Stoppuhr

Welches Stopp-Faible hast du?

Stoppuhren

Bernd und Lukas müssen auf ihrem gemeinsamen Schulweg mehrere Straßen überqueren, die von Ampeln geregelt sind. Wie immer ist die Ampel auf Rot und es dauert schier unendlich lang, bis die Straße überquert werden kann.

• Lukas und Bern wollen wissen, ob diese Rotphase der Ampeln immer gleich lang ist. Eine Stoppuhr ist gefragt.
• Lässt sich mit dem micro:bit eine Stoppuhr programmieren? Was meinst du?
• Wie könnte das funktionieren?
• Zum Zeitvertreib während des Wartens überlegen sie, wie lange es dauert, bis ein rotes Auto vorbeifährt?

Jede Menge lustige Ideen für statistische Aufgaben ist gegeben.

Deine Aufgabe

Stoppuhr

• Entwickle den micro:bit zu einer Stoppuhr.
• Der micro:bit soll den Zeitunterschied zwischen Start und Stop berechnen und ausgeben.
• Wenn die Taste A gedrückt wird, startet die Stoppuhr.
• Wird die Taste A erneut gedrückt, stoppt die Stoppuhr und zeigt die Dauer der Zeitspanne an.
• Welche Materialien brauchst du, um dieses Projekt umsetzen zu können?
• Überlege auch eine Möglichkeit, wie du die micro:bit Stoppuhr umhängen oder tragen kannst.

Kopf oder Zahl.

Maria behauptet: Wenn man eine Münze oft genug wirft, dann kommen immer gleich viele Kopf- und Zahl-Ergebnisse.

Das würde bedeuten: Wirft man 100 mal - dann kommen in der Gesamtrechnung immer 50 Kopf- und 50 Zahl-Ergebnisse?

• Viele Überlegungen:
  • Ist das exakt so? Ist das meistens so?
  • Könnte es auch 10 zu 90 ausgehen?

Am besten man testet einmal mit einigen Würfen einer Münze - versuche einmal 10 Würfe: Lege dir eine Tabelle an, wo du die Ergebnisse einträgst.

Deine Aufgabe

Mit dem Micro:bit kannst du dies noch bequemer testen - du benützt statt dem Werfen der Münze den Zufallsgenerator des Micro:bit.

Benötigte Materialien

Du benötigst...

• einen BBC micro:bit
• einen Computer mit Internetverbindung
• ein Blatt Papier (sieh oben)

Zeitaufwand

• 1 Unterrichtseinheit

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Du lernst...

• eine mathematische Aufgabe zu strukturieren
• eine Programmiersprache anzuwenden
• den Zufallsgenerator zu benützen
• Analysieren, Schätzen, Kombinieren
• Darstellung in einer Präsentation
• Programmierung:
  • Verwendung von Variablen
  • Arbeiten mit Variableninhalten
  • Ausgabe von Ergebnissen

Unterrichtsfächer

• Mathematik
• Informatik
• Deutsch (Präsentation)

Tipps und Hilfestellungen

Elemente der Programmierung

Variable, Mathematische Operationen, Zufallswerte, Verzweigung

Eckpfeiler zur Umsetzung

• Programmiere den Micro:bit den Zufallsgenerator so, dass durch Drücken der Taste A ein Wert "wahr" oder "falsch" ermittelt wird.

• Wenn Taster A Auslöser für eine Anzeige sein soll, benötigt man das Ereignis "Wenn Knopf A gedrückt!"
• Dabei soll ein Zufallswert durch "Wähle zufälligen Wahr- und Falsch-Wert" aus dem Menü Mathematik ermitteln werden.
• Wird Wahr ermittelt, so soll der Buchstabe "K" für Kopf erscheinen, andernfalls "Z" für Zahl.
• Hier benötigt man die logische Verzweigung "Wenn ... dann ... sonst"

Dadurch kann man nun durch Drücken der Taste A einen Zufallswert aufrufen.

• Erweiterung durch Animation (Intro):
  • Es sollten 2 Bilder als Animation für den Start nacheinander erscheinen (Count-Down-Anzeige = Intro)

Optionen und Erweiterungen

• Man sollte nun mitzählen können, wie oft wurde welcher Wert erzeugt wurde - dadurch würde man sich die Strichliste sparen
  • Lege eine Zählvariable an.
  • Jedesmal, wenn beispielsweise Kopf "geworfen" wird, sollte diese Variable hochgezählt werden.
  • Diese Variable könnte dann mit der Taste B angezeigt werden (Befehl: Zeige Nummer ...)
  • So kannst du immer schnell feststellen, wie viele man Kopf geworfen wurde

Allerdings:

• Man muss mitzahlen, wie oft man die Taste A insgesamt gedrückt hat:
  • Das wäre auch noch mit einer Variable zu zählen?

Erweiterung für Neugierige:

• Schleife: du kannst mit einer Schleife nicht nur einen Wurf produzieren, sondern gleich 100 oder gar 1000 Würfe produzieren.

Die Frage an die ProfiprogrammiererIn:

• Was stellt dieser Programmcode dar?

Reflexion und Präsentation

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!
• Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?

Projektspezifisch

• Welche Regeln wurden für diesen Versuch festgelegt?
• Wie hast du dich auf diese Simulation vorbereitet?
• Welche Diskussionspunkte ergaben sich während des Spiels?
• Wo wird im Alltag mit Zufallsgenerator gearbeitet (wo ist man auf Zufall angewiesen)?
• Bei welcher Erweiterungsstufe war es am schwierigsten, einen Programmcode zu erstellen.