Kompass

Du hast dich beim Mountainbiken verirrt ...

FMountainbike mit Landkarte, micro:bit und Kompass

Wo geht es in die richtige Richtung? Eine Landkarte hast du dabei. Ein erster Schritt wäre, die Karte richtig zu halten - aber wie? Wo ist denn nun Norden?

Aufgabenstellung

Entwickle aus deinem micro:bit einen Kompass - ein Gerät, das dir die Himmelsrichtung anzeigt. Der Kompass soll zwischen den Haupthimmelsrichtungen Norden, Süden, Westen, Osten unterscheiden.

Materialien

micro:bit

Zeitaufwand

Etwa 2 Schulstunden zum Programmieren.

Teste deinen Kompass beim Wandern, Radfahren, bei Exkursionen, Schulausflügen, ...

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Das solltest du bereits können ...

• ... Winkelgrößen berechnen und vergleichen (Mathematik),
• ... Himmelsrichtungen benennen und einen Kompass beschriften (Geographie).

Beim Programmieren lernst bzw. übst du ...

• ... eine Variable erstellen,
• ... den Wert des Kompasssensors auslesen und speichern,
• ... bedingte Anweisungen verschachteln.

Unterrichtsfächer

INF, GW

Tipps und Hilfestellungen

Ziel: Je nach Ausrichtung soll der micro:bit die Himmelsrichtung anzeigen.

Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.

Erforderliche Programmierblöcke

• Sensor für die Ausrichtung des micro:bit<spoiler text="Block"> </spoiler>
• Variable <spoiler text="Block"> </spoiler>
• Bedingte Anweisung <spoiler text="Block"> Bedingte Anweisung</spoiler>

Eckpfeiler zur Umsetzung

1. Ein Sensor misst die Ausrichtung des micro:bit in Grad (°).
2. Damit du mit dem Sensorwert arbeiten kannst, erstellst du eine Variable und weist ihr den Sensorwert zu. Verwende für diese Variable einen sinnvollen Namen!
3. Mit bedingten Abfragen und logischen Verknüpfungen kann aus dem Sensorwert die aktuelle Himmelsrichtung bestimmt werden.
4. Die 4 Haupthimmelsrichtungen kannst du mit den Abkürzungen N, S, W, O darstellen.
5. Da du den micro:bit bewegst, veränderst du ständig seine Ausrichtung. Die Himmelsrichtung muss daher immer wieder neu ermittelt und dargestellt werden.

Schritt für Schritt zur Lösung

Weitere Tipps zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der Lösungsseite zu diesem Beispiel.

Weiterentwicklung

Ein paar Ideen ...

analoger Kompass: Wasserschale mit magnetisierter Nadel, schwimmend auf Korkstück

• Baue einen analogen Kompass mit einer Nadel, einem Magnet, einem Korkstück und einer Schüssel Wasser. Zeigt dein analoger Kompass dieselbe Himmelsrichtung an wie dein digitaler Kompass im micro:bit?
• Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
• Ein Kompass zeigt normalerweise keine Buchstaben oder Zeichen an, sondern die Kompassnadel zeigt nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
• Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen lassen?
• Ein digitaler Kompass muss manchmal kalibriert werden. Finde heraus, was das bedeutet und wie das mit deinem micro:bit funktioniert.
• Wie kannst du deinen micro:bit zum Geocaching verwenden? Was brauchst du dazu?

Dabei lernst du ...

• ... Vor- und Nachteile von einem analogen und einem digitalen Kompass identifizieren,
• ... Kompassausrichtungen in verschiedenen Arten mit unterschiedlicher Genauigkeit darstellen,
• ... wie du einen Kompass kalibrierst,
• ... wie du dich in unbekanntem Gelände orientierst,
• ... was Geocaching ist und wie du mitmachen kannst,
• ... wie du dich in unbekanntem Gelände orientierst.

Präsentation und Reflexion

Allgemein

• Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Projekt?
• Was hat dir bei der Entwicklung deines Produkts gefallen?
• Welche Schwierigkeiten hast du gehabt? Wie konntest du diese lösen?
• Erläutere, wie du dein Produkt programmiert hast! (Fachkompetenz stärken)
• Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?

Projektspezifisch

• Wie funktioniert dein Kompass? Welche Blöcke hast du verwendet?
• Was hast du beim Erstellen vom Kompass über Himmelsrichtungen gelernt?
• Hast du schon einmal einen Kompass verwendet? Wenn ja, wie? Vergleiche deinen micro:bit Kompass mit einem richtigen Kompass? Worin unterscheiden sich die beiden Geräte? Sammle die Vor- und Nachteile beider Geräte!
• Was brauchst du zusätzlich zur Karte und zum Kompass, um dich in der Natur orientieren zu können?