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Unterrichtsbaustein

Wie funktioniert eine Ampelsteuerung?

Wie funktioniert eine Ampelsteuerung? Das kann man in diesem Baustein lernen.

Hauke Morisse
Torsten Otto
Logo_BSB
7. Januar 2019
07.01.2019

Einstieg

Ziele

In diesem Baustein geht es vorwiegend darum, sich mit Zustandsdiagrammen und Zustandsübergängen zu befassen. Dafür werden grafische Programmierumgebungen genutzt.

Fachkompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler analysieren und beschreiben einfache Ablaufsteuerungen mithilfe von Zustandsdiagrammen und Zustandsübergängen. Zudem nutzen sie eine einfache grafische Programmierumgebung und können einfache Kontrollstruktur-Elemente in einer Steuerungssoftware beschreiben und verwenden.

Kompetenzen in der digitalen Welt
  • Technische Probleme lösen
  • Funktionsweisen erkennen und formulieren
Medienausstattung

Für diesen Unterrichtsbaustein ist ein 1:2 Ausstattung (ein Gerät für zwei Schüler) notwendig.

Details

Informationen zum Unterrichtsgegenstand

Die Schülerinnen und Schüler lernen zunächst LEDs kennen in einem einfachen Stromkreis. Sie analysieren die Ampelschaltung an einer ihnen bekannten Kreuzung und programmieren eine eigene Ampelschaltung.

Beschreibung des Unterrichtsbausteins

siehe Verlaufsplan & Wie geht es weiter?

Bildungsplanbezug

Themengebiet: „Daten und Informationen“

Möglichkeiten der Differenzierung / Individualisierung

Zur Differenzierung ist die Ampelschaltung erweiterbar (z. B. Blinklicht bei Dunkelheit).
Im Anschluss an die Ampelsteuerung können die Schülerinnen und Schüler eigene Projekte entwickeln und umsetzen, bspw. zum Themenbereich SmartHome.

Hinweise & Links

Hinweise

Die Ampelsteuerung wird mithilfe einer programmierbaren und handlungsorientierten Simulation mit einem Mikrocontroller realisiert. Dieser muss vorab getestet werden. Das Material muss vorsortiert und die Software installiert werden (Scratch for Arduino). Der Baustein ist praktisch ausgelegt, es wird eine Steuerung analysiert und programmiert. Zur verwendeten Hardware für die Ampelschaltung vgl. gesondertes Dokument.

Weiterführende Literatur und Links