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

1. Baue einen digitalen Kompass - ein Gerät, das dir die Himmelsrichtung anzeigt. Der digitale Kompass soll zwischen den Haupthimmelsrichtungen Norden, Süden, Westen, Osten unterscheiden.
2. Baue einen einfachen analogen Kompass.

Materialien

• micro:bit
• magnetisierbarer Stift, wie z.B. Nagel, Stecknadel, Drahtstück,
• Magnet oder Batterie,
• schwimmendes Material, wie z.B. Stückchen Kork, Holz, Styropor
• Schüssel mit Wasser

Zeitaufwand

2 Stunden

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).

Du lernst ...

... beim Programmieren

... eine Variable erstellen,

... bedingte Anweisungen verschachteln,

... den Wert des Kompasssensors auslesen und speichern,

... wie du einen Kompass kalibrierst,

... die Vor- und Nachteile von einem analogen und einem digitalen Kompass identifizieren.

Unterrichtsfächer

INF, GW

Tipps und Hilfestellungen

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

Erforderliche Programmierblöcke

Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.

1. Sensor für die Ausrichtung des micro:bit <spoiler text="Block"> </spoiler>
2. Variable <spoiler text="Block"> </spoiler>
3. Verschachtelte bedingte Anweisung <spoiler text="Block"> </spoiler>
4. dauerhaft <spoiler text="Block"> </spoiler>

Eckpfeiler zur Programmierung

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.
6. Bevor du deinen Kompass zur Orientierung in unbekanntem Gelände praktisch einsetzt, musst du ihn kalibrieren. Finde heraus, was "Kompass kalibrieren" bedeutet! Kalibriere deinen micro:bit!

Schritt für Schritt zur Lösung

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

Weiterentwicklung

Was kannst du mit deinem micro:bit Kompass sonst noch machen?

1. Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
2. Ein Kompass zeigt normalerweise keine Buchstaben oder Zeichen an, sondern die Kompassnadel zeigt nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
3. Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen lassen?
4. Wie kannst du deinen micro:bit zum Geocaching verwenden? Was brauchst du dazu? <spoiler text="Information">Zur Geochaching Seite[1] </spoiler>

Dabei lernst du ...

... wie du dich in unbekanntem Gelände orientierst,

... Kompassausrichtungen in verschiedenen Arten mit unterschiedlicher Genauigkeit darstellen,

... was Geocaching ist und wie du mitmachen kannst.

Präsentation und Reflexion

Allgemein

1. Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein micro:bit?
2. Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
3. Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
4. Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast!

Projektspezifisch

1. Wie funktioniert dein Kompass? Welche Blöcke hast du verwendet?
2. Was hast du beim Erstellen vom Kompass über Himmelsrichtungen gelernt?
3. Zeigen deine beiden selbst gebauten Kompasse dieselbe Himmelsrichtung an? Worin unterscheiden sich die beiden Geräte? Sammle die Vor- und Nachteile beider Geräte!
4. Hast du schon einmal einen Kompass verwendet? Wenn ja, welchen? Welches der beiden Geräte bevorzugst du? Begründe deine Antwort!
5. Hast du auf dem Smartphone einen Kompass? Wie funktioniert dieser? Stimmt dieser mit dem micro:bit Kompass bzw. mit dem analogen Kompass überein?
6. Was brauchst du zusätzlich zur Landkarte und zum Kompass, um dich in der Natur orientieren zu können?