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Tag: projekt
Greenfoot: Einführung und Kara-Szenario
Eine detaillierte schritt-für-schritt Anleitung zur Einführung in die objektorientierte Programmierung mit Greenfoot und Java am Beispiel des Marienkäfers Kara. Die Lernenden machen sich mit der Benutzeroberfläche vertraut, rufen Methoden auf und modifizieren bestehenden Java-Quellcode.
Methoden, Übergabewerte und Rückgabewerte in Java mit Greenfoot
Dieses umfassende Unterrichtsmaterial führt in die objektorientierte Programmierung mit Java und der Lernumgebung Greenfoot ein. Die Lernenden lernen, wie man Code in Methoden organisiert, Parameter und Übergabewerte nutzt, Rückgabewerte verarbeitet und existierende APIs anwenden kann.
PPG-Signal aufnehmen und visualisieren
Die Schülerinnen und Schüler nehmen mithilfe eines Smartphones und einer Python-Skriptdatei ein photoplethysmografisches (PPG) Signal auf, extrahieren die Farbwerte aus dem Video und visualisieren diese in Excel, um die Herzfrequenz zu bestimmen.
Zufall und Wahrscheinlichkeiten in Python simulieren
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand praktischer Programmieraufgaben in Python an die Simulation von Zufallsexperimenten heran. Die Lernenden nutzen die random-Bibliothek, um Würfelspiele, Wahrscheinlichkeiten und das Gesetz der grossen Zahlen zu untersuchen.
Dijkstra-Algorithmus und Python-Dictionaries
In dieser freiwilligen Programmier-Challenge implementieren Schülerinnen und Schüler den Dijkstra-Algorithmus in Python. Dabei lernen sie den praktischen Umgang mit Python-Dictionaries als Datenstruktur für Graphen und vertiefen ihr Verständnis von Routing-Problemen.
Erdbeben weltweit — eine Live-Karte aus echten Daten
In diesem Material erstellen Schülerinnen und Schüler schrittweise eine interaktive Weltkarte von aktuellen Erdbeben mithilfe von Echtdaten einer USGS-API und Python. Dabei werden Daten gefiltert, GeoJSON-Strukturen analysiert und geographische Daten sowie Plattengrenzen mit matplotlib visualisiert.
Turtle Invaders: Spiel-Programmierung in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt Schritt für Schritt in die Entwicklung eines Arcade-Spiels im Stil von Space Invaders mit Python und dem Turtle-Modul ein. Dabei werden grundlegende Programmierkonzepte wie Ereignissteuerung, Animationen, das global-Keyword sowie die Unterscheidung zwischen immutablen primitiven Datentypen und mutablen Listen behandelt.
Daten zusammenfassen mit Aggregatfunktionen in SQL
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Verwendung von SQL-Aggregatfunktionen wie COUNT, AVG, SUM, MIN und MAX ein. Anhand von Beispielen wird ausserdem die Gruppierung mit GROUP BY sowie das Filtern von Gruppen mit HAVING erklärt, ergänzt durch praktische Programmieraufgaben.
Agent-Based Modelling mit NetLogo
Dieses umfassende Unterrichtsmaterial führt in das Agentenbasierte Modellieren (ABM) mittels NetLogo ein. Anhand von Wolf-Schaf-Gras-Simulationen untersuchen Schülerinnen und Schüler ökologische Dynamiken, Populationsoszillationen sowie evolutionäre Prozesse wie Vererbung und natürliche Selektion.
Multi-Modus Roboter mit BBC micro:bit und Maqueen
Ein umfassendes Programmierprojekt für Python, bei dem Schülerinnen und Schüler einen ferngesteuerten Roboter mit Zustandsmaschinen, Event-Loops und Radio-Kommunikation entwickeln. Das Material führt Schritt für Schritt durch die Implementierung verschiedener Betriebsmodi wie Fernsteuerung und Linienverfolgung.
Objektorientierte Programmierung mit Java und Greenfoot
Das Unterrichtsmaterial erklärt anhand der Programmiersprache Java und der Lernumgebung Greenfoot zentrale Konzepte der objektorientierten Programmierung. Es behandelt Klassen und Instanzen, Konstruktoren, Interaktionen zwischen Objekten, Sichtbarkeitsmodifikatoren sowie Vererbung und Typumwandlung (Casting).
PPG-Signalanalyse mit USB-Mikroskop und Python
In dieser Unterrichtseinheit wird ein alternatives Messsetup mit einem USB-Mikroskop zur Erfassung und Analyse von PPG-Signalen aufgebaut. Die Schülerinnen und Schüler verarbeiten den Live-Videostream in Python, filtern das Rohsignal und untersuchen verschiedene Körperstellen auf ihre Signalqualität.
