Schrittzähler: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Datei:Fahrrad1 klein.jpg|right|400px|border|FMountainbike mit Landkarte, micro:bit und Kompass]]
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[[Datei:Fittness.jpg|right|400px|border|Schrittzähler Story]]
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: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?
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Meine Schwester behauptet, sie geht jeden Tag 10.000 Schritte. Sie arbeitet als Kindergartenpädagogin und geht täglich zur Arbeit und wieder zurück. Sie meint, damit bleibt sie fit.
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Ich glaube, meine Schwester bindet mir einen Bären auf. An einem Tag 10.000 Schritte?
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Wie soll ich das prüfen?
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Alle ihre Schritte an einem Tag zu zählen, das kann ich nicht. Außerdem geht sie vermutlich nicht die ganze Zeit, sondern sitzt auch mal bei ihrer Arbeit.  
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Kann ich mit einem selbst gebauten Schrittzähler herausfinden, wie viele Schritte meine Schwester tatsächlich macht?
  
 
== [[Datei:icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] Aufgabenstellung ==
 
== [[Datei:icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] Aufgabenstellung ==
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<li>Baue einen digitalen Kompass - ein Gerät, das dir die Himmelsrichtung anzeigt. Der digitale Kompass soll zwischen den Haupthimmelsrichtungen Norden, Süden, Westen, Osten unterscheiden!
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[[Datei:fuss.png|400px|border|right|Schrittzähler Aufgabe]]
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<li>Baue einen einfachen analogen Kompass!
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* Baue einen Schrittzähler, der am Hand- oder Fußgelenk befestigt wird und beim Gehen die Schritte zählt.
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<li>Zeigen deine beiden Kompasse dieselbe Himmelsrichtung an?
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* Bei jedem Schritt wird ein Impuls gezählt und anschließend am Display angezeigt.
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* Plane auch die Möglichkeit ein, den Schrittzähler neu zu starten (Reset).
  
 
==[[Datei:icon_material.png|20px|Icon]] Materialien ==
 
==[[Datei:icon_material.png|20px|Icon]] Materialien ==
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:*micro:bit
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:*magnetisierbarer Stift, z.B. Nagel, Stecknadel, Drahtstück, Schlüssel
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* micro:bit
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:*Batterie oder Magnet
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* alte Stoffe
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:*schwimmendes Material, z.B. Kork, Holz, Styropor, Blatt
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* Nadel und Zwirn
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:*Behälter mit Wasser, z.B. eine abgeschnittene Pet-Flasche
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* Klettband
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[[Datei:Kompass analog.jpg|400px|border|right]]
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* weitere Materialien, je nach Ausführung
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[[Datei:The watch 16.png|400px|border|right|Schrittzähler Tipps und Hifestellungen]]
  
 
== [[Datei:icon_sanduhr.png|20px|Icon]] Zeitaufwand ==
 
== [[Datei:icon_sanduhr.png|20px|Icon]] Zeitaufwand ==
  
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:2 Stunden  
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* 2-3 Stunden
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:Teste deinen Kompass beim Wandern, Radfahren, bei Exkursionen, Schulausflügen, ...
 
  
 
== [[Datei:Icon_puzzle3.png|20px|Icon]] Schwierigkeitsgrad ==
 
== [[Datei:Icon_puzzle3.png|20px|Icon]] Schwierigkeitsgrad ==
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:[[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternLeer.png|30px|borderless]][[Datei:SternLeer.png|30px|borderless]]
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:[[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternLeer.png|30px|borderless]]
  
 
== [[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] Kompetenzen ==
 
== [[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] Kompetenzen ==
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[[Datei:Print_angabe_kompass.png|400px|right|Angabe zum Ausdrucken]]
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[[Datei:The watch 1 w Kopie.png|400px|right|Schrittzähler Tipps und Hifestellungen]]
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:Das solltest du bereits können ...
 
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::... Winkelgrößen berechnen und vergleichen (Mathematik),
 
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::... Himmelsrichtungen benennen und einen Kompass beschriften (Geographie).
 
  
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:Du lernst ...
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* Das solltest mit Nadel und Zwirn, eventuell auch mit einer Nähmaschine umgehen können
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::... wie du Kompasse baust, um die Himmelsrichtungen zu bestimmen,
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::... welche Vor- und Nachteile analoge und digitale Kompasse haben,
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Du lernst
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::... was du brauchst, um dich in unbekanntem Gelände zu orientieren,
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* wie du einen micro:bit zu einem tragbaren Gerät machst
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::... wie du grundlegende Programmierelemente anwendest.
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* welche Leistungsfähigkeit professionelle und Selbstbaugeräte haben
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* wie du grundlegende Programmierelemente anwendest
  
 
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
 
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
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:INF, GW
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:INF, WEK, WEX
  
