Dieses Mars-Abenteuer dient dem Bildungsplan für das Fach Informatik in der Klasse 12 (Jg. 1) der beruflichen Gymnasien in Baden-Württemberg. Wir haben einige Abläufe umgestellt, aber das dürfte nicht relevant sein. Die meisten Themen kann man aber auch in der Sekundarstufe I behandeln.

Inhaltlich geht es um »Grundlagen der Programmierung« - Variablen, Schleifen, Verzweigungen etc. Alles auf relativ überschaubarem Niveau.

Grundlegendes Konzept

Sie kennen den Java-Hamster. Die Schüler/innen lassen den rumrennen und er sammelt Körner ein, und so werden Kontrollstrukturen vermittelt. Allerdings ist der Hamster nur zu Anfang süß, und angesichts komplizierter Schleifenkonstrukte stellt sich den Lernenden dann zunehmend die Frage, wozu man jetzt schon wieder Körner einsammeln muss.

EFM ist ganz ähnlich, aber mit deutlich höherem Entertainment-Faktor. Es gibt ein Greenfoot-Szenario (EFM_SZENARIO_v3.zip), in dem der kleine Roboter Peetie über die Marsoberfläche rennt. Allerdings hat Peetie einen deutlich größeren Befehlsvorrat als der Hamster (siehe Peeties API doc). Das gibt uns die Möglichkeit, die zu lernenden Themen in eine Space-Fiction-Story einzubetten: Peetie muss Batterien sammeln, er muss Schrottteile abschießen und sich eine Abflugbasis bauen.

Struktogramme und Spaß an der Freude

Struktogramme sind bei Schüler/innen relativ unbeliebt. Vielleicht liegt das daran, dass man wirklich nur in sehr nerdiger Hinsicht kreativ sein kann. Vielleicht liegt es auch daran, dass Struktogramme sehr abstrakt sind. Oder dass man sofort merkt, wenn etwas nicht kapiert wurde. Mit Auswendiglernen kann man sich hier nicht durchmogeln.

In der ersten EFM-Version v1/2021 haben wir Scratch benutzt und haben versucht, die Behandlung von Struktogrammen und das Erlernen von Programmierstrukturen komplett zu trennen. Das hat zwar irgendwie funktioniert (z.B. das Struktogramm-Bootcamp, das wir heute eigentlich nicht mehr benutzen). Aber es war halt nicht sexy. Struktogramme sind selten sexy, aber man will doch den Informatik-Unterricht irgendwie so appetitlich wie möglich gestalten. Deshalb schlagen wir uns ja die Ferien um die Ohren und bauen die Maulwurfstadt zum SQL-Lernen oder das Hauptquartier.eu zum Netzwerke-Lernen. Oder eben die neue EFM-Version mit Greenfoot.

Greenfoot Stride

Wir verwenden für EFM seit 2022 Greenfoot, weil es spielerische und interaktive Programmierung erlaubt. Um die Lernkurve für die Schüler/innen möglichst flach zu halten, arbeiten wir mit der Stride-Variante - ein abgespecktes Java, wo man keine Strichpunkte und Klammern setzen muss.

Wie man mit Escape From Mars arbeitet

(Hier geht es nur um inhaltliche und didaktische Fragen, z.B. Abläufe. Hinweise zu technischen Fragen (z.B. Umgang mit den Szenarien) finden Sie hier: EFM - Technische Hinweise)

Durch die Bearbeitung von Peeties Abenteuern erfüllt man fast das komplette Bildungsplansegment. Wenn das Mars-Abenteuer bearbeitet und Peetie (Achtung: Spoiler!) zurück auf der Erde ist, sollten die Schüler/innen die grundsätzlichen Programmierstrukturen verstanden haben und mit Struktogrammen arbeiten können.

Man wird wohl Kopfhörer brauchen für Situationen, in denen die Schüler/innen einzeln an den Missionen arbeiten. Im optimalsten Fall haben die Schüler/innen ein Tablet, auf dem sie die Tutorials/Aufgabenstellungen projizieren und arbeiten dann am Desktop-Computer.

Phase 1: Peetie retten

Wir pflügen durch das Mars-Abenteuer. Die wichtigste Frage ist, wie lange man die Leine lässt. Grundsätzlich KÖNNTE man die ganze Einheit selbstgesteuert erarbeiten lassen, zu jedem Thema gibt es schließlich ausführliche Tutorials. Und seit Sommer 2024 sind auch Kapitel 4 bis 6 selbstständig zu erarbeiten. Allerdings dürfte das für schwächere Schüler/innen eine Herausforderung darstellen.

Man KÖNNTE auch die ganze Einheit zentral steuern - die meisten Videos gemeinsam am Beamer schauen, dann die Aufgabenstellung besprechen und dann die Schüler/innen einzelne Aufgaben machen lassen.

Wie immer dürfte der optimale Weg so irgendwo in der Mitte liegen mit einem klaren Schwerpunkt auf selbstständige Arbeit. Vermutlich macht es am meisten Sinn, wenn man jede Stunde ein (Teil-)Thema schnappt, das 15-20 Minuten gemeinsam bespricht und dann die Schüler/innen einzeln arbeiten lässt und für Hilfestellungen zur Verfügung steht.

In jedem Fall macht es Sinn, ganz zu Anfang schon die Peetie API doc zu zeigen. Dann können die schnelleren Schüler/innen vielleicht auch gelegentlich schon mal selbstständig mit anderen Befehlen rumspielen.

Die Schüler/innen werden in höchst unterschiedlichem Tempo arbeiten, wenn Sie sie wirklich selbstständig machen lassen. Wenn die ersten mit allem fertig sind, werden manche noch irgendwo in Episode 5 stecken. Deshalb gibt es Phase 2.

Phase 2: Struktogramm-Drill

Jetzt hatten wir genug Spaß mit dem kleinen Peetie und seinen spannenden Abenteuern. Wer fertig ist, soll in Hinblick auf die schriftliche Abiturprüfung  das Erstellen von Struktogrammen vertiefen. Hierzu eignet sich vielleicht in Teilen das oben erwähnte Struktogramm-Bootcamp (muss man aber nicht alle Übungen machen).

Richtig nah an den Abi-Anforderungen ist dier Struktogramm-Drill. Dort finden Sie eine Menge Übungsaufgaben, voll auf Abi-Niveau, und ein 3-stündiges Video, in dem alle Aufgaben gelöst werden. Wer diese Aufgaben durchgemacht hat, hat den (Programmieren Jg1-)Stoff fürs schriftliche Abi drauf. Dann fehlt nur noch der Teil »Datenbanken«, den man sich mit Maulwurfstadt 2033 draufschaffen kann.

Wie erwähnt: Je autonomer die Schüler/innen gearbeitet haben, desto größer wird der inhaltliche Abstand mit ihnen. Wer schnell durch ist, kann ruhig 4, 5 Sitzungen am Struktogramm-Drill arbeiten. Dann hat er die Sache drauf.