Julian Dorn

Die Calliope ist ein Projekt, welches SchülerInnen in der Grundschule einen eigenen Minirechner gibt, womit sie erste Schritte im Programmieren vornahmen können. Das Konzept ist sehr populär (heise.de, ZEITonline) und wurde auch schon der Bundesregierung bestaunt. Das Projekt wird neben dem Staat auch von Microsoft und Google finanziert und steht daher auch in der Kritik.

In diesem Artikel soll es rein um den Einsatz im Unterricht gehen. Die Calliope wird in einem sächsischen Gymnasium in Sachen eingesetzt. SchülerInnen hatten in der Grundschule i.d.R. keine Berührung mit dem Thema Programmieren. Sachsen hat als Vorbereitung auf den verpflichtenden Informatikunterricht ab Klasse 7 den Technik und Computer Unterricht in Klasse 5 und 6, welcher Werken und Informatik kombiniert. In der Praxis wird beides meist getrennt (nacheinander) unterrichtet.

Blended Learning

Obwohl alle SchülerInnen grundsätzlich sehr interessiert darin sind, einen eigenen kleinen Rechner zu programmieren, unterscheiden sich ihre Ausgangsbedingungen sehr stark: Einige SchülerInnen haben etwa Probleme den Webbrowser zu öffnen, ein USB Kabel anzuschließen oder die korrekten Programmierblöcke zu finden. Andere SchülerInnen agieren sehr intuitiv mit der angebotenen Soft- und Hardware und erzielen sehr schnelle Lernfortschritte.

Damit diese stark heterogene Schülergruppe abgeholt werden kann, wird Blended Learning eingesetzt. Im Rahmen des Blended Learning werden die Vorteile von Präsenz- und Onlinelehre kombiniert. In meinem Fall sieht das so aus:

  • Online: die SchülerInnen erhalten alle Lernmaterialien und alle Aufgaben über eine speziell für ihre Altersgruppe entwickelte Webplattform eule27.de bereitgestellt. Die so bereitgestellten Materialien, erlauben es nun den SchülerInnen in eigener Geschwindigkeit neue Themen zu erschließen und in den Übungen anzuwenden und zu festigen.
  • Präsenz: Gleichzeitig ermöglichen sie es mir als Lehrkraft, einzelnen SchülerInnen auch über einen längeren Zeitraum (etwa 5 Minuten) zu helfen, ohne dass sich bei den anderen SchülerInnen Langeweile (und damit Unruhe) einstellt.

Eine typische Stunde sieht wie folgt aus:

  1. Begrüßung der SchülerInnen
  2. Wiederholung des in der letzten Stunde gelernten
  3. Gemeinsames Einrichten der Arbeitsumgebung (Calliope und Kopfhörer ausgeben, alle Webseiten öffnen, notwendige Einstellungen vornehmen)
  4. Eigenständiges Lernen und Lehren
  5. Reflexion des in der Stunde gelernten
  6. Einsammeln der ausgegebenen Unterrichtsmaterialien
  7. Verabschiedung der SchülerInnen

Kommt es bei der Bearbeitung einzelner Themen zu vermehrten Schwierigkeiten, so führe ich entweder eine Frontalunterrichtsphase durch oder sammle die SchülerInnen zu kleinen Gruppen ein und bespreche mit Ihnen vorne am Lehrertisch ihr aktuelles Lernproblem.

Aufgaben für Calliope in der 6. Klasse

Die Aufgaben werden über die Webplattform eule27.de (Blogeintrag) bereitgestellt sie sind dafür konzipiert in sechs Unterrichtsstunden (3 Blöcken bzw. 4,5 Zeitstunden) bearbeitet zu werden:

  1. Befehle
  2. Ereignisse
  3. Wiederholungen
  4. Platzhalter
  5. Entscheidungen
  6. Projekte

Die Aufgaben sind inpiriert von appcamps (1 & 2), elektronik-labor.de, calliopemini.info und wissensfabrik.de.

