PrimaSTEM und LOGO

PrimaSTEM beruht auf der Idee von LOGO. Diese Sprache für Kinder entwickelten Seymour Papert und seine Kollegen 1967. In LOGO tippt das Kind Befehle ein, und eine Schildkröte zeichnet auf dem Bildschirm. In PrimaSTEM legt das Kind Tokens auf die Steuerung, und ein Holzroboter mit einem Stift zeichnet auf Papier. Ohne Tastatur, ohne Bildschirm, ohne Text. Diese Seite ist für Lehrkräfte, die LOGO oder Scratch kennen, und für alle, die verstehen wollen, was die Tokens tatsächlich tun.

Konzepte auf der Steuerung

Konzept	Auf der PrimaSTEM-Steuerung	In LOGO
Sequenz	Die Tokens laufen in der oberen Reihe von links nach rechts. Die LED des Paares, das gerade läuft, blinkt und erlischt dann	ein Befehl nach dem anderen
Befehl	Vorwärts, Rückwärts, Links, Rechts, Pause, Zufällige Bewegung	`forward`, `back`, `left`, `right`, `wait`
Parameter	Ein Zahlen-Token im selben Paar: Vorwärts + 200	`forward 200`
Standardwert	Vorwärts ohne Zahl = 150 mm, Links/Rechts ohne Zahl = 90°
Schleife	Ein Wiederholungs-Token im Paar: Vorwärts + Wiederholen 4	`repeat 4 [forward 150]`
Prozedur	Die untere Reihe (5 Paare) ist die Funktion. Das Token „Funktion“ ruft sie auf	`to shape ... end`, dann `shape`
Prozedur in einer Schleife	Das Token „Funktion“ und ein Wiederholungs-Token in einem Paar: Funktion + Wiederholen 5	`repeat 5 [shape]`
Einer Prozedur einen Wert übergeben	Vorwärts 100 fährt 100 mm und speichert 100. Rufen Sie danach eine Funktion auf, in der Vorwärts ohne Zahl steht, fährt sie ebenfalls 100. Ändern Sie Vorwärts vor dem nächsten Aufruf, und dieselbe Funktion zeichnet die Figur in einer anderen Größe	ähnlich wie `shape 100`, `shape 50`
Rekursion	Das Token „Funktion“ in der unteren Reihe: Die Funktion ruft sich selbst auf, bis Sie wieder ▶ Start drücken	eine Prozedur ruft sich selbst auf
Variablen	Jeder Befehl merkt sich seinen letzten Wert: Vorwärts, Rückwärts, Links, Rechts und Pause sind fünf unabhängige Variablen. Vorwärts ohne Zahl fährt so weit wie das letzte Vorwärts	`make "step 200`, dann `forward :step`
Arithmetik mit einer Variablen	Vorwärts + „+30“: 30 zum gespeicherten Wert addieren und fahren	`make "step :step + 30 forward :step`
Operationen	+ − × ÷ √ ^ mit dem gespeicherten Wert, von −5000 bis 5000, ganze Zahlen	`sum`, `difference`, `product`, `quotient`, `sqrt`, `power`
Negative Werte	Ein negatives Ergebnis kehrt die Bewegung um: Vorwärts −50 fährt 50 mm zurück, Links −30 dreht 30° nach rechts	`forward -50`
Zufall	Das Wiederholungs-Token mit dem Würfel (1 bis 6 Mal) und das Token „Zufällige Bewegung“	`random 6`
Stift	Ein Stift in der Mitte des Roboters	`pendown`
Fehlersuche	Den Roboter beobachten, das falsche Token finden, es austauschen	die Zeile korrigieren

Jeder Befehl hat seinen eigenen gespeicherten Wert: Wenn Sie Vorwärts ändern, ändert sich Links nicht. Beim Ausschalten der Steuerung kehren alle Werte zu den Standardwerten zurück: 150 mm, 90°, 1 s für Pause. Den Standardschritt ändern Sie dauerhaft mit dem Service-Token „Standard-Schrittlänge festlegen“ (siehe Gerät und Einrichtung). Das Kind rechnet. Der Roboter führt das Programm genau aus.

Beispiele: dasselbe Programm auf der Steuerung und in LOGO

Jedes Beispiel hat einen Link. Er öffnet den Simulator mit diesem Programm auf der Steuerung und startet es.

Quadrat

Steuerung: obere Reihe Funktion × 4. Untere Reihe: Vorwärts 300, Rechts.

repeat 4 [forward 300 right 90]

Im Simulator starten

Programm auf der Steuerung

Was der Roboter zeichnet

Für Kinder von 4–6 Jahren können Sie die Zahlen weglassen: Vorwärts und Rechts ohne Zahlen zeichnen ein Quadrat mit 15 cm Seitenlänge.

Gleichseitiges Dreieck

Steuerung: obere Reihe Funktion × 3. Untere Reihe: Vorwärts 400, Rechts 120.

repeat 3 [forward 400 right 120]

Im Simulator starten

Programm auf der Steuerung

Was der Roboter zeichnet

Warum 120 und nicht 60? Der Roboter dreht um den Außenwinkel. Die drei Drehungen zusammen müssen eine volle Umdrehung ergeben: 3 × 120 = 360.

