| Ziel der Methode |
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|---|---|
| Phase | |
| Altersgruppe | 6-90 |
| Gruppengröße | 1-6 |
| Sozialform | Einzeln, Partner:innenarbeit, Kleingruppe, Remotearbeit |
| Dauer |
Vorbereitung: ca. 5 min. Durchführung: offen Nachbereitung: ca. 15 min. |
| Material | Programmier-Plättchen, Folienstift, Optional: Kamera oder Stift & Papier |
| Sonstiges |
Beschreibung
Ein Set aus Plättchen mit verschiedenen (geometrischen) Formen. Mit den Plättchen können einfache Abläufe gelegt werden. Die Plättchen kann man in die Hand nehmen und nach Regeln anordnen. Damit kann man sich leicht gemeinsam Ideen überlegen und diese abbilden. Das ist der erste Schritt zum Entwickeln. Diese Methode ist auch für Menschen geeignet, die keine Entwickler:innen sind. Mit den Plättchen kann man Ideen in einfacher Programmiersprache darstellen..
Dafür müssen die unterschiedlichen Plättchen in eine Reihe gelegt werden, sodass ein Satz entsteht. In diesem Satz legt man mit Formen und Farben bestimmte Regeln und Strukturen fest, zum Beispiel für die INTIA-Bausteine. Die Programmier-Plättchen stehen zum einen für die Technik-Bausteine selbst und zum anderen für die dazugehörigen Aktionen. Es gibt vier Arten von Programmier-Plättchen:
-
Technik-Bausteine (z. B. Sensor): Diese Plättchen sind immer sechseckig und rot.
-
Aktionen (z. B. „auf”, „zu”, „leise”): Diese Plättchen haben die Form eines Pfeils und sind rosa.
-
Satzbau (z. B. „wenn”, „dann”, „und”, „nicht”): Auf diesen Plättchen stehen Verbindungs- oder Bedingungswörter. Sie haben verschiedene Formen und Farben:
Orange: Orange-farbenen Plättchen geben Sätzen eine Struktur. Mit ihnen kann man den Satz-Anfang und das Satz-Ende legen. Sie können aber auch einen Neben-Satz einleiten.
Grau: Bei den grauen Plättchen gibt es zwei verschiedene Formen: Sanduhr-Form → diese Plättchen stellen Verbindungswörter zwischen Bausteinen dar (z. B. Sensor und Schalter). Pfeil-Form: → diese Plättchen verbinden zwei Aktionen miteinander (z. B. „auf” oder „zu”).
Lila: Lila-farbene Plättchen sind mit dem Wort „nicht” beschriftet. Manchmal soll eine Aktion absichtlich nicht stattfinden, um einen Zustand herbeizuführen. Dafür verwendet man diese Plättchen.
- Leere Plättchen: Diese Plättchen werden benutzt, um fehlende Informationen zu ergänzen. Sie können mit einem Folienstift beschriftet werden. Mit diesen Plättchen können Technik-Bausteine leichter benannt und zugeordnet werden.
Sollte ein Wort für eine Idee fehlen, können diese Plättchen verwendet werden.
Durchführung
Gezieltes Prototypisieren: Mit dieser Methode lassen sich (bereits entwickelte) Ideen konkret darstellen. Diese Ideen können das Ergebnis einer kreativen Phase sein. Die Ideen können an Regeln oder Bedingungen gebunden sein. Mit dieser Methode kann man also die Ideen, die Regeln und die Bedingungen abbilden.
Vorbereitung
- Alle (oder nur einige) Plättchen gut sichtbar auf einem Tisch auslegen.
- Die Legende, mit Beschreibungen zu den Plättchen-Formen, gut sichtbar hinlegen.
- Es ist sinnvoll, vor dem Start einen Beispiel-Ablauf durchzusprechen. Hierbei können die Beispiele weiter unten helfen.
- Optional: Kamera oder Handys für das Fotografieren der Ergebnisse. Alternativ Stift und Papier bereithalten.
Durchführung
Die Plättchen können gemeinsam in der Gruppe oder alleine für sich gelegt werden. Dazu ein Beispiel:
Alle Sätze fangen mit einem orange-farbenen Programmier-Plättchen (in diesem Beispiel „Wenn”) an. Danach folgt ein roter Baustein („Kontakt-Sensor”) und eine rosa-farbene Aktion („zu”).
Auf ein „Wenn” muss immer ein „Dann” folgen. Deswegen sind „Wenn” und „Dann” beide orange. Die gleiche Farbe zeigt an, dass sie zusammengehören.