Aus Zeitgründen kann ich meine Lehrvideos immer nur einmal aufnehmen, ohne diese zu schneiden. In dem Fall leider mit dem falschen Mikrofon, daher der etwas hallende Klang.

Die Aufgaben können wie die Plattform eule27.de gern im eigenen Unterricht eingesetzt werden.

Die oben verlinkten Aufgaben, füge ich den einzelnen Schülergruppen hinzu. Dadurch kann ich dann auch während der Stunde in einem zentralen der Sport den Fortschritt der SchülerInnen sehen:

Bildbeschreibung

Gleichzeitig kann jeder Schülerin in der nächsten Stunde bei der zuletzt gelösten Aufgabe fortsetzen, da sich das System ja den Fortschritt merkt:

Bildbeschreibung

Notwendige Anpassungen der Calliope

Im Folgenden von mir vorgenommene Änderungen, damit sich die Calliope im Unterricht stressfrei nutzen lässt.

Calliope an sich

Wir mussten unsere Calliopes einzeln und nicht als Klassensatz beschaffen. Dadurch hat jede Calliope ihren eigenen Pappkarton. Diese habe ich mit Nummern beschriftet. Auf die Rückseite der Calliope habe ich die gleiche Nummer gegeklebt (Weihnachtskalenderaufkleber waren dafür sehr praktisch). Dadurch erhält jede SchülerInn eine eigene Calliope. Wurde eine Calliope mutwillig beschädigt oder verschwindet, lässt sich dies dadurch einfach nachweisen.

Programme übertragen.

Oft wird vorgeschlagen die HEX-Dateien manuell auf die Calliope zu verschieben oder den Download-Ordner zu verändern. (Videoanleitungen).

Einfacher geht es aber mit dem von mir erstellen Calliope.Uploader. Dieser basiert auf dem Microbit.Uploader von Microsoft.

"Firmeware"

Die Calliope kann im Auslieferungszustand nicht ausgeschaltet werden. Es gibt lediglich einen Resetknopf. Hat der Schüler also eine Schleife programmiert in dem die Calliope ständig blinkt oder piepst, muss die Calliope bis zum nächsten Entwicklungsschritt vom Rechner getrennt werden. Das ist ziemlich umständlich und wird auch nicht von allen SchülerInnen so gehandhabt.

Aus diesem Grund habe ich, die Firmware so angepasst, dass der Resetknopf nun als Start und Stoppknopf funktioniert. Um die so geänderte Firmware zu verwenden, muss der folgende Editor genutzt werden.

Editor

Für die Calliope gibt es mehrere Editoren. Aus meiner Sicht ist der PXT Editor (von Make Code) am besten geeignet. Leider ist dieser mit Tracking und Werbung von Microsoft gepflastert. Auch funktionieren nicht alle Hilfestellungen. Aus diesem Grunde habe ich den Editor geforkt und eine aus meiner Sicht deutlich besser geeignetere Version bereitgestellt:

http://pxt-calliope-static.wi-wissen.de/ (GitHub)

Einige LehrerInnen berichten mir, dass der so veränderte Editor, bei schwächeren Internetleitungen schneller laden würde. Das könnte u.U. an den geänderten Servern liegen. Die Datenmenge bleibt aber annähernd gleich. Letzendlich benötige ich beim ersten Start weiterhin eine Verbindung zum Microsoft-Server.

USB-Kabel

Im Auslieferungszustand werden sehr kurze USB Kabel mitgeliefert. Diese sind zwar schön bunt, aber recht schwergängig. Unter Umständen sind diese Notebooks geeignet, für den Einsatz an stationären PCs nicht, da die Calliope damit in der Luft hängen würden.

Ich habe daher längere USB Kabel bei eBay bestellt. Nimmt man die allerbilligsten Kabel, haben diese nicht die längste Lebenszeit, belasten das Portmonee aber auch nicht so stark