Lernen in der Postkreidezeit
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Informatisches Denken fächervernetzend mit dem micro:bit

3 Minuten Lesezeit

Mit Mikrocontrollern wie dem micro:bit können Schülerinnen und Schüler einsteigen ins Coden, das sich in allen Fächern in handlungsorientierte, kreative Aktivitäten integrieren lässt.

Programmiersprachen

Da man zwischen einer textbasierten Programmiersprache (Python) sowie einer visuellen Entwicklungsumgebung, in der Programmierblöcke kombiniert und aneinandergereiht werden können, wählen kann, um den micro:bit zu programmieren, eignet sich der Mikrocontroller zum Einsatz von der Grundschule an und bleibt auch in weiterführenden Stufen interessant. Die Entwicklungsumsgebung ist in vielen Sprachen verfügbar. Somit kann der micro:bit auch im Fremdsprachenunterricht eingesetzt werden. Darüber hinaus können Schülerinnen und Schüler, die erst vor kurzer Zeit nach Deutschland gezogen sind und daher die deutsche Sprache noch nicht oder nur kaum beherrschen, ihre Muttersprache je nach Verfügbarkeit wählen und somit an den Aktivitäten teilnehmen.

Nutzung von Mikrocontrollern im Unterricht

Oft kommen externe Beauftragte oder Schülerinnen und Schüler höherer Klassen- bzw. Kursstufen der eigenen oder einer anderen Schule einen Vormittag lang in die Lerngruppe, um zu zeigen, was man mit den Mikrocontrollern machen kann. Dabei wird manchmal so vorgegangen, dass nette Möglichkeiten gezeigt werden, die die Schülerinnen und Schüler nachprogrammieren, wobei sich direkt ein Erfolgserlebnis einstellt. Meiner Meinung nach bringt diese Vorgehensweise jedoch außer Fun wenig.
Es geht vielmehr darum, den Mikrocontroller zu nutzen, um eigene Lösungswege direkt in der Ausführung überprüfen zu können. In einem ersten Schritt muss algorithmisches Denken gefördert werden. Das gewünschte Verhalten des Mikrocontrollers muss in Befehlsschritten definiert werden. Dann muss man sich mit der Programmierumgebung vertraut machen und lernen, diese Befehle in der entsprechenden Programmiersprache zu schreiben. Danach kann man die Programmierdaten auf den Mikrocontroller übertragen und prüfen, ob dieser die gewünschten Befehle ausführt. Für den Einstieg eignet sich eine visuelle Programmierumgebung, bei der man Programmierblöcke verwenden kann. Fortgeschrittene können mit textbasierten Programmiersprachen arbeiten.
Wichtig ist meiner Meinung auch, dass Schülerinnen und Schüler verstehen, warum der Mikrocontroller unterschiedliche Programmiersprachen versteht. Sie sollten erkennen, dass die Programmiersprachen als Hilfen entwickelt wurden bzw. werden und dass sie z.B. von einem Compiler in Maschinensprache, also in einen Binärcode, übersetzt werden müssen, damit der Mikrocontroller bzw. Computer die Befehle ausführen kann, da dies die einzige Sprache ist, die er versteht. Es geht also um die Förderung informatischen Denkens und weniger darum, ein paar LEDs zum Leuchten zu bringen. Und das braucht Zeit und kann meiner Meinung nach nicht mit einem einzelnen Projekt an einem Vormittag erreicht werden.

Einsatzmöglichkeiten

Im Fach Informatik können Mikrocontroller als Einstieg in algorithmisches Denken sowie in die Programmierung genutzt werden. Dies sollte auch in anderen Fächern genutzt werden.
Die Möglichkeit von Text- und Symbolbotschaften kann in gesellschaftswissenschaftlichen Fächern, im Fach Bildende Kunst sowie im Deutsch- oder Fremdsprachenunterricht genutzt werden.
Da Mikrocontroller über Sensoren und Pins, an die weitere Sensoren und Bauteile angeschlossen werden können, verfügen, können sie in naturwissenschaftlichen Fächern sowie im Erdkundeunterricht zum Experimentieren zum Einsatz kommen.
Manche Mikrocontroller verfügen über integrierte Lautsprecher oder es können Lautsprecher angeschlossen werden. Dies kann im Fach Musik zum Programmieren und Abspielen von Melodien genutzt werden.

Ein MOOC zum Einsatz des micro:bit

In dem MOOC Computational Thinking mit dem BBC micro:bit wird gezeigt, wie man den Mikrocontroller programmiert und im Unterricht einsetzen kann.
Begleitend dazu gibt es ein Schulbuch
Computational Thinking mit dem BBC micro_bit
und ein Wiki
Hauptseite
Arbeiten mit dem BBC micro:bit