Appmusik16: Abschlussarbeiten SoSe16

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Gamification im Unterricht -Lernen mit LearningApp.org und Kahoot.it im Musikunterricht

1. Gamification

1.1 Was ist Gamification?

Unter Gamification (engl. game) oder auch Gamifizierung/Spielifizierung versteht man, dass spielerische Elemente in einen spielfremden Kontext mit einbezogen werden. Es handelt sich dabei um spieltypische Elemente wie Punkte, Preise und Vergleiche z.B. Highscores, Erfahrungspunkte, Ranglisten und ähnliches. Dadurch soll eine Motivationssteigerung bei den Anwendern erreicht werden. (Vgl. IT 1: http://wirtschaftslexikon.gabler.de)

1.2 Gamification und Unterricht

Gamification wird nun auch immer mehr Bestandteil des Unterrichts. Es ist erwiesen, dass die Motivation der SuS durch Gamifikation im Unterricht enorm ansteigt und auch ein Lernzuwachs entsteht. Prinzipien von Spielen werden in den Lernprozess integriert, sodass sich SuS Inhalte spielerisch erschließen können. Die Technik bietet dafür ein gutes Hilfsmittel. Diese Art des Lernens muss jedoch nicht ausschließlich mit technikbasierten Methoden und Hilfsmitteln praktiziert werden. (Vgl. Spang 2015, S.12 ff.)

2. Beschreibung: LearningApps.org und Kahoot.it

2.1 LearningApp.org

LearningApp.org wurde an der Pädagogischen Hochschule Bern, der Johannes Gutenberg Universität Mainz und der Hochschule Zittau/Görlitz im Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelt, mit dem Ziel neben Text, und Bild vermehrt Audio- und Videoinhalte im Unterricht zu nutzen. (Vgl. IT 2: http://learningapps.org, S.1) Auf der Internetplattform „LearningApp.org“ kann man beispielsweise selber eigene kleine Apps erstellen. Dazu ist ein Account nötig, der jedoch kostenfrei ist. Die LearningApp- Seite ist auf den unterschiedlichsten Geräten, die über einen Internetzugang verfügen, nutzbar. Sie kann sowohl auf dem Smartphone oder Tablet genutzt werden, wie auch auf einem Computer. Ebenso sind unterschiedliche Spracheinstellungen möglich. Auf der Internetplattform gibt es viele veröffentlichte Apps die nach verschiedenen Kategorien (z.B. Musik, Kunst, Sport, Mensch/Umwelt usw.), sowie nach Altersempfehlung (von Vorschule bis Berufs- und Weiterbildung) sortiert sind. Diese öffentlichen Apps kann man nach den verschiedenen Kategorien durchstöbern und sich passende oder interessante Apps für den Unterricht heraussuchen und spielen. Dies geht auch ohne einen Account zu besitzen. Die Apps auf dieser Seite sind alle so konzipiert, dass sie Wissen vermitteln sollen und die Spielenden etwas lernen oder trainieren. Es können mit der Applikation „App erstellen“ eigene Apps zur Wissensvermittlung erstellt werden. Dies geht ganz einfach, indem man eine passende Überschrift für die App wählt und eine Vorlage für das Format der App aussucht (Paare zuordnen, Millionenspiel, Wortgitter, Wo liegt was? usw.). Dort werden nun alle Antwortmöglichkeiten und Fragen eingetragen. Es können auch Bilder und Audiodateien, die zum Thema der zu erstellenden App passen, hochgeladen werden. Dazu gibt es auch eine automatische Bildersuche bei der Bilder angezeigt werden die man lizenzfrei nutzen kann. Die meisten der Vorlagen wie z.B. Auswahlaufgaben, Zuordnungsaufgaben, Sequenzaufgaben und Schreibaufgaben eignen sich um die App alleine zu spielen oder auch zu zweit. Manche Formate wie Mehrspieleraufgaben z.B. „Pferderennen“ können auch mit mehreren Spielern gegeneinander gespielt werden. Dieses „Framework zur Gamification hebt das Autorenwerkzeug von vergleichbaren Werkzeugen ab und ermöglicht die Herstellung von Lernbausteinen für mehrere Spieler, die gemeinsam oder gegeneinander spielen können.“ (IT 1: http://www.infosense.ch , S.206) Wenn alles eingetragen und hochgeladen wurde, wird die App gespeichert und kann gespielt werden. Nun kann man noch wählen, ob die App veröffentlicht werden soll, also für alle Nutzer von LearningApp verfügbar ist oder ob die App für den eigenen Gebrauch privat bleibt. Änderungen an der App sind jederzeit über den eigenen Account möglich. Auf der LearningApp- Plattform gibt es noch weiterer Funktionen, die für die Nutzung im Unterricht sinnvoll sind. So gibt es einmal die Funktion „Meine Apps“, dort sind die Apps die man selbst erstellt hat abgespeichert und es werden auch Apps die man interessant fand und sich gemerkt hat, aufgelistet. Unter „Meine Klassen“ können für SuS auch eigene Konten angelegt werden. Die Schülerkonten haben eingeschränkte Funktionen, so können sie beispielsweise keine Passwörter ändern und auch keine Apps veröffentlichen. Sie können jedoch mit ihrem Schülerprofil eigene Apps entwickeln und abspeichern. Wenn die SuS also für sich selbst oder für ihre Klassenkameraden Lernbausteine erstellen, findet ein sogenanntes „Lernen durch Lehren“ statt. (Vgl. IT 1: http://www.infosense.ch, S.205)

