Kompass

Hast du dich schon einmal in unebkanntem Gelände verirrt?

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

Baue einen digitalen Kompass - ein Gerät, das dir die Himmelsrichtung anzeigt. Der digitale Kompass soll zwischen den Haupthimmelsrichtungen Norden, Süden, Westen, Osten unterscheiden!
Baue einen einfachen analogen Kompass!
Zeigen deine beiden Kompasse dieselbe Himmelsrichtung an?

Materialien

micro:bit
magnetisierbarer Stift, z.B. Nagel, Stecknadel, Drahtstück, Schlüssel
Batterie oder Magnet
schwimmendes Material, z.B. Kork, Holz, Styropor, Blatt
Behälter mit Wasser, z.B. eine abgeschnittene Pet-Flasche

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 ...

... wie du Himmelsrichtungen bestimmen kannst,

... welche Vor- und Nachteile analoge und digitale Kompasse haben,

... was du brauchst, um dich in unbekanntem Gelände zu orientieren,

... wie du grundlegend programmieren kannst.

Unterrichtsfächer

INF, GW

Tipps und Hilfestellungen

Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.

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

Erforderliche Programmierblöcke

Variable <spoiler text="Block"> </spoiler>
Verschachtelte bedingte Anweisung <spoiler text="Block"> </spoiler>
dauerhaft <spoiler text="Block"> </spoiler>
Sensor für die Ausrichtung des micro:bit <spoiler text="Block"> </spoiler>
Kalibrieren des Sensors <spoiler text="Block"> </spoiler>

Eckpfeiler zur Programmierung

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

Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
Ein Kompass zeigt normalerweise immer nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen?
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

Stelle dein Ergebnis vor! Was können deine Kompasse? Zeigen sie dieselbe Himmelsrichtung an? Welche Vor- und Nachteile haben sie? Welchen Kompass bevorzugst du?
Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast! Welche Blöcke hast du verwendet?
Kennst du weitere Möglichkeiten, die Himmelsrichtung zu bestimmen?=