Daten und Privatsphäre: Arena-Diskussion zur Verschlüsselungspflicht
Dieses Unterrichtsmaterial beleuchtet die technischen Grundlagen der Datenspeicherung am Beispiel von Fitness-Trackern und Cloud-Diensten. Die Lernenden setzen sich kritisch mit Fragen des Datenschutzes auseinander und bereiten eine rollenbasierten Arena-Diskussion zu einer fiktiven Volksinitiative vor.
Herzfrequenz-Analyse mit der Fourier-Transformation in Python
Dieses Unterrichtsmaterial zeigt, wie man mithilfe von Python und der Fast Fourier Transformation (FFT) ein PPG-Signal aus Video- oder Sensordaten analysiert, um die Herzfrequenz automatisch zu bestimmen. Die Schülerinnen und Schüler lernen das Konzept der Signalverarbeitung im Frequenzbereich kennen und vergleichen die automatischen Ergebnisse mit manuellen Zählungen.
Das Geburtstagsparadoxon
Das Material behandelt das klassische Geburtstagsparadoxon und verknüpft mathematische Wahrscheinlichkeitsrechnung mit praktischen Programmieraufgaben in Python. Die Lernenden implementieren die Lösung sowohl iterativ mittels Schleifen als auch rekursiv.
Das Monty-Hall-Problem und Simulation in Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand des berühmten Monty-Hall-Paradoxons in die Wahrscheinlichkeitsrechnung ein und lässt die Lernenden das Problem mithilfe einer Programmiersimulation in Python empirisch lösen.
JavaScript Grundlagen und interaktives Zahlenratespiel
Dieses Lehrmaterial führt in grundlegende Programmierkonzepte von JavaScript wie Variablen, Fallunterscheidungen, Ein- und Ausgabe sowie Zufallszahlen ein. Anhand eines interaktiven Zahlenratespiels mit einem Piratenkapitän können die Lernenden das Gelernte praktisch anwenden und erweitern.
Interaktive Web-Formulare und kleine Alltagswerkzeuge in JavaScript
Dieses Unterrichtsmaterial zeigt, wie man Werte aus verschiedenen HTML-Eingabefeldern ausliest, Eingaben validiert und Berechnungen dynamisch auf Webseiten anzeigt. Anhand praktischer Übungen wie einem BMI-Rechner oder Trinkgeld-Rechner wird die praktische Anwendung von JavaScript in Formularen vermittelt.
Web-Projekte mit HTML, CSS und JavaScript
Dieses Unterrichtsmaterial lässt Lernende zwischen drei Mini-Projekten (Memory-Spiel, Quiz-App, Pomodoro-Timer) oder einer eigenen Idee wählen, um HTML, CSS und JavaScript zu einer funktionsfähigen Webanwendung zusammenzuführen. Dabei wird gelernt, Probleme in Teilaufgaben zu zerlegen, Code zu strukturieren und interaktive Elemente mit JavaScript zu programmieren.
Erstellung von Programmier-Erklärvideos
Die Schülerinnen und Schüler erstellen ein altersgerechtes Erklärvideo zu mindestens zwei Kernkonzepten des Programmierens mithilfe von Scratch oder Python. Dabei reflektieren sie didaktische Entscheidungen und nutzen Werkzeuge zur Videoaufnahme und zum Schnitt wie OBS Studio oder DaVinci Resolve.
Programmierung des Maqueen-Roboters mit Microbit und Python
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Steuerung des Maqueen-Roboters mittels Python auf dem Microbit ein. Die Lernenden lernen die Hardware- und Software-Schnittstellen kennen und lösen praktische Programmieraufgaben wie Hindernisausweichen und Linienerkennung.
Event-Loops und Design-Muster mit dem Micro:bit
Dieses Unterrichtsmaterial führt in Design-Muster wie Event-Loops und das Return-Statement ein. Anhand von praktischen Programmieraufgaben für den Micro:bit lernen Schülerinnen und Schüler, auf Benutzereingaben zu reagieren und Funktionen strukturiert zu erweitern.
Projektentwicklung und iterative Planung
Das Material führt in die systematische Projektentwicklung mit einem Fokus auf agile beziehungsweise iterative Planung im Vergleich zum Wasserfallmodell ein. Anhand eines konkreten Programmierprojekts in Greenfoot (Java) wenden die Lernenden die Methoden praktisch an und dokumentieren dies in einer Projektskizze.
Beispielsimulationen in der Informatik
Diese Materialsammlung stellt verschiedene Simulationen zu naturwissenschaftlichen und gesellschaftlichen Phänomenen wie Diffusion, Verkehrsstaus, Segregation und Schwarmbildung vor. Anhand konkreter Aufgabenstellungen und Simulationen (u.a. in Greenfoot und NetLogo) werden die wissenschaftliche Methodik und die Phasen der Modellierung, Simulation und Validierung erarbeitet.