2.2 Kahoot.it

Kahoot.it ist eine spielorientierte Bildungswebsite, die 2013 in Norwegen gestartet wurde und seit dem großen Anklang findet. Die Plattform kann ebenfalls auf sämtlichen Endgeräten verwendet werden. Es gibt Kahoot auch als App für Android. Die Seite ist auf Englisch, es gibt aber Spiele in allen unterschiedlichen Sprachen Sie wird genau wie die LearningApps genutzt um SuS zu motivieren und den Lehrstoff spielerisch zu vermitteln. Ihr Motto lautet: „Making Learning Awesome!“. (Vgl. IT 5: https://de.wikipedia.org) Das interessante bei der Kahoot- Plattform ist, dass hier mehrere Spieler zusammen über verschiedene Geräte gegeneinander antreten können (classic mode oder team mode) und das auch auf Zeit gespielt wird. Am Ende erscheint eine Rangliste. Um dort selber Spiele zu erstellen, ist ein Account nötig, der aber ebenfalls kostenfrei ist und unter "Get my free Account" freigeschaltet werden kann. Um die dort vorhandenen öffentlichen Apps zu nutzen, braucht man sich jedoch nicht dort anzumelden. Diese findet man unter dem Menüpunkt „Public“. Man braucht jedoch von einer dort registrierten Person den zugehörigen Spielpin. Wenn man dort ein App (einen Kahoot) erstellen möchte, kann man zwischen den Vorlagen Quiz, Umfrage oder Diskusssion (quiz, discussion, survey) wählen. In die Vorlage wird das Thema, die Fragen und Antwortmöglichkeiten eingetragen und die richtige Antwort bestimmt, sowie auch Bilder und Audiodateien können eingefügt werden. Dafür gibt es vier Felder in unterschiedlichen Farben. Auch die Zeit in der die Antwort abgegeben werden muss, kann eingestellt werden (z.B. 10 Sekunden). Danach kann noch die Sprache eingestellt werden. Auch hier gibt es die Funktion die App privat zu nutzen oder zu veröffentlichen. Dann wird noch ein entsprechendes Startbild ausgewählt und das Spiel ist fertig und kann auch jederzeit wieder unter dem persönlichen Account verändert werden. Um ein Kahoot- Quiz zu spielen, wählt man das entsprechende Spiel aus und erhält einen Pincode. Diesen teilt man allen Personen die an dem Spiel teilnehmen sollen mit. Diese können sich mit dem Code auf der Kahoot- Seite anmelden und sich einen Nickname ausdenken. Wenn alle SuS eingeloggt sind kann das Spiel beginnen. Dabei erscheinen die Fragen und Antwortmöglichkeiten des Spiels nur auf dem Bildschirm der Person, die das Spiel gestartet hat. Die Lehrperson sollte deshalb ihren Bildschirm per Beamer an die Wand übertragen, sodass alle Teilnehmer etwas sehen können. Wenn in kleineren Gruppen gespielt wird, sollten sie sich so um das Spielleitergerät positionieren, dass alle etwas sehen können. Auf den Geräten der Teilnehmer erscheinen lediglich die vier farbigen Felder. Dort müssen sie dann das Feld anklicken/antippen, welches für die vermutlich richtige Antwort steht. Wenn die Zeit zum Antworten überschritten wird, erhält der Spieler null Punkte. Generell wird nach der Schnelligkeit und der Richtigkeit der Antwort bewertet. Am Ende des Spiels erscheint eine Rangliste. Auch hierbei ist es möglich, dass die SuS selber Spiele erstellen. (Vgl. IT 6 und 7 https://getkahoot.com)

3. Nutzung von Gamification im Unterricht am Beispiel von LearningApp.org und Kahoot.it

3.1 Allgemeine Unterrichtsvorschläge

Die Apps können helfen Verständnisfragen zu klären, neues Wissen und Allgemeinbildung zu erwerben, Einheiten eines Themas zu wiederholen oder zu vertiefen, alternative Testformen darstellen und als Hilfe für Diskussionen und Abstimmungen dienen Die LuL können sich dafür bereits vorhandene passende Spiele auf den beiden Plattformen heraussuchen und im Unterricht einsetzen, sie können aber auch ganz schnell eigene Apps erstellen die genau zum Unterrichtsthema passen. Dies ist auch so gut wie in allen Fächern möglich und auch in jeder Klasse, da dem Alter entsprechend Spiele ausgewählt werden können und der Schwierigkeitsgrad angepasst werden kann. Dies eignet sich auch gut zur Differenzierung. Es können zum Beispiel für schwächere SuS Apps ausgewählt werden, die weniger komplex sind und vereinfachte Inhalte enthalten. Wenn die SuS mit den Plattformen vertraut sind, können sie auch selber Apps zu einem Unterrichtsthema entwerfen. Die Plattform LearningApp ist dabei für jüngere SuS besser geeignet, da sie übersichtlicher ist und auch in verschiedenen Sprachen verfügbar ist. Dies kann z.B. anstatt eines Referates erfolgen. Die SuS, die das Spiel erstellen, setzen sich so mit dem Stoff auseinander, reduzieren ihn auf das Wesentliche und können das Ganze kreativ in einem passenden Format zum Ausdruck bringen. Andere SuS können dann mit den Apps ihrer Mitschüler ihr Wisen trainieren oder Neues entdecken und lernen. Es sollte jedoch von den LuL darauf geachtet werden, dass die Fragen und Antworten sauber formuliert werden und dass die Apps kontrolliert werden, bevor die anderen SuS sie ausprobieren. Natürlich sollte die Nutzung dieser Medien nur ein Bestandteil des Unterrichts sein und nicht ausschließlich genutzt werden. Es ist auch wichtig für die SuS mit konkreten Materialen zu arbeiten und diese nicht nur auf dem Bildschirm zu sehen. Die vorgestellten Plattformen können jedoch eine Ergänzung und Bereicherung des Unterrichtes darstellen. Die Plattform LearningApp eignet sich am besten um Neues zu erlernen, Inhalte zu wiederholen und dafür, dass die SuS eigene Apps erstellen und sich somit mit dem Thema auseinandersetzen. Die SuS können mit mehreren SuS gleichzeitig an den Computern arbeiten oder falls vorhanden Tablets oder Smartphones dafür nutzen. Die Plattform kahoot hingegen eignet sich eventuell besser am Anfang und am Ende einer Unterrichtseinheit. Zu Beginn kann sich die Lehrkraft so ein Bild des Wissenstandes der Klasse verschaffen und am Ende hat man durch die Rang und Punkteliste auch eine Übersicht, wie gut der Unterrichtsstoff verstanden wurde. Kahoot eignet sich auch gut als alternative Testform mit direktem Ergebnis. Natürlich ist dies nur bei Fragen sinnvoll, die eine eindeutige Antwort zulassen. Eine Schwierigkeit hierbei ist es, dass die meisten Schulen noch keine Tablets zur Verfügung haben oder nur vereinzelt. Kahoot kann zwar auch auf den Computern abgespielt werden, jedoch sind diese fest an einen Ort gebunden und daher könnte sich die Teilnahme damit schwierig gestalten. Am besten wäre es daher, wenn die SuS ihr Smartphone nutzen, um bei den Kahootspielen teilzunehmen. Dies kann ein weiterer Anreiz sein, da SuS normalerweise ihr Smartphone in der Schule nicht nutzen dürfen. In den Grundschulen hat jedoch sicherlich noch nicht jedes Kind ein Smartphone. Deswegen ist es eventuell auch sinnvoll, die Spiele nicht mit der ganzen Klasse sondern in einzelnen Gruppen durchzuführen oder die SuS zusammen im Teammodus spielen zu lassen. Generell sollte bei der Smartphonenutzung auch darauf geachtet werden, dass keine SuS ausgeschlossen oder diskriminiert werden, weil sie kein Smartphone besitzen.

