Ozobot: Unterrichtsideen für Klasse 8–12/13

Bild: Ozobot & Evollve Inc.

Ozobot ist ein kleiner Roboter mit Akku, der an der Unterseite mit zwei motorgetriebenen Rädern und fünf Farbsensoren ausgestattet ist. Er kann durch Aufkleber und beiliegende Accessoires aus Pappe personalisiert und verkleidet werden.

 

Bei älteren Lernenden kann man nach und nach in Ozoblockly die oberen Schwierigkeitsstufen nutzen, die alle möglichen Elemente bis hin zu komplexen Funktionen enthalten.

Montiert man eine Spiegelreflexkamera waagerecht über eine sich in gleichmäßigen Abständen um die eigene Achse drehende Papierscheibe, auf der sich ein viereckiger und ein runder Parcours für jeweils einen Ozobot befinden, kann man bei abgedunkeltem Raum und Langzeitbelichtung eindrucksvolle digitale Bilder aus Neonlinien in verschiedenen Farben erschaffen. Den Weg der Ozobots kann man entweder anhand der gezeichneten Linien definieren, oder – nach Betrachtung von Beispielcodes – auch über Ozoblockly. Möchte man ein mehrfarbiges Bild kreieren, müssen die Ozobots regelmäßig die LED-Farbe wechseln.

Nachdem die Materialien ausgeschnitten und aufgebaut wurden, beginnt Ozobot seine Reise durch verschiedene Stationen, die ein europäischer Einwanderer bei der Einreise in die USA durchlaufen musste. An jedem der Wegpunkte gibt es einen QR-Code, hinter dem Informationen versteckt sind. Diese Informationen dienen den Schüler(-inne)n dazu, Fragen zu den Stationen zu beantworten.

Ein Ozobot wird benutzt, um die Zeit zu messen, die er für verschiedene Strecken in einer Spirale braucht. Daraus können dann Gesetzmäßigkeiten der Kinematik abgeleitet werden. Ähnliche Experimente kann man auch für Geschwindigkeitsberechnungen auf Geraden machen, indem man Ozobot verschieden weit und mit verschiedenen Geschwindigkeiten gehen lässt. Dies ist durch die Verwendung von farbigen OzoCodes problemlos möglich.

Wie schon bei der Kinematik, kann man auch Themen wie Viskosität und Wahrscheinlichkeit durch Experimente erkunden lassen. Beim Experiment zur Viskosität werden bereits vorhandene Ozoblockly-Codes verwendet, die die Viskosität von verschiedenen Ölen simulieren, weil sie Ozobot unterschiedliche Geschwindigkeiten verleihen. Daraus lässt sich dann die Art des Öls ableiten.

Viskosität from LMZ Baden-Wuerttemberg on Vimeo.

Beim Experiment zur Wahrscheinlichkeit wird die Tatsache genutzt, dass Ozobot willkürlich entscheidet, wohin er an einer Kreuzung von zwei oder mehr schwarzen Linien geht. Es wird dokumentiert, wie oft von einer bestimmten Anzahl an Durchläufen Ozobot welchen Weg von drei möglichen nimmt. Daraus wird dann die Wahrscheinlichkeit berechnet. Weitere Beobachtungen sind den Aufgabenblättern zu entnehmen. Komplexere Kontexte sind hier zu finden.

Nachdem die Schüler/-innen sich das Pascal’sche Dreieck erschlossen haben, wird ein Code auf den Ozobot geflasht, der ihn selbst entscheiden lässt, wo er an Abzweigungen abbiegt, jedoch nur so lange er nach unten geht. Es folgt eine statistische Erhebung der Verteilung der einzelnen Endpunkte und die Errechnung der theoretischen und der empirischen Wahrscheinlichkeit für jeden Endpunkt. Erweiterungen kann es in diverse Richtungen geben, so zum Beispiel die binomische Erweiterung. So beschäftigen sich die Schüler/-innen mit mathematischen Phänomenen.

 

Ähnliche Ideen gibt es auch für andere Phänomene, wie die Fibonacci-Folge, und auch die Zahl π kann mit Hilfe von Ozobot bestimmt werden.

Pascal from LMZ Baden-Wuerttemberg on Vimeo.