Alice, Boku und Scratch – Visuelle Programmiersprachen in der Sek I

Alice Boku & ScratchAlice, Boku & Scratch— Visuelle Programmiersprachen g p

in der Sekundarstufe I —

David Tepaße Renate ThiesDavid Tepaßetepasse@gmx.de

Renate Thiesth@cge-info.de

Informatiktag 2009

Alice, Boku und Scratch – Visuelle Programmiersprachen in der Sek I

GliederungGliederung

Teil I• Programmierung in S I ?

Teil II• Selbstständiges Arbeiten g g

• Einführung: Visuelle Programmiersprachen

gmit Scratch – Diverse Materialien

• Alice• Boku

– Schülerergebnisse

• Ergebnispräsentation• Boku• Scratch

g p

• Kritische Diskussion

• Einsatzmöglichkeiten und erste Einsatzerfahrungen

• Erfahrungsbericht der Referenten

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Programmierung in der Sek I?Programmierung in der Sek I?

Problematik klassischer Programmiersprachen

• Programmiersprachen dienen der Softwareerstellung hohe Komplexität

• Erlernen einer Programmiersprache ist eng mit dem Erlernen der Syntax verknüpft.

Trotzdem

• Programmierung als Teil der Informatik

• Algorithmik / elementare informatische Strukturen

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g

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Visuelle ProgrammiersprachenVisuelle Programmiersprachen

Definition:“Eine visuelle Sprache ist eine formale Sprache mitEine visuelle Sprache ist eine formale Sprache mit visueller Syntax oder visueller Semantik und dynamischer oder statischer Zeichengebung.“

nach Stefan Schiffler

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Visuelle ProgrammiersprachenVisuelle Programmiersprachen

Pro• Bilder werden früher verstanden,

Contra• häufig keine Bilder

sind leichter lernbar• Verständnis von informatischen

gfür abstrakte Konzepte

Methoden muss nicht vorliegen wird implizit vermittelt

( Headfake“)

• Die Bilder werden häufig sehr unübersichtlich(„Headfake )

• Grafische Interaktions-mechanismen (z B Griffe)

unübersichtlich• Bilder sind

mehrdeutigmechanismen (z.B. Griffe) können eingearbeitet werden

• Syntaktische Fehler werden meist

mehrdeutig (Regeln für das Lesen sind nicht Syntaktische Fehler werden meist

nicht zugelassen eindeutig)4/18

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- Alice -

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AliceAlice

• “Alice is an innovative 3D programming environment that makes it easy to create an animation for telling a storymakes it easy to create an animation for telling a story, playing an interactive game, or a video to share on the web.

• Alice is a teaching tool for introductory computing. It uses 3D graphics and a drag-and-drop interface to facilitate a more engaging, less frustrating first programming experience.”

Quelle: www.alice.orgAlice wurde veröffentlicht von der Carnegie Mellon University

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AliceS it i Ali A f d N i j h t t t h tt

Alice„Seit wir Alice Anfang der Neunzigerjahre gestartet hatten, war ich von der Vorstellung begeistert, Computerprogrammierungen mit Hilfe eines Headfake’Computerprogrammierungen mit Hilfe eines ‚Headfake beizubringen, durch indirektes Lernen also. […]

Du bringst jemandem etwas bei, in dem du ihn glauben machst, dass er etwas ganz anderes lernt! Die Studenten l b i ü d it Hilf Ali Fil dglauben, sie würden mit Hilfe von Alice Filme oder

Videospiele produzieren. Der Headfake dabei ist, dass sie in Wirklichkeit lernen Computerprogrammierer zuin Wirklichkeit lernen, Computerprogrammierer zu werden.“

(Randy Pausch, Last Lecture)

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Alice (Screenshot)Alice (Screenshot)

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AliceAlice• OO-Programiersprache; Freewareg p ;• Drag-and-Drop-Oberfläche; • Erlaubt Erstellung von Computeranimationen aus 3D-Erlaubt Erstellung von Computeranimationen aus 3D

Modellen. + Geringe Komplexität, da speziell für die Ausbildung g p p g

entwickelt. + Das Erlernen eine Syntax entfällt.+ Unterstützung des OO-Modell+ Förderung der Motivation durch Möglichkeit des

Geschichten Erzählens− z. Zt. Nur in englischer Sprache verfügbar

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- Kodu (Boku) -

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Kodu (war: Bocu)Kodu (war: Bocu)

• X-Box basierte Programmierumgebung von Microsoft

• Ziel: einfache Spielerstellung

• Zielgruppe: vorrangig KinderZielgruppe: vorrangig Kinder

• Icon-Basierte Programmiersprache actions

+ Informatische Konzepte halten spielerisch Einzug in Ki d iKinderzimmer

− Preis9/18

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Kodu (war: Bocu)Kodu (war: Bocu)

