Hast Du Dich schon mal gefragt, wie eine Ampel funktioniert oder wie ein Verkaufsautomat weiß, wann er Dir Dein Getränk gibt? In dieser Unterrichtseinheit tauchst Du in die spannende Welt der Automaten und Zustände ein. Du lernst, wie Du solche Systeme verstehen, modellieren und sogar selbst in Python programmieren kannst.

Dieses Materialpaket bietet Dir alles, was Du für eine spannende Doppelstunde zum Thema Automaten und Zustände brauchst:

• Für wen ist das Material? Es ist perfekt für Dein Wahlpflichtfach Informatik in den Klassen 9/10 der Sekundarstufe I.
• Wie lange dauert es? Plane etwa 90 Minuten (eine Doppelstunde) ein.
• Was ist alles dabei? Du erhältst ein vollständiges Themenpaket mit detaillierten Lösungen und zusätzlichen Aufgaben zur Differenzierung. So kannst Du direkt loslegen!
• Was lernen Deine Schüler*innen? Sie starten mit einem kurzen Einstieg, um die Grundlagen zu verstehen. Danach geht es in die "Coding-Challenges", wo sie Automaten lesen, simulieren und eigene entwerfen. Eine Debugging-Aufgabe schult ihre Problemlösefähigkeiten.
• Wie ist der Ablauf? Die Einheit ist in drei Phasen gegliedert: Kurzeinstieg (ca. 10 Min.), intensive Coding-Challenges (ca. 55 Min.) und eine Ergebnissicherung (ca. 25 Min.).
• Welche Vorkenntnisse sind nützlich? Deine Schüler*innen verknüpfen hier ihr Wissen über Variablen, Verzweigungen und Schleifen aus den Programmiergrundlagen mit einem neuen Konzept.
• Welche Materialien benötigst Du? Ein PC-Pool oder Laptops mit installiertem Python (Thonny-IDE wird empfohlen), Arbeitsblätter und Schreibstifte.
• Tipp für den Unterricht: Die Aufgaben eignen sich super für Partnerarbeit. Lass Deine Schüler*innen nach jeder Challenge die Rollen wechseln, das fördert die Zusammenarbeit!

Nach dieser Einheit können Deine Schüler*innen:

• die grundlegenden Begriffe wie Zustand, Übergang und Startzustand klar erklären.
• Zustandsübergangsdiagramme verstehen und Abläufe daraus ableiten.
• einfache Automaten, wie eine Ampel, mit Python und den Konzepten von Variablen und Verzweigungen simulieren.
• eigene Zustandsdiagramme für selbst gewählte Beispiele, zum Beispiel einen Verkaufsautomaten, entwerfen.
• Probleme in der Programmierung von Automaten erkennen und beheben (Debugging).