„Wenn der Kontakt-Sensor zu ist, dann geht die Smarte Lampe an”
In diesem Beispiel wird mit den Programmier-Plättchen sichtbar gemacht, was passiert, wenn der Kontakt-Sensor zu ist: Die Smarte Lampe geht an. Nach dem Dann-Plättchen wird ein weiterer roter Technik-Baustein („Smarte Lampe”) und eine rosa-farbene Aktion („an”) gelegt. Daraus entsteht der Satz: Wenn der Kontakt-Sensor zu ist, dann geht die Smarte Lampe an. Um zu zeigen, dass der Satz beendet ist, muss ein letztes orange-farbenes Plättchen gelegt werden („Schluss”-Plättchen).
„Solange der Kontakt-Sensor zu ist, (dann) ist auch die Steckdose an”
In diesem Beispiel wurde ein Wenn-Plättchen durch ein Solange-Plättchen ersetzt. Das bedeutet: Was links vom Dann-Plättchen steht, hält solange an, bis etwas anderes passiert. Alle Sätze brauchen immer mindestens drei orange-farbene Satzbau-Plättchen: Eines am Anfang (Wenn-Plättchen, Solange-Plättchen), ein Dann-Plättchen und ein Schluss-Plättchen. So entstehen Sätze, die Bedingungen formulieren. Eine Bedingung besteht immer aus zwei Satzteilen. Ein Dann-Plättchen ist wie eine „Grenze” im Satz. Auf der linken Seite vom Dann-Plättchen steht, welcher Zustand dort beschrieben ist oder was dort geschieht. Nach dieser „Grenze” (das Dann-Plättchen), zeigt sich, was rechts davon als Folge oder Ergebnis steht. Der Aufbau sieht also immer so aus: Wenn/Solange etwas passiert..., dann passiert etwas anderes...
Weitere Beispiele mit anderen Plättchen sind weiter unten aufgeführt. Fertige Ideen, Regeln und Bedingungen (also Abläufe) können aufgeschrieben werden. So vergisst man den Ablauf nicht.
Nachbereitung
- Alle Abläufe werden von der Gruppe laut vorgelesen. Danach können alle Teilnehmenden darüber diskutieren.
- Daraus können sich Verbesserungen ergeben. Diese werden gemeinsam in der Gruppe angepasst.
- Vielleicht entstehen auch neue Ideen? Diese können noch nachträglich gelegt werden.
- Die besten Abläufe (also Prototypen) werden festgehalten und optional fotografiert.
Für Fachkäfte: Hinweise zur Durchführung der Methode „Analoges Prototypisieren“
Hinweise hier auf- und zuklappen
Die Programmier-Plättchen sollen immer einen Satz bilden. In der Praxis liegt es aber im Ermessen der Gruppe, wie sich Ideen am besten abbilden lassen. Daher folgt hier nur ein Hinweis, wie der Satzbau gedacht ist:
„Wenn”-Plättchen Ein „Wenn”-Plättchen ist ein Start-Plättchen. Es steht immer am Anfang eines Satzes. Jeder Satz muss mit einem Start-Plättchen beginnen.
„Dann”-Plättchen Ein „Dann”-Plättchen muss in jedem Satz vorkommen. Es teilt alle Sätze in zwei Teile: in den Teil vor und den Teil nach dem „Dann”-Plättchen.
„Schluss”-Plättchen Ein „Schluss”-Plättchen steht immer am Ende eines Satzes. Es beendet einen Satz und muss daher bei jeder Lösung verwendet werden.
„Solange”-Plättchen Ein „Solange”-Plättchen ist ein Start-Plättchen. Es steht immer am Anfang eines Satzes. Es kann statt des „Wenn”-Plättchens benutzt werden.
„Sonst”-Plättchen Ein „Sonst”-Plättchen kann im Satz nur in Zusammenhang mit einem „Dann”-Plättchen gelegt werden. Es steht immer im Satz-Teil nach dem „Dann”-Plättchen. Es zeigt an, was passiert, wenn die Bedingung des ersten Satzteils nicht erfüllt ist.
„Und”-Plättchen (Bausteine) Ein „Und”-Plättchen verbindet zwei Bedingungen. Es zeigt an, dass beide Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein müssen. Es verbindet in diesem Fall zwei Technik-Bausteine und deren Aktionen. Es kann vor oder nach dem „Dann”-Plättchen liegen.
„Oder”-Plättchen (Bausteine) Ein „Oder”-Plättchen verbindet zwei Bedingungen. Es zeigt an, dass mindestens eine der beiden Bedingungen erfüllt sein muss. Es verbindet in diesem Fall zwei Technik-Bausteine und deren Aktionen. Es kann vor oder nach dem „Dann”-Plättchen liegen.
