Das Roberta®-Konzept nutzt die Faszination von Robotern, um Schülerinnen und Schülern Naturwissenschaften, Technik und Informatik spannend und praxisnah zu vermitteln. Die Attraktivität der Roboter hilft, Hemmschwellen zu überwinden. Der spielerische Umgang mit den Robotern fördert das Selbstvertrauen im Umgang mit Technik, und die Faszination ihrer Entwicklung weckt Interesse und Lernbereitschaft. An vielen Schulen arbeiten Lehrerinnen und Lehrer bereits erfolgreich mit dem Roberta®-Konzept. Entwickelt wurde die Roberta®-Initiative am Fraunhofer-Institut IAIS, um junge Menschen und vor allem Mädchen für Technik zu begeistern. Roberta® entführt Schülerinnen und Schüler bereits ab dem Alter von zehn Jahren in die faszinierende Welt der mobilen Roboter.
Mathematik im Alltag: Kurven, Polygone, Fraktale
Was haben Autobahnausfahrten, Schrauben oder Küsten mit Mathematik zu tun? In diesem Lernmodul entdecken die Schülerinnen und Schüler, wo mathematische Kurven im Alltag vorkommen, erwerben Wissen über die Theorie dahinter und wenden es auf die Programmierung von Lego-Robotern an. Außerdem lernen sie Polygone kennen, bilden mit den Robotern eine Turtle-Grafik nach und untersuchen Fraktale.
- Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co. / Mathematik / Rechnen & Logik
- Sekundarstufe I, Sekundarstufe II
- abhängig von Themenauswahl und Vertiefung
- Ablaufplan
- 5 Arbeitsmaterialien
Beschreibung der Unterrichtseinheit
Didaktisch-methodischer Kommentar
Roboter bieten eine gute Grundlage, um Schülerinnen und Schüler in einem handlungsorientierten Unterricht an das technikbasierte Thema Informatik heran zu führen. Dies gilt für alle Altersgruppen und jede Vorbildung der Schülerinnen und Schüler.
- Roboter im Unterricht
Hier erhalten Sie didaktisch-methodische Hinweise zur Arbeit mit Robotern im Unterricht sowie zur Realisierung dieser Lerneinheit.
Arbeitsmaterial "Mathematik im Alltag" zum Download
- roberta_kurven_informationen.zip
Dieser Ordner enthält Informationen zur Unterrichtseinheit, Hinweise zur Konstruktion von Robotermodellen und zur Programmierung mit leJos sowie zum Simulator für leJos.
Im Classroom-Manager speichern - roberta_kurven_arbeitsblaetter.zip
Die gesamte Lerneinheit ist in drei Kapitel unterteilt. Hier finden Sie die entsprechenden Arbeitsblätter zu den verschiedenen Stufen.
Im Classroom-Manager speichern - roberta_kurven_beispielprogramme.zip
Hier finden Sie Beispielprogramme für die Nutzung mit dem Simulator und für den Einsatz am realen Roboter.
Im Classroom-Manager speichern - roberta_kurven_simluation.zip
Die komplette Simulation in Form einer direkt nutzbaren EXE-Datei finden Sie hier klein verpackt im ZIP-Ordner.
Im Classroom-Manager speichern
Download
- roberta_kurven_SimLeJOS.zip
Hier finden Sie den ausführbaren JAR-File und die LIB-Datei für die Arbeit mit SimLeJOS. SimLeJOS ist ein NXT-Simulator, der die Roboter-Programmierung in Java ermöglicht.
Im Classroom-Manager speichern
Vermittelte Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler
- entdecken, wo Kurven in Natur und Technik vorkommen.
- lernen die Definition von Kurve und Krümmung einer Kurve kennen.
- lernen, Weglängen und Winkel für den Lego Mindstorms NXT-Roboter zu berechnen.
- lernen die Turtle-Grafik kennen.
- beschreiben die Besonderheiten von Fraktalen (Kurven).
- können Selbstähnlichkeit und Lindenmayer-System (L-System) erklären.
- übertragen das Gelernte auf den Lego Mindstorms NXT-Roboter.
Internetadresse
- www.roberta-home.de
Das vom Fraunhofer IAIS entwickelte Roberta® Konzept führt Schülerinnen und Schüler ab zehn Jahren in die faszinierende Welt der mobilen Roboter ein.
Zusatzinformationen
- Quellen, Literatur und Links
Hier finden Sie Quellen sowie weiterführende Literatur und Internetadressen zur Unterrichtseinheit.