3.2 Konkrete Unterrichtseinheit

Zu der Unterrichtseinheit „Instrumente“ im Musikunterricht in der 3./4. Klasse der Grundschule lassen sich die beiden Plattformen LearningApp und Kahoot sehr gut einsetzen. Zu Beginn der Unterrichtseinheit kann die Lehrkraft beispielsweise über die Plattform Kahoot mit den SuS ein Quiz zu den unterschiedlichen Instrumenten starten. Es können z.B. Bilder von Instrumenten gezeigt werden und die SuS müssen diese erkennen und die richtigen Bezeichnungen auswählen. Nach diesem Spiel hat die Lehrkraft einen groben Überblick welche Instrumente die Klassen schon gut kennt und welche eher nicht. Dies kann im anschließenden Unterrichtsgespräch beachtet werden. So können die LuL z.B. zu den unbekannten Instrumenten etwas mehr erzählen. Die SuS erhalten durch das Quiz einen ersten Einblick und den Anreiz sich über die Instrumente zu unterhalten und auszutauschen. Im nächsten Schritt kann eine Stationenarbeit stattfinden, bei der verschiedene Materialien zum Thema Instrumente bereitstehen mit denen sich die SuS selbstständig auseinandersetzen können. Es können Arbeitsblätter, Spiele, und Modelle genutzt werden. Es kann für die SuS auch reizvoll sein, die Instrumente einmal live zu erleben. Diese können entweder von der Lehrkraft präsentiert werden oder es können Musiker eingeladen werden, die ihr Instrument der Klasse vorstellen. Eine der Stationen kann dann auch die Plattform LearningApps sein, auf der die Lehrkraft zuvor passende Spiele herausgesucht oder selbst kreiert hat. Wenn die SuS zuvor noch nicht auf dieser Platform gearbeitet haben, sollten die LuL diese Station besonders unterstützen und den SuS den Umgang damit nahe bringen. Im späteren Verlauf dieser Unterrichtsreihe können die SuS dann in Partnerarbeit oder in kleinen Gruppen selber LearningApps erstellen. Wenn alle Stationen bearbeitet wurden, haben die SuS ein Grundwissen zu den Instrumenten erlangt. Nun können sich die einzelnen Gruppen jeweils nochmal intensiver mit einem Instrument beschäftigen und eine LearningApp für ihre Mitschüler zu ihrem Instrument erstellen. Diese können die SuS dann nutzen und ihr Wissen spielerisch vertiefen und festigen. Am Ende der Unterrichtsreihe kann erneut mit Kahoot ein Quiz zu den Instrumenten durchgeführt werden, um den Lernzuwachs zu messen und für die SuS einen schönen Abschluss des Themas zu geben. Bei dem Quiz können sie selber merken wie viel sie gelernt haben. Es kann das gleiche Quiz wie zu Beginn durchgeführt werden, um einen direkten Vergleich zu haben, es können aber auch noch weitere Tests zu dem Thema gemacht werden.

3.3 Appvorschläge zum Thema Instrumente

Kahoot zum Thema Instrumente

(kann nur aufgerufen werden wenn man auf der Seite angemeldet ist)

-Mein Kahoot: Was ist das für ein Instrument? (Anhand von Bildern die passende Antwort zuordnen) https://create.kahoot.it/#quiz/9c07bd5c-656c-4697-a4de-fdcd86bd27bc

- https://create.kahoot.it/#quiz/425ecd95-c103-4370-9543-726eb7189181 - https://create.kahoot.it/#quiz/43932e23-07c2-47a7-b842-8055ea5308a3

LearningApps zum Thema Instrumente

-Meine LearningApp (Instrumentenmemory: Bildern den richtigen Namen zuordnen) http://learningapps.org/display?v=p96g7to7216

- http://learningapps.org/28698 - http://learningapps.org/43648 - http://learningapps.org/45663 - http://learningapps.org/61561 - http://learningapps.org/94867 - http://learningapps.org/401224 - http://learningapps.org/50897 - http://learningapps.org/79518 - http://learningapps.org/1572670 - http://learningapps.org/myapps.php - http://learningapps.org/79550 - http://learningapps.org/272381

Quellen

• Spang, Andre (2015): Gamification im (Musik)- Unterricht. In: Musik und Computer 2015, Lugert Verlag, S. 12-17.