„Nicht”-Plättchen Ein „Nicht”-Plättchen kann vor eine Aktion gelegt werden und kehrt diese um. Damit also eine Bedingung erfüllt ist, darf die Aktion hinter dem „Nicht”-Plättchen nicht stattfinden.
„Und”-Plättchen (Aktionen) Ein „Und”-Plättchen verbindet zwei Bedingungen. Es zeigt an, dass beide gleichzeitig erfüllt sein müssen. Es verbindet zwei Aktionen und kann vor oder nach dem „Dann”-Plättchen stehen.
„Oder”-Plättchen (Aktionen) Ein „Oder”-Plättchen verbindet zwei Bedingungen. Es zeigt an, dass mindestens eine der Bedingungen erfüllt sein muss. Es verbindet zwei Aktionen und kann vor und nach dem „Dann”-Plättchen stehen.
Beispiele
Die folgenden Beispiele sind für die Teilnehmenden in direkter Ansprache formuliert. Diese können laut vorgelesen werden.
Leere Plättchen
Es ist euch bestimmt aufgefallen, dass auf den roten Plättchen nur allgemeine Bausteine stehen. Wenn euch ein Programmier-Plättchen fehlt, könnt ihr ein rotes oder rosa-farbenes Plättchen umdrehen und mit dem Folienstift beschriften. Dabei sind euch keine Grenzen gesetzt.
„Wenn der Kontakt-Sensor zu ist und beim Knopf der Morsecode gedrückt wurde, dann geht das Smarte Schloss der Holzkiste auf.”
Dieser Satz ist länger als die vorherigen Sätze. Einige Programmier-Plättchen sind dazugekommen.
Über „Smartes Schloss” liegt ein graues leeres Plättchen. Es wurde mit „Holzkiste” beschriftet. Dieses Plättchen ist eine Hilfestellung für euch. Es kann euch bei der Zuordnung helfen.
Auf diese Weise wisst ihr, dass mit „Smartes Schloss” das Schloss der Holzkiste gemeint ist. Denn es könnte sich ja auch um ein anderes Smartes Schloss (z. B. ein Tür-Schloss) handeln.
Die grauen, leeren Plättchen heißen Kommentar-Plättchen. Sie sind wichtig, wenn ihr mit den Plättchen Ideen abbilden wollt, in denen Technik-Bausteine doppelt verwendet werden. Zum Beispiel, wenn ihr mehrere Smarte Lampen habt.
„Und”-/„Oder”-Plättchen
Der Satz startet mit einem Wenn-Plättchen. Außerdem gibt es ein Dann-Plättchen und ein Schluss-Plättchen. Alle drei orange-farbenen Plättchen bilden zusammen die Struktur des Satzes.
Links von dem „Dann”-Plättchen stehen jetzt zwei Technik-Bausteine („Kontakt-Sensor” und „Knopf”) mit ihren Aktionen („zu” und „Morsecode gedrückt”).
„Wenn der Kontakt-Sensor zu ist und beim Knopf der Morsecode gedrückt wurde, dann geht das Smarte Schloss der Holzkiste auf.”
Die beiden Technik-Bausteine werden mit einem grauen Satzbau-Plättchen verbunden. Darauf steht „und”.
Das Und-Plättchen bedeutet, dass beide Bedingungen erfüllt sein müssen: Der Kontakt-Sensor muss zu sein und der Morsecode muss gedrückt sein. Erst dann geht das Smarte Schloss auf.
Ein Und-Plättchen kann auch rechts vom Dann-Plättchen stehen. Das bedeutet: Es gibt zwei Aktionen, die passieren, wenn die Bedingung erfüllt ist bzw. die Bedingungen erfüllt sind. Beispielsweise kann sich etwas öffnen und ein Summen ertönen.
"Wenn der Kontakt-Sensor zu ist und beim Knopf der Morsecode gedrückt wurde, dann geht das Smarte Schloss der Holzkiste auf und die Smarte Lampe wird grün.”
Sicher habt ihr schon bemerkt, dass es auch Oder-Plättchen gibt. Ersetzt in dem Legebeispiel mal das Und-Plättchen durch ein Oder-Plättchen und lest den Satz laut vor. Im Escape-Game kommt das „oder” zwar nicht vor, aber im Alltag kann es sehr wichtig sein.