Praktische Übungen zu Grafikbearbeitung, Vektorisierung, Typografie und Fotografie
Dieses Unterrichtsmaterial enthält vier praxisorientierte Übungen zu den Themen Rastergrafiken mit GIMP, Vektorgrafiken mit Inkscape, Erstellung einer eigenen Schriftart und technische Grundlagen der Fotografie. Die Lernenden experimentieren direkt an konkreten Aufgabenstellungen und erwerben so grundlegendes Wissen über digitale Medien und Aufnahmetechniken.
Turtle Invaders: Spielentwicklung mit Python und Turtle
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand eines Programmierprojekts zur Entwicklung des Spiels 'Turtle Invaders' in Python ein. Es behandelt praktische Konzepte wie Zeitintervalle, Zufallszahlen und die Verwaltung von Objekten in Listen.
Programmierung eines Space-Invaders-Spiels in Python
Dieses Unterrichtsmaterial zeigt anhand der Entwicklung eines einfachen Arcade-Spiels mit Python und dem Turtle-Modul, wie man Logik, Animationen und Listen implementiert. Es wird vertieft, wie man Objekte mit einer Garbage-Collection-Logik aus Listen entfernt, um Ressourcen zu schonen.
Roboter-Fernsteuerung mit Micro:bit programmieren
Dieses Unterrichtsmaterial leitet dazu an, eine Fernsteuerung für einen Maqueen-Roboter mithilfe von zwei Micro:bit-Mikrocontrollern zu programmieren. Dabei werden Ereignisse, Schleifen und Sensoren wie der Beschleunigungsmesser praktisch eingesetzt und algorithmische Problemlösungsfähigkeiten geschult.
Maqueen-Roboter Programmieraufgaben
Das Material enthält praxisorientierte Programmieraufgaben für den Maqueen-Roboter in Kombination mit Micro:bit. Die Schülerinnen und Schüler lösen verschiedene Aufgaben wie Hinderniserkennung, Linienverfolgung und den Bau einer Fernsteuerung.
Auftrag Populationsentwicklungen
Ein konkreter Arbeitsauftrag für Schülerinnen und Schüler, bei dem populationsbiologische Wachstumsmodelle mithilfe von Tabellenkalkulationen implementiert, mit realen Daten aus einer Datenbank verglichen und in einem strukturierten Textdokument reflektiert werden.
Agent-Based Modeling
Ein Arbeitsauftrag zur Erstellung einer schriftlichen Arbeit über agentenbasierte Modellierung mithilfe von NetLogo-Simulationen. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen wissenschaftliche Fragestellungen zu Ökosystemen, verfassen einen strukturierten Bericht und wenden dabei Regeln zum wissenschaftlichen Arbeiten an.
Erklärvideo-Projekt mit Maqueen-Roboter
Die Lernenden erstellen in Gruppen ein Erklärvideo zu einem selbst gewählten Problem, das mit einem Maqueen-Roboter und Sensoren gelöst wird. Dabei vertiefen sie ihr technisches Verständnis, programmieren den Roboter und dokumentieren den Lösungsansatz.
Variowoche Blender & VFX
Dieses Unterrichtsmaterial beschreibt eine intensive Projektwoche zu Blender und visuellen Effekten (VFX) an einem Gymnasium. Die Schülerinnen und Schüler lernen grundlegende 3D-Modellierung, Animation und Simulation kennen und setzen anschliessend eigene, kreative 3D-Projekte um.
Greenscreening in Blender
Dieses praxisorientierte Tutorial erklärt Schritt für Schritt den professionellen Green-Screen-Workflow in Blender. Behandelt werden die Erstellung eines Basis-Keys, Garbage Mattes, Despill-Techniken sowie Edge Extensions für saubere Compositing-Ergebnisse.
Character Rigging für Anfänger
Dieses umfassende Tutorial von Joey Carlino führt praxisnah in das Character Rigging mit der 3D-Software Blender ein. Es behandelt sowohl die automatisierte Erstellung von Rigs mittels Rigify für humanoide Figuren als auch den manuellen Aufbau von Custom-Rigs inklusive IK-Setups und Weight Painting.
Gamecontroller-Einbindung in Python für ein Arcade-Spiel
Diese Anleitung zeigt Schritt für Schritt, wie man das Python-Paket 'inputs' installiert und einen physischen Gamecontroller anbindet, um ein bestehendes Turtle-basiertes Spiel zu steuern. Dabei wird bestehender Code angepasst, um Eingaben wie Joysticks und Tasten auszulesen und im Hauptprogramm zu verarbeiten.
Schülerprojekte: Addierer in Minecraft und Little Man Computer
Eine Sammlung von Schülerprojekten aus dem Informatikunterricht, darunter ein in Minecraft gebauter Volladdierer und fortgeschrittene Programme für den Little Man Computer (wie die Berechnung einer Fakultät und ein einfacher Taschenrechner).