Fünfzackiger Stern

Steuerung: obere Reihe Funktion × 5. Untere Reihe: Vorwärts 400, Rechts 144.

repeat 5 [forward 400 right 144]

Im Simulator starten

Programm auf der Steuerung

Was der Roboter zeichnet

5 × 144 = 720: Der Roboter dreht sich zweimal ganz herum, und die Linie schließt sich zu einem Stern.

Kreis

Steuerung: obere Reihe Funktion × 36. Untere Reihe: Vorwärts 25, Rechts 10.

repeat 36 [forward 25 right 10]

Im Simulator starten

Programm auf der Steuerung

Was der Roboter zeichnet

Ein Kreis ist ein Vieleck mit vielen kurzen Seiten: 36 × 10° = 360°.

Quadratische Spirale (Variable und Arithmetik)

Steuerung: obere Reihe Vorwärts 30, Funktion × 20. Untere Reihe: Rechts, Vorwärts +30.

make "side 30
forward :side
repeat 20 [
  right 90
  make "side :side + 30
  forward :side
]

Im Simulator starten

Programm auf der Steuerung

Was der Roboter zeichnet

Vorwärts 30 setzt den gespeicherten Wert. Bei jedem Durchlauf der Funktion verlängert „+30“ die Seite um 30 mm: 60, 90, 120 und so weiter. Das erste Vorwärts 30 setzt den Wert zurück. Wenn Sie wieder ▶ Start drücken, entsteht deshalb dieselbe Spirale.

Sechseck (Winkel durch Division)

Steuerung: obere Reihe Rechts 360, Rechts ÷6, Funktion × 6. Untere Reihe: Vorwärts 200, Rechts.

make "angle 360 / 6
repeat 6 [forward 200 right :angle]

Im Simulator starten

Programm auf der Steuerung

Was der Roboter zeichnet

Rechts 360 macht eine volle Umdrehung und speichert 360. Rechts ÷6 teilt den gespeicherten Wert und dreht um 60°. In der Funktion nimmt Rechts ohne Zahl wieder 60°. Die zwei Drehungen am Anfang ändern nur, wohin der Roboter vor dem Zeichnen schaut; die Figur bleibt ein Sechseck. Die Steuerung teilt ganzzahlig und verwirft den Rest. Damit sich die Figur schließt, teilen Sie 360 durch eine Zahl ohne Rest: 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. Zum Beispiel ergibt 360 ÷ 7 den Wert 51°, und dem Siebeneck fehlen 3° zum Schließen. Weitere Zeichnungen: Zeichnungsbeispiele.

Worin sich PrimaSTEM von LOGO unterscheidet

PrimaSTEM deckt die Grundlagen der LOGO-Turtle-Grafik ab. Manches funktioniert anders, und das ist Absicht:

Ein Paar, ein Befehl und ein Wert. In einem Zellenpaar liegt ein Befehl und höchstens ein Wert: eine Zahl, eine Wiederholung oder eine Operation. Deshalb kann auch ein vierjähriges Kind das Programm lesen.
Keine Bedingungen (if). Das Programm läuft jedes Mal gleich. Zufall bringen nur der Würfel und die Zufällige Bewegung.
Die Funktion hat keine benannten Parameter. Sie wird mit einer Wiederholung aufgerufen und nimmt die Werte, die vor dem Aufruf gesetzt wurden (siehe Tabelle oben).
Programmlänge: 6 Paare in der Hauptreihe, 5 in der Funktion.
Den Stift steckt man von Hand ein, wenn das Kind möchte, dass der Roboter zeichnet.

Wenn ein Kind der Steuerung entwachsen ist, arbeitet derselbe Roboter mit Scratch.

Zum Weiterlesen

Seymour Papert, Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas, 1980.
Lehrerhandbuch: Lektionen vom ersten Programm bis zur Arithmetik.
Leitfaden zum Lernen. Buch 1: 12 Lektionen für Kinder ab 4 Jahren.

Erste Schritte

Lehren und Lernen

Referenz

Sicherheit und Support

Konzepte auf der Steuerung

Beispiele: dasselbe Programm auf der Steuerung und in LOGO

Quadrat

Gleichseitiges Dreieck

Fünfzackiger Stern

Kreis

Quadratische Spirale (Variable und Arithmetik)

Sechseck (Winkel durch Division)

Worin sich PrimaSTEM von LOGO unterscheidet

Zum Weiterlesen

​Konzepte auf der Steuerung

​Beispiele: dasselbe Programm auf der Steuerung und in LOGO

​Quadrat

​Gleichseitiges Dreieck

​Fünfzackiger Stern

​Kreis

​Quadratische Spirale (Variable und Arithmetik)

​Sechseck (Winkel durch Division)

​Worin sich PrimaSTEM von LOGO unterscheidet

​Zum Weiterlesen

Konzepte auf der Steuerung

Beispiele: dasselbe Programm auf der Steuerung und in LOGO

Quadrat

Gleichseitiges Dreieck

Fünfzackiger Stern

Kreis

Quadratische Spirale (Variable und Arithmetik)

Sechseck (Winkel durch Division)

Worin sich PrimaSTEM von LOGO unterscheidet

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