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12.07.2017 | Stephanie Wössner

Everyone can code – Apple-Initiative mit Charme

Bild: Stephanie Wössner

Mit der App Swift Playground kann jeder Schüler und jede Schülerin ab Klasse 5 ganz einfach Programmierkenntnisse erwerben. Er oder sie wird dabei angeleitet, muss jedoch auch selbst knifflige Aufgaben lösen. Schließlich kann mit den so erworbenen Programmierkenntnissen auch freier programmiert werden und sogar Drohnen können programmiert werden.

 

Am 5. Juli 2017 fand im Rahmen der Rednet-Schultour ein dreistündiger Workshop zum Thema „Programmieren für Jedermann“ statt. Eingeladen waren Lehrkräfte ohne Programmierkenntnisse, die im Workshop schnell erste Erfolge im Programmieren verzeichnen konnten.

Der pädagogische Teil des Workshops wurde von Tobias Bachert geleitet, der der zu Beginn die Apple Classroom App vorstellte und zeigte, wie die Lehrkraft ganz einfach die iPads der Schüler fernsteuern kann.

Die Programmiersprache Swift

Bild: Stephanie Wössner

Die von Apple entwickelte Programmiersprache Swift ist eine objektorientierte Sprache, die es ermöglicht, für die Plattformen iOS und macOS zu programmieren. Dabei greift sie u.a. auf bekannte Programmiersprachen wie Python und C# zurück. Swift ist interaktiv und sehr benutzerfreundlich, zugleich sehr leistungsstark. Zudem ist die Programmiersprache seit der aktuellen Version quelloffen, d.h. jeder kann den Quellcode anschauen und für eigene Zwecke modifizieren.

Swift Playgrounds

Bild: Stephanie Wössner

Swift Playgrounds ist die kostenlose iOS-App, die zum Erlernen der Apple-eigenen Programmiersprache benutzt werden kann. Sie ist für die Nutzung mit Touchscreen-Geräten optimiert und inzwischen in sechs Sprachen, darunter auch Deutsch, verfügbar. Neben Kursen, die erste Programmierkenntnisse vermitteln, kann man hier auch problemorientierte „Herausforderungen“ annehmen, frei programmieren und diverse Drohnen und Miniroboter per Programmierung steuern. Die App ist für das iPad gedacht und ihr macOS-Äquivalent heißt Xcode.

 

Unterrichtsmaterialien sind direkt in die App integriert. So können absolute Anfänger zuerst einmal grundlegende Informatikkenntnisse erwerben, indem sie lernen, Funktionen aufzurufen und selbst zu definieren, for-Schleifen und Bedingungen zu verwenden, sowie logische Operatoren und while-Schleifen, bevor dann abschließend der Algorithmus-Begriff eingeführt wird. Die im ersten Kurs gelernten Inhalte sind also so allgemein, dass sie abgesehen von minimalen Unterschieden in der Syntax auch auf die Nutzung anderer Programmiersprachen vorbereiten. Erst im zweiten Kurs kommen die Objektorientierung und mit ihr fortgeschrittene Programmierkenntnisse wie Variablen, Typen, und Parameter.

 

Die Kurse sind progressiv aufgebaut, d.h. es beginnt sehr einfach und darauf aufbauend werden Programmierkenntnisse zunehmend komplexer. Die Arbeitsfläche ist dreigeteilt: Die komplette rechte Bildschirmhälfte (im Hochformat der untere Teil des Bildschirms) zeigt eine auswechselbare Trickfigur, die man so programmieren muss, dass sie Edelsteine einsammelt, Schalter anmacht und Portale nutzt. Um die Figur ihre Aufgaben erfüllen zu lassen, muss man stets bereits gelernten Code anwenden und mit zunehmender Schwierigkeitsstufe auch etwas knobeln, so z.B. wenn man unter Nutzung einer for-Schleife und einfacher Befehlt wie „geh geradeaus“, „drehe dich nach links“, etc. die Figur sechs Edelsteine unter Nutzung von Portalen einsammeln lassen soll. Hier muss man zuerst das Muster erkennen, um dann die entsprechende Schleife richtig formulieren zu können. Macht man einen Fehler in der Programmierung, führt die Figur auch die Fehler aus, sodass man unmittelbares Feedback zur Richtigkeit seines Codes bekommt. Zuweilen beschwert sie sich auch lautstark, z.B. wenn sie in den Abgrund geschickt wurde.

 

Auf der linken Seite ist oben eine kurze Erklärung neuer Befehle und Funktionen, die man direkt darunter selbst in einem Programmierfenster anwenden kann. Die zu verwendende Tastatur ist kontextabhängig und bietet mögliche Code-Schnipsel sowie Auto-Vervollständigung an. Dies ist zwar bequem, jedoch lernt man so – wie dies auch beim Erlernen einer Sprache im engeren Sinne bei Vokabeln der Fall wäre – natürlich nicht, autonom Code vollständig zu schreiben und wird dementsprechend hilflos sein, wenn man sich in Programmierumgebungen bewegt, die weniger oder gar keine Hilfestellung bieten. Da es jedoch bei Swift Playgrounds darum geht, erste Erfolge beim Programmieren zu vermitteln und so das Interesse für komplexere Projekte in anderen Entwicklungsumgebungen zu wecken, ist dies nicht weiter schlimm.

Drohnen und Miniroboter mit Swift programmieren

Möchte man die in Swift-Playgrounds-Kursen erlernten Programmierkenntnisse freier verwenden und selber kleinere komplexere Programme schreiben, dann kann man über die angeleitete Programmierung hinaus auch die Möglichkeit nutzen, in einem komplett leeren Editor zu programmieren. Besonders attraktiv ist hier die Möglichkeit, die so entstandenen Programme in der realen Welt auszutesten, indem man sie auf eine Drohne oder einen Miniroboter überträgt und ausführen lässt. So kann man zum Beispiel eine Drohne von Parrot etwas greifen und auf dem Luftweg transportieren, oder aber den kleinen leuchtenden Ball von Sphero abenteuerliche Parcours durchlaufen lassen.

Momentan werden folgende Geräte in Swift Playgrounds unterstützt:

  • SPRK+ (Sphero)
  • Meebot Jimu (Ubtech)
  • Mambo, Airborne, Rolling Spider (Parrot)
  • Dash (Wonder Workshop)
  • LEGO Mindstorms EV3
  • Musikwürfel Skoog

Informatik / Robotik, Lehrkräfte

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