• IT 1: http://www.infosense.ch/hartmann/docs/delfi_2013_learningapps • IT 2: http://learningapps.org/LearningApps.pdf

• IT 3: https://www.phsz.ch/forschung/veranstaltungen/fachtagung-2013/ • IT 4: http://wirtschaftslexikon.gabler.de/Definition/gamification.html

• IT 5: https://de.wikipedia.org/wiki/Kahoot! • IT 6: https://files.getkahoot.com/academy/Kahoot_Academy_Getting_Started_Guide_2nd_d_-_June_2016.pdf

• IT 7: https://getkahoot.com/tutorials/Kahoot_Tutorials.pdf

Einsatz von Prozeduren zur Akkordbegleitung von Liedern in Scratch

Einleitung

Der Umgang mit modernen Medien und Fähigkeiten im Programmieren sind in der heutigen Welt wichtige Fähigkeiten. Mehr und mehr werden Programmierkenntnisse oder zumindest der Umgang mit formalen Strukturen, wie z. B. in einer Excel-Tabelle, im Berufsleben gefordert. Durch die frühe, spielerische Einführung ins Programmieren werden die dazu notwendigen Fähigkeiten, logisches Denken und Problemlöse-Kompentenzen, aber auch Kreativität gefördert.

In fächerübergreifenden Projekte können die Kinder anhand von musikalischen Themen Programmieren und grundlegende Informatik-Kenntnisse erlangen. Gleichzeitig werden dabei auch musikalische Kenntnisse vermittelt oder vertieft. Außerdem können Verknüpfungen zwischen ähnlichen Strukturen hergestellt werden. Dies kann das Lernen erleichtern, wenn das Verständnis in einem Fach leichter fällt als im anderen, oder das Verständnis vertiefen, was bei einem rein einfachlichen Unterricht nicht möglich ist.

Eine mögliche Programmierumgebung, die sich zur Einführung in die Programmierung für Kinder eignet, ist Scratch. Scratch zeichnet sich gegenüber früheren, textbasierten Programmiersprachen durch eine einfach zu bedienende grafische Benutzeroberfläche aus. Gleichzeitig bietet es die Möglichkeiten, moderne Medien einzubeziehen und damit Programme zu erstellen, die die Kinder stark ansprechen und daher motivieren: Geschichten, Animationen und Spiele (Scratch Team b).

Im Folgenden wird ein mögliches Projekt vorgestellt, in dem die Verwendung von Prozeduren als Programmiertechnik mit der Umsetzung einer Akkordbegleitung zu einem Lied fächerübergreifend kombiniert wird. Dazu wird zuerst die Scratch näher vorgestellt, bevor das eigentliche Projekt beschrieben wird. Abschließend erfolgt eine Diskussion über die Eignung und die Vor- und Nachteile der gewählten Umsetzung.

Die Programmierumgebung Scratch

Die Programmierumgebung Scratch wurde von der Lifelong-Kindergarten-Group am Media-Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt (Scratch Team b). Sie ist sowohl online über einen Browser (mit Flash-Unterstützung) als auch als offline Editor verfügbar und auf über 40 Sprachen übersetzt (ebd.). Die Benutzung ist völlig kostenfrei. Man muss sich lediglich mit einer Emailadresse registrieren, um seine Programme veröffentlichen zu können. Die veröffentlichten Projekte können von jedem ausgeführt werden. Durch einen Klick kann man außerdem den Quellcode einsehen und auch verändern.

Für Lehrer gibt es eine eigene Online Community, auf der sie Ideen und Konzepte austauschen können (ScratchED). Auch können Lehrer einen Lehrer-Account beantragen, um die Accounts ihrer Schülerinnen und Schüler leichter verwalten zu können (Scratch Team c).

Scratch ist eine leicht zugängliche, skriptbasierte Programmiersprache mit einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI). Anweisungen und Kontrollelemente können per Drag&Drop zu einem Programm zusammengestellt werden. Dadurch entfallen viele Syntaxfehler, die bei einer klassischen Programmiersprache zu Fehlern, Frustration und Zeitverzögerung führen. Außerdem wird die Funktionsweise von Kontrollstrukturen durch die grafische Darstellung verdeutlicht (vgl. Glossar).


Abbildung 1: Grafische Benutzeroberfläche der Programmierumgebung Scratch. Links die Bühne, darunter die verwendeten sprites. In der Mitte die Auswahl möglicher Anweisungen, und rechts der Bereich für die Skripte.

Abbildung 1: Grafische Benutzeroberfläche der Programmierumgebung Scratch. Links die Bühne, darunter die verwendeten sprites. In der Mitte die Auswahl möglicher Anweisungen, und rechts der Bereich für die Skripte.


In Abbildung 1 ist die grafische Benutzeroberfläche von Scratch im Webbrowser zu sehen. Sie ist in drei Hauptbereiche unterteilt. Links ist die Bühne, auch stage genannt, zu sehen. Sie zeigt das gewählte Bühnenbild sowie alle Figuren, die sogenannten sprites , an. Mit diesem Begriff werden in Scratch alle Objekte bezeichnet, die vom Benutzer ausgewählt oder selbst kreiert und in der Bühne platziert werden können. Zu jedem sprite kann ein Skript geschrieben werden, das sein Verhalten definiert. Das Bühnenbild und die sprites werden unter der Bühne noch einmal einzeln angezeigt. Durch Anklicken eines sprites oder des Bühnenbildes wird im Skriptbereich ganz rechts das entsprechende Skript angezeigt. In der Mitte dazwischen werden die verfügbaren Anweisungen angezeigt. Sie sind nach verschiedenen Kategorien wie Bewegung, Aussehen, Klang usw. sortiert und farblich gekennzeichnet.