 
== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellungen ==
 
== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellungen ==
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[[Datei:ergebnis.png|right|400px|border|Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.]]
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[[Datei:IMG 5667 Mittel.jpeg|right|400px|border|Schrittzähler Beispiel]]
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:Ziel: Je nach Ausrichtung soll der micro:bit die Himmelsrichtung anzeigen.
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[[Datei:Bild 20180506 003516.png|right|400px|border|Schrittzähler Weiterentwicklung]]
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Bei jedem Schritt sollte der Zähler um eins weiterzählen.
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===Erforderliche Programmierblöcke===
 
===Erforderliche Programmierblöcke===
 
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<li>Variable <spoiler text="Block"> [[Datei:Variable.png|border|500px|Icon]]</spoiler>
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<li>Variable anlegen, Variable auf 0 setzen <spoiler text="Block">
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<li>Verschachtelte bedingte Anweisung <spoiler text="Block"> [[Datei:Geschachtelte verzweigung.png|500px|Icon|border|Bedingte Anweisung verschachtelt]]</spoiler>
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<pre id="01">
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<li>dauerhaft <spoiler text="Block"> [[Datei:dauerhaft.png|500px|Icon|border|]]</spoiler>
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let schritte = 0
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<li>Sensor für die Ausrichtung des micro:bit <spoiler text="Block"> [[Datei:Kompassausrichtung.png|800px|Icon|border|In welche Richtung schaut der micro:bit?]]</spoiler>
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</pre>
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<li>Kalibrieren des Sensors <spoiler text="Block"> [[Datei:Kalibrieren.png|800px|Icon|border|Kompass kalibrieren]]</spoiler>
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<li>Ereignis geschüttelt <spoiler text="Block">
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<pre id="01">
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input.onGesture(Gesture.Shake, function() {
 +
   
 +
})
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</pre></spoiler>
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<li>Variablenwert erhöhen <spoiler text="Block"><pre id="01">input.onGesture(Gesture.Shake, function() {
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    schritte += 1
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})</pre></spoiler>
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===Eckpfeiler zur Programmierung===
 
===Eckpfeiler zur Programmierung===
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:<li>Ein Sensor misst die Ausrichtung des micro:bit in Grad (°). </li>
 
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:<li>Damit du mit dem Sensorwert arbeiten kannst, erstellst du eine Variable und weist ihr den Sensorwert zu. Verwende für diese Variable einen sinnvollen Namen!</li>
 
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:<li>Mit bedingten Abfragen und logischen Verknüpfungen kann aus dem Sensorwert die aktuelle Himmelsrichtung bestimmt werden. </li>
 
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:<li>Die 4 Haupthimmelsrichtungen kannst du mit den Abkürzungen N, S, W, O darstellen.</li>
 
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:<li>Da du den micro:bit bewegst, veränderst du ständig seine Ausrichtung. Die Himmelsrichtung muss daher immer wieder neu ermittelt und dargestellt werden.</li>
 
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:<li>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!
 
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===[[Kompass Lösung|Schritt für Schritt zur Lösung]]===
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:Hinweise zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der [[Kompass Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
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* Um Schritte zählen zu können, benötigt man eine aussagekräftige Variable. Diese könnte "schrittzahl" heißen.
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* Eine Variable ist notwendig, um zu verfolgen, wie viele Bewegungen gemacht werden.
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* Die Variable sollte unbedingt bei 0 mit dem Zählen beginnen.
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===[[Programm Schrittzäehler|Schritt für Schritt zur Lösung]]===
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:Hinweise zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der [[Schrittzähler Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
  
 
== [[Datei:presentation.png|20px|Icon]] Präsentation und Reflexion ==
 
== [[Datei:presentation.png|20px|Icon]] Präsentation und Reflexion ==
 
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<li> Stelle dein Ergebnis vor! Was können deine Kompasse? Zeigen sie dieselbe Himmelsrichtung an? Welche Vor- und Nachteile hat jeder? Welchen Kompass bevorzugst du? Kennst du noch einen weiteren Kompass? Wenn ja, welchen?
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<li> Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Schrittzähler?
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<li> Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
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<li> Wird wirklich der einzelne Schritt gezählt oder sind es 2 Schritte?
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<li> Was können professionelle Schrittzähler (Fitnessbänder)?
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<li> Was war bei dieser Aufgabe interessant für dich?
 