Ein Beispiel wäre der folgende Satz. Versucht ihn mit den Plättchen zu legen:
„Wenn der Kontakt-Sensor der Eingangstür auf ist oder der Bewegungs-Sensor aktiviert wird, dann löst der Notfall-Sender einen Alarm aus.”
In diesem Beispiel gibt es zwei Bedingungen links von dem Dann-Plättchen. Es muss aber nur eine Bedingung eintreffen, damit der Notfall-Sender einen Alarm sendet: Entweder der Kontakt-Sensor ist auf, oder der Bewegungssensor ist aktiviert.
„Wenn der Knopf lange gedrückt oder gedrückt gehalten wird, dann wird die Smarte Lampe pink.”
Diesen Satz kennt ihr bestimmt auch aus dem Escape-Game. Durch Druck auf den Smarten Knopf wird die Farbe der Lampe geändert. Wenn ihr ihn einmal lange drückt, wird die Smarte Lampe pink. Dasselbe geschieht, wenn ihr den Knopf gedrückt haltet. Beide Aktionen färben das Licht pink.
Das graue Satzbau-Plättchen hat hier eine ähnliche Funktion wie das graue Satzbau-Plättchen im Beispiel davor. Deswegen hat es dieselbe Farbe. Es gibt aber einen Unterschied: Das Plättchen verbindet zwei Aktionen und nicht zwei Technik-Bausteine miteinander. Dies erkennt ihr an der Form. Das Plättchen passt nur zwischen zwei rosa-farbene Programmier-Plättchen.
Das gleiche Programmier-Plättchen gibt es auch mit „und”. Probiert einmal beide Möglichkeiten aus und schaut, wie sich die Bedingungen unterscheiden.
„Nicht”-Plättchen
Manchmal ist es wichtig, dass nichts gemacht wird, damit etwas anderes passiert. So war es zum Beispiel beim Escape-Game: Am Ende des Spiels solltet ihr euch für mindestens 30 Sekunden nicht bewegen. Erst dann wurde das Licht der Lampe grün, und ihr konntet auf die Steuerungszentrale zugreifen.
Für die Technik bedeutet das, dass ihr den Bewegungs-Sensor nicht ausgelöst habt. Es klingt vielleicht ein bisschen absurd, aber: Keine Aktion kann für die Technik-Bausteine auch eine Aktion darstellen.
Dafür gibt es ein lila-farbenes Satzbau-Plättchen mit der Beschriftung „nicht”.
„Wenn der Bewegungs-Sensor nicht ausgelöst wird, dann wird die Smarte Lampe grün.”
Das „Nicht”-Plättchen könnte man in diesem Fall auch in den rechten Teil des Satzes verlegen. Die Aussage wäre dieselbe:
„Wenn der Bewegungs-Sensor ausgelöst wird, dann wird die Smarte Lampe nicht grün.”
„Sonst”-Plättchen
Ein Sonst-Plättchen kann nur nach einem Dann-Plättchen gelegt werden. Es bietet eine weitere Möglichkeit, um auszudrücken, was unter bestimmten Bedingungen passiert.
Wenn etwas passiert..., dann passiert etwas anderes..., sonst passiert noch etwas anderes... .
Hinter dem Sonst-Plättchen steht, was passiert, wenn die Bedingung vor dem Dann-Plättchen nicht erfüllt wird. Ebenso könntet ihr zwei Sätze untereinanderschreiben: einen mit einem Nicht-Plättchen und einen ohne Nicht-Plättchen bei der Eingabe.
„Wenn der Bewegungssensor nicht ausgelöst wird, dann wird die Smarte Lampe grün, sonst wird die Smarte Lampe rot.”
Würde man diese Bedingungen einmal mit und einmal ohne Nicht-Plättchen ausdrücken, sähe das so aus:
„Wenn der Bewegungssensor nicht ausgelöst wird, dann wird die Smarte Lampe grün” UND
„Wenn der Bewegungssensor ausgelöst wird, dann wird die Smarte Lampe rot.”
Ein Sonst-Plättchen macht also komplizierte Sätze einfacher. Wenn ihr zwei Sätze habt, die sich nur durch das Nicht-Plättchen unterscheiden, dann könnt ihr sie mit dem Sonst-Plättchen zusammenführen:
„Wenn der Bewegungssensor nicht ausgelöst wird, dann wird die Smarte Lampe grün, sonst wird die Smarte Lampe rot.”
Satz-Verbindung
Erinnert euch an das Escape-Game: Hier habt ihr den Smarten Knopf in unterschiedlichen Zeitabständen und auf verschiedene Arten gedrückt. Daraufhin hat die Smarte Lampe in unterschiedlichen Farben geleuchtet. Es gibt viele Möglichkeiten, wie man den Knopf drücken kann. Versucht einmal, alle Möglichkeiten mit den Programmier-Plättchen abzubilden. Dabei könnt ihr euch an den Rätseln des Escape-Games orientieren.
