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

MZ-01-23_Beitragsbild (1)
7. Juli, 2023
Denken Sie ab und zu einmal an Ihre Chemie-Unterrichtsstunden zurück? Haben Sie damals viel selbst experimentieren dürfen? Oder hätten Sie gerne mehr experimentiert? Diese Erfahrung teilen viele der Teammitglieder im Team Science & Education des JungChemikerForums (JCF) der Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. Sie haben sich daher entschlossen, einen Chemie Escape-Room für Schüler*innen zu entwickeln, um diese für die MINT-Fächer zu begeistern.
MZ-01-23_Beitragsbild
30. Juni, 2023
Wir leben in einer VUCA-Welt. Der Begriff wurde bereits Mitte der 1980er-Jahre in den Wirtschaftswissenschaften geprägt und später vor allem für den Bereich moderner Unternehmensführung und -strategien auskonzipiert. VUCA ist eine englische Abkürzung und beschreibt den Zustand des gesellschaftlichen Zusammenlebens (und damit die Märkte und das Wirtschaften) als veränderlich (volatile), unsicher (uncertain), komplex (complex) und mehrdeutig (ambiguous).
OVS-Ausschnitt-Stunde-Wege-des-Lichts
Gesponserte Inhalte
16. Juni, 2023
Die Kultusministerien meldeten laut einer Umfrage des Redaktionsnetzwerks Deutschland (RND) vom 25. Januar 2023 genau 12.341 unbesetzte Stellen. Bis 2025 werden bereits 25.000 Stellen unbesetzt sein, vor allem in den MINT-Fächern. Was tun?
MZ-02-23_Beitragsbild (2)
9. Juni, 2023
Das Schmelzen der Gletscher hat globale Folgen für das Leben auf dieser Erde. Einerseits stellen die Gletscher unsere Süßwasserspeicher dar. Ein Schmelzen würde zuerst zu Überschwemmungen und dann zu Wassernot führen. Andererseits verursacht das Schmelzen der Gletscher Klimaänderungen und damit verbunden einen Temperaturanstieg auf der Erde. Genau hier setzt das Physikexperiment an, in dem die Schüler*innen der 5. und 6. Klasse das Schmelzen von Eis erforschen und einen Zusammenhang mit dem Klimawandel herstellen. Hierfür wird eine digitale Experimentierumgebung im Comicformat zur Verfügung gestellt, die durch gestufte Lernhilfen adaptives Lernen ermöglicht.
2
19. Mai, 2023
Der Unterricht der naturwissenschaftlichen Fächer verläuft häufig problemorientiert. Das bedeutet, es werden Problemlöseprozesse durchlaufen, in denen die Lernenden zunächst mit einer realen, authentischen oder konstruierten Problemsituation konfrontiert werden, aus der sich ein oder mehrere Fragestellungen ergeben, die für die Lernenden nicht auf Anhieb lösbar sind. Was sie aber leisten können, ist, auf der Basis ihres Vor- oder Alltagswissens Ideen, Vermutungen oder gar Hypothesen zur Fragestellung zu formulieren, diese dann durch Auswertung empirischer Daten zu prüfen und über die erhaltenen Ergebnisse die Fragestellung(en) zu beantworten.
MZ-01-23_Beitragsbild (1)
15. April, 2023
Der Klimawandel beschreibt die langfristigen Veränderungen von Faktoren wie der Temperatur, des Niederschlags und der Meeresströmungen. Er schreitet bedrohlich schnell voran, trifft vor allem besonders vulnerable Gruppen und betrifft uns alle. Längst ist von einer Klimakrise die Rede, die die Gesundheit, Sicherheit und Ernährung, ja die gesamte Existenz der Menschheit bedroht. Wir alle bekommen den Klimawandel im wahrsten Sinne des Wortes zu spüren. Laut Angaben des Weltklimarates IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) sind 3,3 bis 3,6 Milliarden Menschen auf der Welt „hochgradig gefährdet“.
MZ-01-23_Beitragsbild
14. April, 2023
Eine verlorene Schiffsladung ist nicht nur ein Ärgernis für die Reederei, in den meisten Fällen hat solch ein Ereignis zudem negative Folgen für die Umwelt. Im Januar 1992 gelangten durch einen Sturm etwa 28.800 Kunststofftiere ins Meer. Unter dem Namen „Friendly Floatees“ wurden sie weltbekannt und halfen der Wissenschaft, die windgetriebenen Oberflächenströmungen besser zu verstehen.
LE-Klett-Mint-Kampagne-Header-4-1920x1080px
Gesponserte Inhalte
5. April, 2023
In der Grundschule sollen die Schülerinnen und Schüler nicht nur Wissen erwerben, sondern vielmehr eine Reihe wichtiger Kernkompetenzen, die sie für ihren weiteren Bildungsweg und ihr folgendes Alltagsleben benötigen. Mit dem Lernkonzept SPIKE TM Essential von LEGO® Education gelingt es Lehrkräften leicht, spielerisch-entdeckendes Lernen in ihren Klassenzimmern zu fördern und den Kindern damit alle relevanten Fähigkeiten schnell und nachhaltig zu vermitteln.
A999jowd_35a2ga_8hg
16. März, 2023
In den letzten Jahren scheint der anthropogene Klimawandel unsere Gesellschaft zu spalten. Der notwendige wissenschaftliche Diskurs geht zwischen Straßenblockaden und Demonstrationen in einem Gemenge von Meinungen und politischer Stimmungs-mache unter. Das Verständnis naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung kann nicht nur dazu beitragen, Ursachen und Auswirkungen des Klimawandels nachzuvollziehen, sondern bildet auch die Grundlage für eine aktive und wissenschaftlich fundierte Beteiligung am Klimaschutz.
LE-Klett-Mint-Kampagne-Header-3-1920x1080px
Gesponserte Inhalte
8. März, 2023
Grundschülerinnen und -schüler begreifen Dinge schneller, wenn sie Erfahrungen und Erlebnisse aus ihrem eigenen Alltag mit dem neuen Lernstoff verbinden können. Dann macht das Lernen mehr Spaß und ergibt für die Kinder einen alltagsbezogenen Sinn. Mit den bekannten LEGO® Steinen aus dem Lernkonzept SPIKETM Essential von LEGO Education können sie die ihnen bekannte Welt in realitätsnahen Modellen nachbilden und die zugehörigen Aufgaben mit Alltagsbezug lösen.
ORP_TeachEconomy_Header1_20220422
Gesponserte Inhalte
17. Februar, 2023
Ob fachlich geprüfte Unterrichtseinheiten oder dazu passende digitale Ergänzungen – das umfangreiche und kostenlose Angebot www.teacheconomy.de bietet spannende, didaktisch aufbereitete Materialien für den Wirtschaftsunterricht. Auch dieses Jahr wird das Teach Economy Team wieder mit einem Stand auf der didacta in Stuttgart vor Ort sein. Schauen Sie mal vorbei!
LE-Klett-Mint-Kampagne-Header-2-1920x1080px
Gesponserte Inhalte
13. Februar, 2023
Mit dem handlungsorientierten Lernkonzept SPIKE TM Essential von LEGO® Education können Sie Grundschulkindern elementare Aspekte der informatischen Bildung vermitteln, die für ein Verständnis der digitalen Welt immer wichtiger wird. In spannenden Unterrichtseinheiten, die auf die Lehrpläne abgestimmt sind, lernen die Kinder spielerisch die Grundlagen der Programmierung kennen und erwerben wichtige übergreifende, interdisziplinäre Fähigkeiten. Probieren Sie es auf der didacta bei Klett MINT selbst aus!