Aufgabenblock — AFB III
Begründen statt nur ausführen: Programme vergleichen, Aussagen prüfen und Projekte planen. Formuliere deine Antwort erst selbst in ganzen Sätzen, bevor du die Musterlösung aufklappst.
Begründe in 3–4 Sätzen, warum man beim Planen eines Calliope-Programms zuerst Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe festlegen sollte.
Hinweis: Denke an ein Projekt wie eine Alarmanlage.
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Musterlösung: Wer EVA festlegt, weiß, welche Sensoren und Ereignisblöcke gebraucht werden (Eingabe) und was am Ende sichtbar oder hörbar sein soll (Ausgabe). Dazwischen bleibt nur noch die Verarbeitung: Vergleiche, Variablen, Schleifen. So zerfällt die Aufgabe in überschaubare Teile, und man vergisst nichts.
Erläutere, an zwei eigenen Beispielen, wann ein Block in „beim Start“ und wann in „dauerhaft“ gehört.
Hinweis: Einmal oder immer wieder?
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Musterlösung: Alles, was nur einmal nötig ist, gehört in beim Start — z. B. die Funkgruppe setzen oder einen Zähler auf 0 stellen. Alles, was sich ständig wiederholen oder ständig geprüft werden soll, gehört in dauerhaft — z. B. ein Blinklicht oder ein Thermometer, das immer den aktuellen Wert zeigt.
Vergleiche, ein Programm mit acht kopierten Blöcken und eines mit einer Schleife. Nenne zwei Vorteile der Schleife.
Hinweis: Was passiert, wenn aus 8 plötzlich 20 werden soll?
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Musterlösung: Beide machen dasselbe. Die Schleife ist aber kürzer und übersichtlicher. Soll sich die Anzahl ändern, ändert man nur eine Zahl statt Blöcke zu kopieren oder zu löschen — das verhindert Fehler.
Erkläre, warum „wenn Knopf A gedrückt → zeige Nummer 1“ nicht mitzählt, und wie man das Programm zu einem Zähler macht.
Hinweis: Was merkt sich ein Ereignisblock?
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Musterlösung: Ein Ereignisblock führt bei jedem Druck dieselben Blöcke aus und merkt sich nichts. Deshalb erscheint immer die 1. Mit einer Variable Zähler (beim Start auf 0) und „ändere Zähler um 1“ im A-Block, gefolgt von „zeige Nummer Zähler“, wird mitgezählt.
Beurteile, die Aussage: „Ob man < 60 oder ≤ 60 schreibt, ist egal.“
Hinweis: Teste den Wert 60.
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Musterlösung: Die Aussage ist falsch. Für alle Werte außer genau 60 verhalten sich beide gleich. Beim Wert 60 ist „< 60“ falsch, „≤ 60“ aber wahr — dann läuft der andere Programmteil. Bei Messwerten kommt der Grenzwert durchaus vor, deshalb muss man sich bewusst entscheiden.
Erkläre, am Beispiel eines Punktezählers den Unterschied zwischen „setze Punkte auf 1“ und „ändere Punkte um 1“.
Hinweis: Drücke dreimal nacheinander.
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Musterlösung: „setze Punkte auf 1“ schreibt jedes Mal den Wert 1 hinein — der alte Wert geht verloren, nach drei Drücken steht dort 1. „ändere Punkte um 1“ nimmt den alten Wert und zählt 1 dazu — nach drei Drücken steht dort 3. Zum Zählen braucht man also ändere.
Beurteile, ob der Calliope als genaues Zimmerthermometer taugt.
Hinweis: Wo sitzt der Temperatursensor?
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Musterlösung: Nur eingeschränkt: Der Sensor sitzt im Prozessor, der sich beim Arbeiten erwärmt. Die Werte liegen deshalb meist etwas zu hoch. Für „wärmer/kälter“ oder Warnungen reicht das; für genaue Werte müsste man mit einem Thermometer vergleichen und den Unterschied abziehen.
Nimm Stellung, zu dem Vorschlag, dass alle Teams der Klasse Funkgruppe 1 benutzen.
Hinweis: Wer empfängt welche Nachrichten?
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Musterlösung: Das ist keine gute Idee: Alle Calliopes in Gruppe 1 empfangen alle Nachrichten aller Teams. Die Programme reagieren auf fremde Zahlen und funktionieren scheinbar falsch. Besser bekommt jedes Team eine eigene Gruppennummer — es gibt genug (0 bis 255).
Widerlege, die Aussage: „Wenn man das Tempo verdoppelt, klingt die Melodie eine Oktave höher.“
Hinweis: Was bestimmt das Tempo, was die Tonhöhe?
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Musterlösung: Das Tempo legt fest, wie lange ein Takt dauert: Bei doppeltem Tempo dauert jeder Ton halb so lange. Die Tonhöhe hängt aber nur von der Note (Frequenz) ab. Eine Oktave höher erreicht man nur durch die doppelte Frequenz, z. B. C (262 Hz) → C5 (523 Hz).
Entwickle, für das Projekt „Fahrradlicht“ (Knopf A schaltet an und aus, bei Dunkelheit automatisch an) eine Zerlegung in Startblöcke und nenne die nötige Variable.
Hinweis: Welche Anforderung braucht ständiges Prüfen?
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Musterlösung: Anforderungen: (1) Start: Licht aus → beim Start: setze an auf 0. (2) Knopf A wechselt → wenn Knopf A gedrückt: wenn an = 0 dann setze an auf 1 ansonsten setze an auf 0. (3) Automatik → dauerhaft: wenn Lichtstärke < 30 oder an = 1 dann LEDs an ansonsten aus. Die Variable „an“ merkt sich den Schalterzustand.