<li> Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
 
<li> Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
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<li> Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast! Welche Blöcke hast du verwendet?
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<li> Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast! Welche Programmierböcke hast du verwendet?
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<li> Kennst du weitere Möglichkeiten, die Himmelsrichtungen zu bestimmen?=
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</ol>
 
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==[[Datei:Printer.png|20px|Icon]] Aufgabe zum Ausdrucken==
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== [[Datei:icon_plus.png|20px|Icon]] Weiterentwicklung ==
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::[[Datei:Aufgabenstellung_zum_Ausdrucken.pdf]]
 
  
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== [[Datei:icon_plus.png|20px|Icon]] Weiterentwicklung ==
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:Wie kannst du den Schrittzähler weiterentwickeln?
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[[Datei:Kompass genordet.jpg|right|400px|Icon|border]]
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<ul>
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:Was kannst du mit deinem micro:bit Kompass sonst noch machen?
+
<li>Es gibt auch den Lagesensor auf dem micro:bit, der x-, y- oder z-Richtungen erkennen kann. Versuche den Schrittzähler auf Basis dieses Sensors zu programmieren.
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<ol>
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<li>Wie könnte man den Schrittzähler mit der Zeitfunktion (Pausiere (ms)) des micro:bit kombinieren?
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<li>Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
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<li>Ein Kompass zeigt normalerweise immer nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
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</ul>
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<li>Wie kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen?
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<li>Wie kannst du deinen micro:bit zum Geocaching verwenden? Was brauchst du dazu? <spoiler text="Information">Zur Geochaching Seite[http://www.geocaching.de] </spoiler>
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<htmlet>makecode_embed</htmlet>
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</ol>
 
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:Dabei lernst du ...
 
−
::... wie du dich in unbekanntem Gelände orientierst,
 
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::... Kompassausrichtungen in verschiedenen Arten mit unterschiedlicher Genauigkeit darstellen,
 
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::... was Geocaching ist und wie du mitmachen kannst.
 

Aktuelle Version vom 17. Mai 2022, 08:46 Uhr

Icon Meine Schwester, die Angeberin?

Schrittzähler Story

Meine Schwester behauptet, sie geht jeden Tag 10.000 Schritte. Sie arbeitet als Kindergartenpädagogin und geht täglich zur Arbeit und wieder zurück. Sie meint, damit bleibt sie fit.

Ich glaube, meine Schwester bindet mir einen Bären auf. An einem Tag 10.000 Schritte? Wie soll ich das prüfen?

Alle ihre Schritte an einem Tag zu zählen, das kann ich nicht. Außerdem geht sie vermutlich nicht die ganze Zeit, sondern sitzt auch mal bei ihrer Arbeit.

Kann ich mit einem selbst gebauten Schrittzähler herausfinden, wie viele Schritte meine Schwester tatsächlich macht?

Icon Aufgabenstellung

Schrittzähler Aufgabe
  • Baue einen Schrittzähler, der am Hand- oder Fußgelenk befestigt wird und beim Gehen die Schritte zählt.
  • Bei jedem Schritt wird ein Impuls gezählt und anschließend am Display angezeigt.
  • Plane auch die Möglichkeit ein, den Schrittzähler neu zu starten (Reset).

Icon Materialien

  • micro:bit
  • alte Stoffe
  • Nadel und Zwirn
  • Klettband
  • weitere Materialien, je nach Ausführung
Schrittzähler Tipps und Hifestellungen

Icon Zeitaufwand

  • 2-3 Stunden

Icon Schwierigkeitsgrad

borderlessborderlessborderless

Icon Kompetenzen

Schrittzähler Tipps und Hifestellungen
  • Das solltest mit Nadel und Zwirn, eventuell auch mit einer Nähmaschine umgehen können

Du lernst

  • wie du einen micro:bit zu einem tragbaren Gerät machst
  • welche Leistungsfähigkeit professionelle und Selbstbaugeräte haben
  • wie du grundlegende Programmierelemente anwendest

Icon Unterrichtsfächer

INF, WEK, WEX

Icon Tipps und Hilfestellungen

Schrittzähler Beispiel
Schrittzähler Weiterentwicklung

Bei jedem Schritt sollte der Zähler um eins weiterzählen.

Erforderliche Programmierblöcke

  1. Variable anlegen, Variable auf 0 setzen Block
  2. Ereignis geschüttelt Block
  3. Variablenwert erhöhen Block


Eckpfeiler zur Programmierung

  • Um Schritte zählen zu können, benötigt man eine aussagekräftige Variable. Diese könnte "schrittzahl" heißen.
  • Eine Variable ist notwendig, um zu verfolgen, wie viele Bewegungen gemacht werden.
  • Die Variable sollte unbedingt bei 0 mit dem Zählen beginnen.

Schritt für Schritt zur Lösung

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

Icon Präsentation und Reflexion

  1. Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Schrittzähler?
  2. Wird wirklich der einzelne Schritt gezählt oder sind es 2 Schritte?
  3. Was können professionelle Schrittzähler (Fitnessbänder)?
  4. Was war bei dieser Aufgabe interessant für dich?
  5. Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
  6. Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast! Welche Programmierböcke hast du verwendet?

Icon Weiterentwicklung

Wie kannst du den Schrittzähler weiterentwickeln?
  • Es gibt auch den Lagesensor auf dem micro:bit, der x-, y- oder z-Richtungen erkennen kann. Versuche den Schrittzähler auf Basis dieses Sensors zu programmieren.
  • Wie könnte man den Schrittzähler mit der Zeitfunktion (Pausiere (ms)) des micro:bit kombinieren?

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