Automaten und Kara Informatik Klasse 9/10 nach Lehrplan NRW („Überall Automaten“): Zustandsdiagramme, Marienkäfer Kara, Arbeitsblätter, Test, Lösungen.

Dieses Material setzt das Unterrichtsvorhaben „Überall Automaten – Vom Lichtschalter zum Marienkäfer“ aus dem schulinternen Lehrplan WP Informatik der QUA-LiS NRW zum Kernlehrplan 2023 um (Gymnasium UV I, Realschule und Gesamtschule UV VII). Im Lehrplannavigator gibt es dazu nur eine kurze Beschreibung; dieses Heft macht daraus eine vollständige, sofort einsetzbare Unterrichtsreihe.

In Teil A lernen die Jugendlichen am Lichtschalter, an Ampel, Drehkreuz und Zahlenschloss, was Zustand, Übergang, Sensor und Aktion sind, und entwickeln eigene Automaten. In Teil B programmieren sie Kara, den Marienkäfer der kostenlosen Lernumgebung von SwissEduc, mit endlichen Automaten: vom ersten Schritt über Tunnel und Pilze bis zum Labyrinth. Auch ohne Installation im Browser nutzbar.

In Zusammenarbeit mit einer IT-Fachkraft aus der Praxis entstanden: Jedes Kara-Programm im Heft wurde in einem Simulator nach den Kara-Regeln ausgeführt und automatisch geprüft.

Die Einheit ist für ca. 22 Schulstunden à 45 Minuten konzipiert, mit Kürzungsvorschlägen für 16 und 13 Stunden, dazu ein freiwilliges Zusatzkapitel.

Das nimmt Ihnen die Arbeit ab:

• 11 Kapitel mit Erklärseite, Lernzeit, Lernzielen und „Merk dir“, dazu je ein Arbeitsblatt

• Zustandsdiagramme zum Ergänzen, Kara-Welten zum Nachbauen und Zustandstabellen zum Ausfüllen

• Projektkapitel mit Aufgabenkarten in drei Schwierigkeitsstufen zur Binnendifferenzierung

• Abschlusstest mit 30 Punkten, Auswertungstabelle und Bewertungsvorschlag

• Planungsbogen als Kopiervorlage und vollständige Lösungen mit Lösungsbildern

• Lehrkräfte-Teil mit Kompetenzen, Sequenzierung, Kürzungsvorschlägen und Hinweisen zur Einrichtung von Kara

• alle Grafiken und Welten selbst erstellt, keine Fremdbilder

Enthalten sind unter anderem:

• Automaten im Alltag: Eingaben, Zustände, Aktionen

• Zustandsübergangsdiagramm und -tabelle, Eingabefolgen abarbeiten

• Ein Zahlenschloss entwickeln – mit kniffliger Falle

• Kara kennenlernen: Sensoren, Befehle, erstes Programm

• Mehrere Sensoren, mehrere Zustände, Zustände als Gedächtnis

• Tunnel, Rechte-Hand-Regel und Labyrinth, Pilze schieben und umgehen

• Zusatzkapitel: Was endliche Automaten nicht können

Passt zu meinen Heften für das Wahlpflichtfach Informatik 9/10 („Logische Schaltungen“, „Programmieren mit Python“, „Webseiten mit HTML und CSS“, „Streng geheim: Kryptologie“) und zu UV 5.4 „Automaten in unserer Lebenswelt“.

Ideal für Lehrkräfte, die ein fachlich fundiertes, modern gestaltetes und direkt einsetzbares Unterrichtsmaterial suchen und ihre Vorbereitungszeit lieber in die Klasse als in die Recherche stecken.