Über den Anweisungen im mittleren Bereich befinden sich drei Reiter (vgl. Abbildung 1), die die Darstellung im mittleren und rechten Bereich verändern, wenn sie ausgewählt werden. Der erste, bereits ausgewählte, heißt Skripte und zeigt das Skript und die zur Auswahl stehenden Anweisungen an. Der zweite Reiter heißt Kostüme. Wenn er angeklickt wird, wird im rechten Bereich ein Bild des aktuellen Kostüms mit Möglichkeiten zur Bearbeitung angezeigt und in der Mitte die verfügbaren Kostüme. Die Kostüme sind verschiedene Bilder zu einem sprite. Durch einen Wechsel der Kostüme kann z. B. der Eindruck von Bewegung entstehen. Der dritte Reiter heißt Klänge. Wenn er ausgewählt wird, werden in der Mitte die verfügbaren Klänge angezeigt und im rechten Bereich der Klang dargestellt sowie Möglichkeiten zur Bearbeitung geboten.  

Unterrichtsentwurf

Im Folgenden wird ein fächerübergreifendes Projekt skizziert, in dem musikalische Elemente mit Programmstrukturen aus der Informatik verknüpft werden. Die Lehrziele dieses Projektes lauten:

Die SuS…

  • lernen den Aufbau von (Dur- und Moll-)Akkorden kennen.
  • nutzen ihr Wissen über den Aufbau von Akkorden, um eine Akkordbegleitung zu einem Lied in Scratch unter der Verwendung von Prozeduren zu programmieren.
  • produzieren zu einem Lied eine eigene Akkordbegleitung.
  • erkennen den Nutzen von Prozeduren und die Vorteile gegenüber einer Programmierung ohne sie.
  • reflektieren schriftlich über ihre musikalisch-kreativen Entscheidungen bei der Erstellung der Akkordbegleitung.
  • stellen ihre Ergebnisse auf der Projekt-Webseite dar und erläutern sie.

Dabei wird davon ausgegangen, dass die SuS mit elementaren Kontrollstrukturen von Programmen und der Programmierumgebung Scratch vertraut sind und dort bereits die Melodie eines selbst gewählten Liedes programmiert haben. Die Melodie soll nun um eine einfache Akkordbegleitung erweitert werden. Für die musikalische Umsetzung benötigen die SuS Kenntnisse im Notenlesen und grundlegende Erfahrungen über einfache rhythmische Begleitmuster.

Ebenfalls wird davon ausgegangen, dass es eine Projekt- oder Klassen-Webseite gibt, auf der die SuS sowohl Arbeitsmaterialien (Erklärvideos, Arbeitsaufträge, usw.) herunterladen als auch eigene Beiträge verfassen können, um ihre Arbeitsergebnisse zu präsentieren und zu erläutern (eine exemplarische Seite ist unter Projekt-Webseite zu finden).

In Scratch gibt es bereits die Möglichkeit, verschiedene Töne von c bis c4 von verschiedenen Instrumenten spielen zu lassen. Außerdem gibt es für einige sprites aufgenommene Töne, allerdings in deutlich reduziertem Umfang (sie können jedoch durch eigene Aufnahmen ergänzt werden). Scratch enthält aber noch keine vorgefertigte Methode, Akkorde zu spielen. Man könnte sie durch Audioaufnahmen hinzufügen, aber in diesem Projekt sollen sie aus den Einzeltönen aufgebaut werden.

Da sich in einem Lied mehrere Akkorde meist häufig wiederholen, macht es sehr viel Sinn, das Abspielen der Einzeltöne zusammenzufassen, anstatt jedes Mal mehrere Einzelanweisungen zu geben. Damit ist ein exemplarisches Beispiel für die Verwendung von Prozeduren beim Programmieren gegeben, anhand dessen das Konzept eingeführt wird.

Das Projekt umfasst mehrere Unterrichtsstunden. Zu Beginn der Unterrichtsreihe wird der Begriff des Akkords (= mehrere Töne erklingen gleichzeitig) eingeführt. Der Aufbau von Dur-Akkorden wird an der Tonleiter mit den Stufen erklärt. Die Erklärung mittels der Stufen ermöglicht es später, ggf. vorkommende alternative Akkorde, wie z. B. Septakkorde, einfach zu erklären und in Scratch umzusetzen. Moll-Akkorde können über das Verringern des mittleren Tons eines Dur-Akkordes um einen Halbton hergeleitet werden. Die Tiefe der Erklärungen kann dem Kenntnisstand der SuS angepasst werden (Verweise auf Moll-Tonleitern, Intervallen u. ä.). Wichtig ist es auch, die Schreibweise von Akkorden zu erläutern, inklusive der verschiedenen möglichen Notationsarten (vor allem die Notationsweise aus dem englischsprachigen Raum) damit die SuS später in der Lage sind, gegebene Begleitungen unabhängig von der verwendeten Schreibweise selbstständig umzusetzen.

Nach diesem Theorieteil folgt die praktische Umsetzung in Scratch. Dazu schauen sich die SuS zunächst nach dem Prinzip des Flipped Classroom (Zentrale für Unterrichtsmedien im Internet e. V. (ZUM.de)) ein Erklärvideo (als Hausaufgabe) an, das die Umsetzung der Akkordbegleitung in Scratch erläutert. Da die Erklärung als Video bereit steht, können die SuS später erneut darauf zurückgreifen, falls sich Fragen bei der eigenen Bearbeitung ergeben, die vorher noch nicht aktuell waren.