„Wenn der Knopf kurz gedrückt wird, dann blinkt die Smarte Lampe weiß.”
„Wenn der Knopf lange gedrückt wird, dann leuchtet die Smarte Lampe pink.”
„Wenn der Knopf 2x gedrückt wird, dann leuchtet die Smarte Lampe orange.”
„Wenn mit dem Knopf der Morsecode gedrückt wird, dann leuchtet die Smarte Lampe grün.”
Ihr habt nun viele Sätze untereinander, die aber alle gleich anfangen. Es gibt eine Möglichkeit, diese zusammenhängenden Sätze einfacher abzubilden.
Dafür könnt ihr euch die grauen Und-Plättchen oder Oder-Plättchen in der Form einer Sanduhr nehmen. Wenn ihr sie umdreht, könnt ihr damit alles in einem Satz verbinden.
Diese Art, Sätze zu legen, ist sehr ähnlich zu einer echten Programmiersprache.
Der Smarte Knopf und die Smarte Lampe stellen dabei nur Beispiele dar. Der Knopf könnte auch die Temperatur steuern. Probiert euch aus und überlegt: Welche Technik-Bausteine könnte der Knopf noch steuern?
„Wenn der Knopf…
… kurz gedrückt wird, dann blinkt die Smarte Lampe weiß.”
… lange gedrückt wird, dann leuchtet die Smarte Lampe pink.”
… 2x gedrückt wird, dann leuchtet die Smarte Lampe orange.”
... mehrmals gedrückt wurde und damit der richtige Morsecode eingegeben wird, dann leuchtet die Smarte Lampe grün."
Sätze mit mehreren Dimensionen
„Wenn der Kontakt-Sensor zu ist und mit dem Knopf der Morsecode gedrückt wurde, dann geht das Smarte Schloss der Holzkiste auf.”
Diesen Satz kennt ihr schon. Ihr habt ein Und-Plättchen als Verbindung eingesetzt, um zwei Bedingungen miteinander zu verbinden. Dasselbe könnt ihr mit einem Oder-Plättchen machen.
Wenn ihr den Satz laut vorlest, versteht ihr ihn. Doch in der echten Programmierung ist er nicht ganz richtig. Denn der „Kontakt-Sensor” steht in diesem Satz vor dem „Knopf”. Tatsächlich passieren aber beide Dinge gleichzeitig und nicht nacheinander. Denn wenn eine der beiden Bedingungen nicht zutrifft, dann ist im selben Moment auch die andere Bedingung nicht gültig.
Dasselbe gilt für Sätze mit einem Oder-Plättchen. Wenn ihr einen Satz mit „oder” legt, dann müsst ihr euch entscheiden, welchen Technik-Baustein oder welche Aktion ihr als erstes legt. Man könnte denken, dass die erste Bedingung wichtiger ist, aber in Wirklichkeit sind beide gleich wichtig! Denn die Bedingungen schließen sich gegenseitig aus.
In der echten Programmierung muss das abgebildet werden. Die Sachen, die gleich wichtig sind oder gleichzeitig passieren, müssen deswegen untereinanderstehen. Und zwar jeweils vor dem Dann-Plättchen und nach dem Dann-Plättchen.
Dafür gibt es die schwierigen grauen Und-Plättchen und Oder-Plättchen:
Das Beispiel wird mit den schwierigen Plättchen so gelegt:
„Wenn der Kontakt-Sensor zu ist und beim Knopf der Morsecode gedrückt wurde, dann geht das Smarte Schloss der Holzkiste auf.”
Folgendes könntet ihr nach dem Dann-Plättchen erweitern:
„Wenn der Kontakt-Sensor zu ist und mit dem Knopf der Morsecode gedrückt wurde, dann geht das Smarte Schloss der Holzkiste auf und die Smarte Lampe wird grün.”
Für die schwierigen Plättchen gibt es auch ein neues Sonst-Plättchen. Das könnt ihr direkt unter das Dann-Plättchen legen.
„Wenn der Kontakt-Sensor zu ist und beim Knopf der Morsecode gedrückt wurde, dann geht das Smarte Schloss der Holzkiste auf und die Smarte Lampe wird grün. Sonst (also wenn der Kontakt-Sensor auf ist oder beim Knopf nicht der Morsecode gedrückt wurde) bleibt das Smarte Schloss zu.”