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- Scratch -

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Scratch ( )Scratch ( )

• OO-Programmierparadigma• Entwickelt am MIT Media Laboratory von der Lifelong• Entwickelt am MIT Media Laboratory von der Lifelong

Kindergarten Group am MIT (Veröffentlichung: 2007)• Scratch: Programmiersprache & Entwicklungsumgebung• Scratch: Programmiersprache & Entwicklungsumgebung • „Scratchen“ (aus der Musik): leichte Wiederverwend-

barkeit von Versatzstückenbarkeit von Versatzstücken• Internationale Nutzergemeinde (bisher 50.000 Nutzer) • Zur Zeit: experimenteller Einsatz an einzelnen SchulenZur Zeit: experimenteller Einsatz an einzelnen Schulen

(in Deutschland und Schweiz)

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ScratchScratch

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Scratch EinsatzbereicheScratch – EinsatzbereicheKlasse Einsatzmöglichkeiten

4 Begabtenförderung- Spezielle Nachmittagsangebote für besonders begabte S.p g g g

5-6-7 Besondere Fächer:− MINTMINT− ITG− Nachmittagsbetreuung

8 9 10 Differenzierungsbereich:8-9-10 Differenzierungsbereich:− Integration als Unterrichtsreihe− Ergänzend/Wiederholend/Übend als kurze Sequenz

Oberstufe Kurze Sequenz zur Verdeutlichung von Algorithmen und Struktogrammen für Programmieranfänger

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Verwendetes MaterialVerwendetes Material

Zielgruppe Material Autor

Grundschüler Animationen und Spiele gestalten – ein kreativer Einstieg in die Programmierung Von fliegenden Elefanten, Hunden, Katzen

Ralf Romeike

und IdeenGrundschüler

und ältereProgrammieren mit Scratch (Lernparcour) Severin Küpfer

(PH Bern)und ältere (PH Bern)k.A. Tutorial Digitale Schule

BYAb S k I Di P i b S t h i L ITAb Sek. I Die Programmierumgebung Scratch i Learn IT

5-9 (A fä )

Selbstlern-Arbeitsblätter für Scratch(S l d i E ä )

Renate Thies d d “

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(Anfänger) (Sammlung und eigene Ergänzungen) „und andere“

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- Arbeitsphase -

Alice, Boku und Scratch – Visuelle Programmiersprachen in der Sek I

- Erfahrungsbericht -

Alice, Boku und Scratch – Visuelle Programmiersprachen in der Sek I

ErfahrungsberichtErfahrungsberichtKlasse Einsatzmöglichkeiten

4 Begabtenförderung- Spezielle Nachmittagsangebote für besonders begabte S.p g g g

5-6-7 Besondere Fächer:− MINTMINT− ITG − Nachmittagsbetreuung

8 9 10 Differenzierungsbereich:8-9-10 Differenzierungsbereich:− Integration als Unterrichtsreihe − Ergänzend/Wiederholend/Übend als kurze Sequenz

Oberstufe Kurze Sequenz zur Verdeutlichung von Algorithmen, Struktogrammen, für Programmieranfänger

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Scratch Chancen & GrenzenScratch – Chancen & Grenzen

Pro• Motivationspotential

Contra• Gefahr zum „Spielen“

• Konstruktivistisches Lernen• Informatische Strukturen

können fast intuitiv vermittelt

• Vermittlung des Bildes: Informatik = Kinderleicht

• Problematik deskönnen fast intuitiv vermittelt werden

• Visuelle Darstellung ist eng an

• Problematik des „Zusammenklickens“

• Manche SuS halten sich sehr Struktogramme angelehnt

• Phänomenale Ergebnisse die vielfach von SuS zu Hause

lang mit dem Malen und Designen auf

• Eingeschränktervielfach von SuS zu Hause und freiwillig erledigt werden

• Zugang zu SuS die vielleicht sonst wenig Interesse an IF

Eingeschränkter Sprachumfang

sonst wenig Interesse an IF

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Literatur / Materialien Teil IILiteratur / Materialien - Teil II

• Alice:http://www.alice.org/p g

• Microsoft Research - Kodu: http://research.microsoft.com/en-us/projects/kodu/p p j

• Scratch – imgagine, program, share:http://scratch.mit.edup //sc a c edu

• PicoCicket – Invention kit that integrates art & technologyhttp://www.picocricket.com

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Literatur / Materialien Teil ILiteratur / Materialien - Teil I

• Romeike, Ralf: http://www.funlearning.de/

• Severin Küpfer, PH Bern: http://www.swisseduc.ch/informatik/programmiersprachen/

t h k t tt/scratch_werkstatt/

• Digitale Schule Bayern: h //di i l h l b d /d d /28 / 1 dfhttp://digitale-schule-bayern.de/dsdaten/285/51.pdf

• i learn IT:http://ilearnit.ch/

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