In diesem Erklärvideo soll der Einsatz und die Vorteile der Verwendung von Prozeduren erläutert werden. Dazu wird zunächst die Akkordbegleitung mit den bekannten Programmiertechniken, d. h. mit einzelnen Anweisungen und Kontrollelementen, erstellt und daran gezeigt, dass diese Umsetzungsweise ziemlich aufwendig und unübersichtlich ist. Als Alternative wird dann die Verwendung von Prozeduren zur Zusammenfassung mehrerer Töne zu einem Akkord vorgestellt und die Umsetzung in Scratch gezeigt.

Nach dem Betrachten des Videos sollen die SuS sich eigene Fragen zum Video notieren und einige kurze inhaltliche Fragen beantworten. Zu Beginn der nächsten Unterrichtseinheit werden die Fragen diskutiert bzw. von der Lehrperson beantwortet. Anschließend erhalten die SuS den Auftrag, ihre zuvor erstellte Melodie um eine Akkordbegleitung zu erweitern und dazu Prozeduren zu verwenden. Die SuS arbeiten in den gleichen (2er- bis 3er-)Gruppen wie bei der Melodieerstellung. Dadurch können sie sich gegenseitig unterstützen und ggfs. durch paralleles Arbeiten Zeit sparen. Als freiwillige Ergänzung können die schnelleren SuS noch ein weiteres Begleitinstrument hinzufügen, das beispielsweise die Grundtöne des Akkords spielt.

Wenn die Gruppe fertig mit der Programmierung ist, sollen die SuS ihr Projekt auf der Projekt-Webseite verlinken und vorstellen. Ggf. können sie ein Video ihres Liedes mit Scratch aufnehmen und ebenfalls dort hochladen. Zusätzlich sollen sie ihre Arbeit dort vorstellen und erklären. Hier können sowohl technische Probleme und ihre Lösungen vorgestellt werden, als auch musikalisch-kreative Entscheidungen begründet werden.

Im Anschluss können noch weitere Ideen der SuS zur Nutzung von Prozeduren umgesetzt werden, falls dies nicht bereits bei der Umsetzung geschehen ist. Eine Möglichkeit ist beispielsweise, je eine Prozedur für die Strophe und eine für den Refrain zu erstellen. Damit ist der Ablauf flexibler als bei einer reinen Wiederholung; es kann z. B. der Refrain zum Schluss mehrfach gespielt werden oder erst nach der zweiten Strophe.  

Diskussion

Die Programmierumgebung Scratch eignet sich sehr gut zur Produktion von multimedialen Inhalten, da bereits viele notwendige Elemente vorhanden sind. Die SuS haben bei der Erstellung ihres Liedes und der Begleitung die Auswahl zwischen verschiedenen Instrumenten, für die sowohl Töne als auch verschiedene Grafiken („Kostüme“) zur Verfügung stehen. Zusätzlich zu den musikalischen Effekten können auch noch unterhaltsame visuelle Effekte, wie z. B. Farbwechsel im Hintergrundbild oder Animation der Instrumente hinzugefügt werden. Allerdings erhöht dies auch die Last für das System, wodurch Asychronitäten (s.u.) entstehen können.

Ebenfalls eignet sich Scratch sehr gut als Einstiegssprache in die Programmierung. Es ist sehr einfach zu bedienen und verdeutlicht mit der grafischen Darstellung der Kontrollelemente ihre Funktion. Gleichzeitig ist es Turing-vollständig (Scratch - Scratch Wiki), d. h. es hat den gleichen Leistungsumfang wie andere gängige Programmiersprachen (z. B. Java).

Im musikalischen Bereich bietet Scratch den SuS die Möglichkeit, selbst Musik zu produzieren, ohne ein Instrument oder die Fingerfertigkeit besitzen zu müssen, um ihre musikalischen Vorstellungen umzusetzen. Dies entspricht den Schwerpunkt Musik auf Instrumenten spielen des Kompetenzbereichs Musik machen – mit Instrumenten aus dem Kernlehrplan Musik (Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen, 2008), nur dass die Instrumente durch die Programmumgebung ersetzt werden. Die musikalischen Konzepte und kreativen Ausdrucksmöglichkeiten bleiben jedoch erhalten, es ändert sich nur die technische Umsetzung. Weiterhin können sie nicht nur mit einem, sondern mit mehreren Instrumenten im Zusammenspiel musizieren, was mit realen Instrumenten bereits einige musikalische Erfahrung und Kooperationsvermögen erfordert.

Für das hier beschriebene Projekt erweist es sich von Vorteil, dass Scratch im Gegensatz zu anderen Programmen, mit denen sich Musik erzeugen und gestalten lässt, nicht bereits eine vorgefertigte Funktion zum Abspielen von Akkorden bietet. Somit können die SuS nicht auf einen Knopf drücken (wie z. B. in Garage Band), sondern müssen den Akkord selbst aus den Tönen zusammenstellen. Dazu benötigen sie das Wissen über den Aufbau von Akkorden. Durch die praktische Verwendung dieses Wissens wird dieses gefestigt und bleibt nicht nur abstrakt. Dasselbe gilt für die Fähigkeiten des Notenlesens, das sonst häufig schnell wieder vergessen wird und den SuS sinnlos erscheint, da sie keinen praktischen Nutzen erkennen können.

