Steuern mit dem Computer: Unterrichtsverlauf

durchgeführt in Klasse 8, Realschule
Stundenzahl 8-10 Stunden

Literatur: Degelmann, Wolfgang, Die Technikstunde 126/2002 (Information und Kommunikation)
Arbeitsblätter: Dr. Andreas Marx, Staatliches Seminar für schulpraktische Ausbildung Freiburg

1. Problemstellung / Erkundung
• Hinführendes Unterrichtsgespräch über den Zweck von Verkehrsampeln, grundlegende Parameter (zeitliche Abfolge von Ampelphasen) und Optimierung der Verkehrssicherheit
• Erarbeitung von Beobachtungsprotokollen bezüglich wirklichen Ampelanlagen als Grundlage für das Programieren
• Analyse örtlicher Ampelanlagen
• Besprechung der Ergebnisse in der Gesamtgruppe

 
2. Transfer in die Modellebene
• Vergleichen des Ampelmodells mit den erkundeten Ampelanlagen
• Klärung der Bedarfsfunktionen und Induktionsschleifen des Modells
• Bestimmung der Belegung des Modells durch das Interface, Arbeitsblatt 1

 
3. Aufgabe "Steuerung einer einfachen Ampelanlage"
• Funktionsanalyse, Arbeitsblatt 2

In der Grafik ist die Lampenfolge der Ampelphasen farbig richtig zu kennzeichnen. Die Belegung des digitalen Ausgänge (DOUT) sowie die Ergebnisse aus den Analysen der erkundeten Ampelanlagen werden in die Funktionstabelle übertragen
• Umsetzung in ein Programm, Einführung bzw. Entwicklung eines Programmkopfes mit allen wichtigen Informationen über das Programm
• Testen des Programms, eventuell Fehlerüberprüfung und -korrektur
• Optimieren des Programms bezüglich Effektivität und Vereinfachung

 
4. Aufgabe "Steuerung einer einfachen Ampel mit Bedarfsmeldung"
• Erarbeitung einer neuen Programmstruktur: Belegung der DINs (Digitaleingänge), IF-THEN-Verzweigung
• Transfer in die Modellebene: Belegung der DINs feststellen und das Arbeitsblatt 1 ergänzen
• Funktionsanalyse (kann in der Tabelle von Arbeitsblatt 1 erfolgen)
• Optimierung in der Gesamtgruppe, hierbei verschiedene mögliche Lösungen zulassen

 
5. Aufgabe "Steuerung einer kompletten Kreuzung", Arbeitsblatt 3
• Differenzierung nach Leistungsstand und Motivation
• Möglichkeit: Einführung des Programmablaufplans (PAP) 
• Optimierung der Programme

 
6. Anbindung an die technische Realität

Funktionsüberprüfung des Programms im Hinblick auf die Realität (z.B. städtische Verkehrsleitzentrale,  reale  Ampelprogramme)
 
7. Abschluss der Unterrichtseinheit

Thematisierung der wirtschaftlichen, gesellschaftlichen und indviduellen Veränderungen und Auswirkungen der computerunterstützten Automatisierung
 
8. Zusammenfassung der methodischen Schrittfolge: Problemstellung - Transfer in die Modellebene - Funktionsanalyse - (PAP) - Programmierung - Test - Optimierung - Transfer in die technische Realität