Summer Splash Music

Splish - Splash

Es ist ein heißer Sommertag. Esther springt mit ihren Beinen in zwei, mit Wasser gefüllte Behälter. Das Wasser spritzt in alle Richtungen. Sie lacht. Sie hat jetzt nasse Füsse und ein Ton erklingt. Sarah muss ihr das gleich nachmachen. Sie springt ebenfalls in zwei, mit Wasser gefüllte Behälter. Wieder spritzt das Wasser in alle Richtungen. Jetzt hat auch Sarah nasse Füße und ein anderer Ton erklingt. Die beiden wechseln sich mit dem Springen ab. Sie singen lustig das Lied "Willst du eine Banane, na na na na na nie". Passen die beiden Töne als Begleitung zu ihrem Gesang?

Aufgabenstellung

Entwickle mit deinem micro:bit ein "Musikinstrument", sodass du mit zwei verschiedenen Tönen einfache Lieder begleiten kannst! Überlege dir, welche Töne du dazu brauchst!

Materialien

micro:bit
ein kleiner Lautsprecher
2 Krokodilklemmen mit Kabel für den Lautsprecheranschluss
3 (lange) Kabel (oder Draht oder Alufolie) für Anschluss an (entfernt stehende) Wasserbehälter
3 Behälter mit Wasser

Zeitaufwand

Eine Stunde zum Bauen der Schaltkreise und zum Entwickeln und Testen des Programms

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Du lernst

mit welchen Tönen du einfache Lieder begleitest
wie du einfache Stromkreise baust, die geöffnet und geschlossen werden können
wie du mit dem micro:bit Tonhöhen und Notenwerte in Abhängigkeit von Variablenwerten erzeugst

Unterrichtsfächer

Informatik, Musik, Physik

Tipps und Hilfestellungen

Erforderliche Programmierblöcke

Variable <spoiler text="Block"> </spoiler>
bedingte Anweisungen <spoiler text="Block"> </spoiler>
Analoge Werte der Pins abfragen <spoiler text="Block"> </spoiler>
Töne in bestimmter Länge ausgeben <spoiler text="Block"> </spoiler>

Eckpfeiler zur Programmierung

Du kannst ein Lied in verschiedenen Tonhöhen singen. Daraus ergeben sich die Noten, die du im Lied verwendest. Du kannst z.B. Noten aus der C-Dur Tonleiter verwenden: C, D, E, F, G, A, H, C. Für viele Menschen ist F-Dur eine angenehme Tonhöhe zum Singen. Der erste Ton der Tonleiter wird als Grundton bezeichnet.
Beginne mit dem Hinzufügen einer Variablen zum Speichern des Grundtons deines Liedes. Stelle den Wert der Variablen auf dem Notenblock ein.
Als zweiten Ton zum Begleiten nimmst du auf dem Notenblock den 5. Ton der Tonleiter (5. Stufe vom Grundton).
Wir wollen Musik hören. Dazu baust du einen Stromkreis für den Lautsprecher und Stromkreise für deine Töne. Verwende dazu die verschiedenen Pins P0, P1, P2.
Baue in den Stromkreis für die Töne zwei Wasserbehälter ein. Tauchst du deine Füsse oder deine Hände in die Wasserbehälter, so schließt du mit deinem Körper den Stromkreis. Bei dieser batteriebetriebenen Versuchsanordnung mit einer Stromspannung von 3 Volt und einer Stromstärke von wenigen Milliampere kannst du dich gefahrlos dem Stromkreis aussetzen. Sobald du ein Gerät an eine Steckdose anschließt, darf du nicht mehr in den Stromkreis greifen! Bereits bei einer Stromspannung von mehr als 24 Volt und einer Stromstärke über 0,1 A wird es für den Menschen unangenehm oder sogar gefährlich! Greife also nie in eine Steckdose!
Durch Schließen des Stromkreises löst du die Ausgabe des Tones über den Lautsprecher aus.
Die Tonhöhe und den Notenwert programmierst du in Abhängigkeit vom Pin-Wert.

Schritt für Schritt zur Lösung

Warnhinweis: Bei Strom aus der Steckdose mit 220 V kann eine Berührung lebensgefährlich werden. Führe für diese Aufgabe daher die Versuchsanordnung nur batteriebetrieben durch!

Hinweise zur Lösungsfindung und die Lösung findest du auf der Lösungsseite zu diesem Beispiel.

Präsentation und Reflexion

Stelle dein Ergebnis vor! Welche Lieder kannst du begleiten? Worauf kommt es an, dass die Liedbegleitung gut klingt?
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?

Weiterentwicklung

Wie kannst du mit deinem micro:bit sonst noch musizieren?

Finde verschiedene Lieder, die du singen und mit dem micro:bit begleiten kannst! Eventuell musst du die Höhe des Grundtons ändern, damit das Lied für deine Stimme angenehm zu singen, weder zu hoch noch zu tief ist. Erstelle eine Liederliste und notiere dazu den bevorzugten Grundton für deine Stimme!
Erweitere den Tonumfang von deinem "Musikinstrument"! Welcher Ton ist wichtig, damit du viele weitere Lieder begleiten kannst?
Das Schließen eines Stromkreise durch Hüpfen in zwei Wasserbehälter ist zwar bei heißem Wetter lustig, der micro:bit ist aber gefährdet, durch Wasser zerstört zu werden. Finde andere Möglichkeiten zum Schließen und Öffnen der Stromkreise.
Baue eine Gitarre oder ein anderes Instrument, in das du den micro:bit einbaust! Spielt jemand auf diesem selbst gebauten Instrument, können Sensoren (Lage- und Beschleunigungssensor, Magnetometer) verwendet werden, um die Tonhöhen bzw. die Notenwerte während des Spielens zu verändern. Wie gefällt dir die Musik, die dabei entsteht?
Spielst du ein Melodieinstrument? Ja? Dann kannst du dir von einem Stück, das du üben musst, mit dem micro:bit eine Akkordbegleitung programmieren. Das Üben ist sehr motivierend, wenn du zur Melodie als Hintergrundmusik die Akkordbegleitung (wie bei einer Band) hörst.