Allerdings ist die Eingabe der Noten und Notenwerte in Scratch etwas mühselig (dies gilt allerdings auch für andere Programme wie Garage Band). Jeder Ton muss einzeln mit der Tonhöhe und –dauer eingegeben werden. Aus Informatiker-Sicht ist dies nicht der optimale Einsatz für Programme, da ein Informatiker Probleme gerne generalisiert, d. h. das Programm soll für verschiedene Fälle, hier Lieder, funktionieren. Eine Informatik-Lösung wäre das Einlesen von Midi-Dateien, die das Programm unabhängig vom konkreten Lied machen. Dies ist in Scratch auch möglich, allerdings wird dadurch der gesamte musikalische Inhalt des Projektes obsolet, da bereits alles in der Midi-Datei vorhanden ist. Eine Erstellung eines Liedes mit Begleitung in einem Midi-Editor wiederum enthält nicht die Programmiertechniken, die mit diesem Projekt vermittelt werden sollen. Es ist jedoch zu vermuten, dass den SuS diese Problematik weniger bewusst ist und sie mit weit mehr Ausdauer und Enthusiasmus die Noten in Scratch eingeben als erwachsene Informatiker. Nichtsdestotrotz sollte die Lehrperson darauf achten, dass nicht allzu lange und komplexe Lieder von den SuS gewählt werden.

Bei der Verwendung von Scratch zum Zusammenspiel mehrerer Instrumente gibt es jedoch ein gravierendes Problem, für das keine Lösung gefunden werden konnte: die verschiedenen Instrumente, als sprites realisiert, laufen nicht völlig synchron, es kommt zu verzögerten Einsätzen und teilweise summieren sich die Differenzen auf, so dass ein Instrument länger spielt als das andere. Dieser Fall trat vor allem beim Einsatz von gebrochenen Akkorden auf, so dass dieses Begleitmuster aus dem Projekt entfernt wurde (vgl. Klavier im Projekt (Dido7 b)). Auf jeden Fall sollte in Scratch der Turbo-Modus eingeschaltet werden, der die Problematik etwas verringert. Die Verwendung des Offline-Editors von Scratch, in dem der Turbo-Modus für noch mehr Leistung sorgen soll, brachte hingegen beim Test keine wahrnehmbaren Verbesserungen.

Auch eine Verwendung von Broadcasts, wie sie im Handbuch zum Musikproduzieren mit Scratch (Heines, Ruthmann, Greher, & Maloney, 2012) vorgeschlagen wird, brachte nicht die gewünschte Synchronizität (s. Projekt (Dido7 a)). Allenfalls das Aufsummieren der unterschiedlichen Längen ließe sich dadurch theoretisch reduzieren. Daher bietet sich die Verwendung von Broadcasts vor allem für längere Melodien an. Allerdings handelt es sich bei Broadcasts um ein weiteres, etwas komplexeres Programmierkonzept, für das es in diesem Projekt keine inhaltliche Notwendigkeit gibt. Dadurch wird die Programmierung von Liedern verkompliziert und es muss Aufmerksamkeit auf technische Details gerichtet werden, die nichts mit dem musikalischen Ziel zu tun haben. Es bleibt also zu wünschen, dass dieses technische Problem in Zukunft von den Entwicklern von Scratch behoben wird.

Ein sinnvolles Anschlussprojekt wäre z. B. auch die Ergänzung des erzeugten Liedes um sprites, die eine Choreografie aufführen, wodurch sich ein Musikvideo mit Scratch erzeugen ließe. Da weitere sprites jedoch die Last des Systems weiter erhöhen, ist davon auszugehen, dass sich die Probleme mit der Synchronizität dadurch verschlimmern. Daher ist es vermutlich sinnvoller, für eine Choreografie mit einem fertigen Lied zu arbeiten, dass komplett als Audiodatei eingespielt wird.  

Literaturverzeichnis

Dido7 a. (kein Datum). Ein Vogel wollte Hochzeit machen mit Broadcasts. Abgerufen am 30.09. 2016 von https://scratch.mit.edu/projects/123426519/#editor
Dido7 b. (kein Datum). Ein Vogel wollte Hochzeit machen Testprojekt. Abgerufen am 30.09. 2016 von https://scratch.mit.edu/projects/119686039/#editor
Heines, J. M., Ruthmann, S., Greher, G., & Maloney, J. (2012). Making Music with Scratch Session Handout | ScratchEd. Abgerufen am 04. 09. 2016 von http://scratched.gse.harvard.edu/sites/default/files/scratch2012-workshophandout.pdf
Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen. (2008). Lehrplan Musik. In Ders. (Ed.), Richtlinien und Lehrpläne für die Grundschule in Nordrhein-Westfalen (pp. 85-95). Düsseldorf: Ritterbach Verlag.
Scratch - Scratch Wiki. (kein Datum). Abgerufen am 14.09. 2016 von https://wiki.scratch.mit.edu/wiki/Scratch#Features
Scratch Team a. (kein Datum). Forschung zu Scratch - Ausdenken, Entwickeln, Teilen. Abgerufen am 04.. 09. 2016 von https://scratch.mit.edu/info/research/
Scratch Team b. (kein Datum). Scratch - Über Scratch. Abgerufen am 03.09. 2016 von https://scratch.mit.edu/about/
Scratch Team c. (kein Datum). Scratch Educators. Abgerufen am 04.09. 2016 von https://scratch.mit.edu/educators/
ScratchED. (kein Datum). Abgerufen am 04.09. 2016 von http://scratched.gse.harvard.edu/
Wikipedia. (kein Datum). Skriptsprache - Wikipedia. Abgerufen am 14.09. 2016 von https://de.wikipedia.org/wiki/Skriptsprache
Zentrale für Unterrichtsmedien im Internet e. V. (ZUM.de). (kein Datum). Flipped Classroom - ZUM-Wiki. Abgerufen am 29.09. 2016 von https://wiki.zum.de/wiki/Flipped_Classroom


Link zu exemplarischer Projekt-Webseite.

