Kompass

Du hast dich beim Mountainbiken 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

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!
3. 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.

Unterrichtsfächer

INF, GW

Tipps und Hilfestellungen

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

Erforderliche Programmierblöcke

1. Sensor für die Ausrichtung des micro:bit Block

2. Kalibrieren des Sensors Block

3. Variable Block

4. Verschachtelte bedingte Anweisung Block

5. dauerhaft Block

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 immer nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
3. Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen?
4. Wie kannst du deinen micro:bit zum Geocaching verwenden? Was brauchst du dazu? Information

   Zur Geochaching Seite[1]

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! Welche Blöcke hast du verwendet?

Projektspezifisch

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