgebildet.
MZ_01-22_Beitragsbild_3-D-Drucker
2. Juni, 2022
Unterschiedlichste Anwendungen der 3-D-Drucktechnologie führten in den letzten Jahren in vielen Bereichen der Industrie und Forschung zu enormen Fortschritten. Die stetige Weiterentwicklung zukünftiger Anwendungsmöglichkeiten wie der 3-D-Druck von Häusern oder das sogenannte Bioprinting, also der Druck von Gewebestrukturen oder Organen, lässt darüber hinaus vermuten, dass die Bedeutung der 3-D-Druckindustrie auch weiterhin stark zunehmen wird. Lässt sich das auch im Kontext einer Bildung für nachhaltige Entwicklung einsetzen?
MZ_2022_01_Beitragsbild_Lernen-durch-Schreiben
25. Mai, 2022
Die Lehr-Lernforschung nimmt an, dass Schüler*innen Lerninhalte besser durchdringenund verstehen, wenn sie über diese Inhalte schreiben. Schreiben als explizite Lernaktivität erweist sich aber nicht nur als sinnvoll in den sozialwissenschaftlichen Fächern, in denen seit jeher viel geschrieben wird. Eine aktuelle Metaanalyse zeigt,dass dies genauso für die naturwissenschaftlich-mathematischen Fächer gilt.
MZ-01-2022_Beitragsbild_Mystery
18. Mai, 2022
Beim problemorientierten Chemieunterricht denken die meisten Lehrkräfte sicher an Erarbeitungen anhand von Experimenten oder experimentellen Daten. Doch es geht auch spielerischer, nämlich durch ein Mystery. Wie genau die Mystery-Methode auf spannende, rätselhafte und aktivierende Weise angewendet werden kann, zeigt dieser Beitrag anhand der Erarbeitung der Daniell-Zelle.