Glossar

Anweisung 
einzelner Befehl innerhalb eines Programms. Normalerweise eine Zeile lang.
Abbildung 2: Anweisung in Scratch. Hier soll der Klang (aus der Datei namens) „Miau“ gespielt werden.
Abbildung 2: Anweisung in Scratch. Hier soll der Klang (aus der Datei namens) „Miau“ gespielt werden.
Bedingung 
überprüfbare Aussage.
Abbildung 3
Abbildung 4: Verschiedene Bedingungen in Scratch. Links wird abgefragt, ob die Maustaste gedrückt wurde. Rechts wird überprüft, ob die Variable Zähler den Wert „10“ hat. Dazu wird der Operator = verwendet.
Abbildung 3 und 4: Verschiedene Bedingungen in Scratch. Links wird abgefragt, ob die Maustaste gedrückt wurde. Rechts wird überprüft, ob die Variable Zähler den Wert „10“ hat. Dazu wird der Operator = verwendet.
Abbildung 5: Beispiel für den Einsatz einer Bedingung. Das Programm wartet, bis die Variable Zähler den Wert 10 hat. Die Variable Zähler muss natürlich in einem anderen Teil des Programms verändert werden, sonst wartet man ewig.
Abbildung 5: Beispiel für den Einsatz einer Bedingung. Das Programm wartet, bis die Variable Zähler den Wert 10 hat. Die Variable Zähler muss natürlich in einem anderen Teil des Programms verändert werden, sonst wartet man ewig.
Broadcast 
Eine Programmiertechnik, mit der dafür gesorgt wird, dass gewisse Programm(abschnitt)e gemeinsam starten. Dafür wird vom Hauptprogramm ein Signal gesendet. Die anderen Programm(abschnitt)e enthalten ein Element, dass kontinuierlich überprüft, ob ein entsprechendes Signal gesendet wurde. Falls dies der Fall ist, wird der entsprechende Programmabschnitt ausgeführt. Das Hauptprogramm kann entweder normal fortfahren oder warten, bis alle anderen Programm(abschnitt)e ein Signal zurückgesendet haben, dass sie fertig sind. Damit es bei mehreren Signalen nicht zur Verwechslung kommt, erhalten die Signale jeweils einen eigenen Namen.
Abbildung 6: Umsetzung der Broadcast-Technik in Scratch: Das Hauptprogramm sendet Nachrichten („Takt1“, „Takt2“ usw.) und wartet anschließend, bis alle Empfänger fertig sind mit der Ausführung, bevor es die nächste Nachricht sendet. Die anderen Programmabschnitte warten auf ihr Signal und führen die Anweisungen erst nach Empfang eines entsprechenden Signals aus. Nach Ausführung der Anweisungen senden sie ein Signal zurück, dass sie fertig sind (dies kann man aus der Grafik nicht erkennen, es geschieht im Hintergrund).
Abbildung 6: Umsetzung der Broadcast-Technik in Scratch: Das Hauptprogramm sendet Nachrichten („Takt1“, „Takt2“ usw.) und wartet anschließend, bis alle Empfänger fertig sind mit der Ausführung, bevor es die nächste Nachricht sendet. Die anderen Programmabschnitte warten auf ihr Signal und führen die Anweisungen erst nach Empfang eines entsprechenden Signals aus. Nach Ausführung der Anweisungen senden sie ein Signal zurück, dass sie fertig sind (dies kann man aus der Grafik nicht erkennen, es geschieht im Hintergrund).
if-Abfrage 
Kontrollelement. Die Anweisungen nach der if-Abfrage werden nur ausgeführt, wenn die angegebene Bedingung erfüllt ist. Kann mit einem else-Zweig erweitert werden. Diese Alternative wird ausgeführt, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist.
Abbildung 7: if-Abfrage (links) und if-else-Abfrage (rechts) in Scratch. Der rautenförmige Bereich muss noch mit einer Bedingung gefüllt werden.
Abbildung 8: if-Abfrage (links) und if-else-Abfrage (rechts) in Scratch. Der rautenförmige Bereich muss noch mit einer Bedingung gefüllt werden.
Abbildung 7 und 8: if-Abfrage (links) und if-else-Abfrage (rechts) in Scratch. Der rautenförmige Bereich muss noch mit einer Bedingung gefüllt werden.
Kontrollelement (Kontrollstruktur) 
vorgegebene Programmstruktur, die den Ablauf des Programms steuert, z. B. while-Schleife, if-Abfrage usw.
GUI 
Graphical User Interface (grafische Benutzeroberfläche).
Quellcode 
zugrunde liegende Anweisungen („Code“) eines Programms.
Skript 
Quellcode einer skriptbasierten Programmiersprache. Im Unterschied zu anderen Programmiersprachen werden sie direkt durch einen Interpreter ausgeführt, wodurch der Umweg über den Compiler und eine Anwendungsdatei entfällt. Skripte sind eher für kleinere Programme gedacht und haben häufig weniger Sprachelemente, die vor allem für größere Projekte hilfreich sind (Wikipedia).
while-Schleife 
Kontrollelement. Solange die angegebene Bedingung gilt, werden die Anweisungen innerhalb der Schleife ausgeführt. Äquivalent zur Repeat-until-Schleife. In Scratch gibt es nur die Repeat-until-Schleife.
Abbildung 9: Repeat-Until-Schleife in Scratch. Hier wird solange der Klang „dog2“ gespielt, bis die Leertaste gedrückt wird.
Abbildung 9: Repeat-Until-Schleife in Scratch. Hier wird solange der Klang „dog2“ gespielt, bis die Leertaste gedrückt wird.
Zählschleife 
Kontrollelement. Die Anweisungen innerhalb der Schleife werden x mal ausgeführt.
Abbildung 10: Zählschleife in Scratch. Hier wird der Klang „dog2“ zehn mal gespielt.
Abbildung 10: Zählschleife in Scratch. Hier wird der Klang „dog2“ zehn mal gespielt.