Der Chipstresor
Diese Unterrichtsidee hat Frau Maria Kruse, Projektlehrkraft innerhalb von #infgsnds, entwickelt und dankenswerter Weise für uns alle dokumentiert.
Metainformationen:
- Verankerung im Lehrplan: Sachunterricht, Thema Strom (Klasse 3/4)
- Bezug zur Lebenswirklichkeit der SuS: Anschnallgurt im Auto
- Erforderliches Vorwissen: Funktionsweise einfacher Stromkreis.
- Dauer: mind. 2 Unterrichtsstunden (90 Minuten)
Material
- Wiederverschließbare Chipspackung (hier Pringles)
- CalliopeMini
- PC/iPad
- Kupferklebeband
- zwei Krokodilklemmen
Einstieg
- Sitzkreis. Leere Chipspackung in die Mitte stellen.
- Mögliche Story „Irgendjemand futtert heimlich meine Chipspackung leer. Wie könnte ich den Dieb erwischen?“
- Alarmanlage bauen (Chipspackung ist dann der Tresor), Ideen sammeln.
- Benötigtes Material neben Chipspackung legen (Kupferklebeband, Krokodilklemmen, Calliope).
Erarbeitung
- Ggf. Kupferklebeband vorstellen, auf Leitfähigkeit hinweisen (falls SuS dies nicht erkennen, bei meinen Schülern kam das sehr schnell).
- Regel für Alarmanlage: Chipspackung bleibt geschlossen, Calliope muss außen angebracht werden.
- Ziel: Calliope zeigt Bild, wenn Stromkreis geschlossen und gibt Ton aus, wenn Stromkreis geöffnet ist.
- SuS entwickeln Ideen für den Aufbau. Hinweis auf Stromkreis geben, falls dieses Wissen nicht mehr präsent ist.
Aufbau Alarmanlage/Tresor durch Tafelanschrieb festhalten
- Am Deckel und am Korpus der Box wird je ein Streifen Kupferklebeband befestigt.
- Eine Krokodilklemme wird so angebracht, dass er den Kupferklebebandstreifen am Chipspackung-Deckel mit der linken oberen Sternspitze des Calliope Mini (Minus-Pol) verbindet.
- Die andere Krokodilklemme verbindet das Kupferklebeband an der Chipspackung mit einem anderen Pin des Calliopes (hier Pin 0).
Umsetzung: NePo-Programmierumhebung
- Wenn die Chipspackung geschlossen ist und sich beide Kupferstreifen berühren, ist der Stromkreis geschlossen.
- Der Calliope empfängt das Signal „Pin ist gedrückt“ und zeigt ein Bild (Totenkopf o.ä.) auf dem Display an.
- Wird die Chipspackung geöffnet und die Kupferstreifen verlieren den Kontakt, dann ist der Stromkreis unterbrochen und der Calliope führt die unter „ansonsten“ vermerkten Befehle aus (Spiele Note).
SuS schließen sich zu zweit zusammen. Sie dürfen selber entscheiden, welchen Arbeitsschritt sie zunächst durchführen: Programmieren oder Bauen.
Präsentation und Sicherung
- SuS führen ihre Chips-Tresore vor.
Erweiterungsmöglichkeit
Mitteilung des Diebstahls über Funk an einen zweiten Calliope (dieser muss sich allerdings in der Nähe befinden, damit das Signal übermittelt werden kann).
Beispielgeschichte: „Petra möchte nicht ständig ihr Zimmer bewachen, um jemanden ihrer Geschwister zu erwischen. Sie möchte sich auch im Haus bewegen können. Da fällt ihr ein, dass CalliopeMini sich auch gegenseitig Nachrichten schicken können.“
Wenn die Kinder sehr leistungsstark sind, könnte eine Aufgabe so aussehen:
Aufgabe: „Verändere das Programm von oben so, dass zusätzlich zum Alarm eine 1 auf dem Kanal 0 gesendet wird. Programmiere einen zweiten CalliopeMini so, dass er das Signal empfängt und auch beginnt Alarm zu schlagen (rote RGB-LED & Ton), wenn der Deckel der Chipspackung angehoben wird.“
Fertige Lösung Sender:
Fertige Lösung Empfänger:
Das Empfängerprogramm lässt sich auch variieren, so dass z.B. ein Totenkopf auch auf dem Empfängercalliope erscheint.