Squeak-EToys mit meinen Kindern - Woche 4

[Erstes Mal gesendet am 10.10.2004]

Hallo -

Letzte Woche haben wir uns den "straight line programs" zugewandt - also eigentlich dem "klassischen Programmieren". Ich muss noch etwas nachdenken, ob das eine gute Idee war und wo es hinführt ... jedenfalls haben wir jetzt zwei Stunden damit verbracht.

Die erste Aufgabe war simpel: "Bringe das Auto dazu, dass es ein L malt".

Dazu haben wir uns die Stifte-Befehle angesehen und einmal damit herumgespielt. Dann habe ich beide ein leeres Skript herausziehen lassen und mit "gehe vorwärts"- und "drehe dich"-Befehlen befüllen lassen. Das hat gedauert: Denn die "atomare Betrachtungsweise" kommt erst ganz langsam; z.B. das Verstehen, dass "drehe dich um" *nicht* bedeutet, dass man dann gleich weitergeht, sondern nur ein Auf-der-Stelle-Drehen ist. Aber gegen Ende der Stunde war das dann klar ... andere Dinge bieten aber Anlass zu Kritik:

15. Es gibt keine Einheiten. Bei den Winkeln haben Lukas (4. Klasse Grundschule) und ich Katrin (3. Klasse) erst einmal die Winkel erklären müssen: 90 Grad ist ein rechter Winkel, 180 Grad ist Umdrehen usw. Ab dann hat Katrin auch gesagt "gehe vorwärts um 100 Grad" ... das darf nicht sein. Wenn EToys Science (u.a.Physik) für Kinder rüberbringen wollen, müssen die Einheiten vorhanden und korrekt sein (wie man die "Pixel-Einheiten" beim Vorwärtsgehen nennen soll? Keine Ahnung ... wie wär's damit, sich Einheiten von Angstrom bis Lichtjahre aussuchen zu dürfen und "irgendwo" einen Maßstab einstellen zu können?!).

16. Natürlich habe wir mit der Stiftgröße (und Katrin auch mit allen Farben) gespielt: Bei Stiftgröße 111111 hat sich Squeak dann über OutOfMemory beschwert ... Sollte man vielleicht abfangen.

17. Das true/false für Stift unten/oben ist unschön ... aber ich denke, das ist das Übersetzungsproblem.

18. Steppen durch EToys-Skripts wäre ganz wichtig - geht vielleicht sogar :-), habe ich aber noch nicht erforscht. Ich muss mir einmal Zeit für Wikis nehmen ...

Als Hausaufgabe gab es dann andere Buchstaben - für Lukas ein K, für Katrin ein N. Lukas hat dann im Lauf der Woche alle "seine" Buchstaben L U K A S (eckig) "programmiert", Katrin hat das M zusammenmontiert.

Gestern haben wir dann noch weiter mit Skripts herumgespielt: Lukas mit dem "do"-Befehl, um ein L und ein U hintereinanderzuschreiben - das "Zwischenskript" mit Heben des Stifts, zum Beginn des U fahren, sich richtig gedreht hinstellen und wieder runter mit Stift war gar nicht so leicht! Katrin hat sich mehr dem Malen hingegeben und ein M (bzw. W) immer wieder in vielen Farben übereinandergestapelt (d.h. von ihrem "Buntauto" stapeln lassen).

... und ich weiß keine Hausaufgabe und kein Thema für nächste Woche ... spätestens morgen muss ich das liefern!

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Aber ich habe eine andere und (wie ich finde) tiefschürfende Frage, die ich hier nur kurz anreiße:

Zuerst einmal eine kleine Geschichte von letzter Woche: Da hat Katrin ihr L gemalt und, weil sie noch in der "Automatik-Welt" der Autos war, das Skript auf laufend gesetzt. Mit einem 90-Grad-Winkel entsteht dann in kürzester Zeit ein Quadrat, über das das Buntauto herumsaust.

Nun hat Katrin den Winkel auf 89 Grad verstellt - und siehe da: Es entsteht langsam ein "dicker Kreis". Dasselbe passiert auch bei 91 Grad und bei anderen Winkeln.

"Wieso?" - fragen Katrin und Lukas.

Ich habe es ihnen *nicht* erklärt - denn das, was da passiert ist, ist - behaupte ich einmal - ein Beispiel für

* ein "emergentes Verhalten eines dynamischen Systems"; und für
* einen Fixpunkt (Attraktor) einer (mathematischen) Folge; und für
* einen großen Unterschied zwischen der Einfachheit eines Generators (das "leicht verbogene L") und der Komplexität und Ganz-anders-Geartetheit des "Limes" in seiner "geschlossenen Form" (der "dicke Kreis"); und für

* (in diesem Sonderfall) ein labiles Gleichgewicht eines dynamischen Systems (jede kleine Abweichung von 90 lässt das Quadrat verschwinden)

(und es gibt sicher noch viele andere Sichten auf diesen Effekt).

Nun ist das wahrscheinlich das komplizierteste, was uns in der Mathematik und Physik (und Biologie und Chemie) passieren kann - aber auch in der wirklichen Natur das wichtigste. Alle "simplen, linearen, stabilen Effekte, wo Ursache und Wirkung von gleicher Komplexität sind," sind für 4 Bereiche ausgespart:

a. die Schulmathematik
b. das Squeaklernen mit Kindern
c. die Historie der Physik ab Galilei bis ca. 1950 (vor den Laser)
d. die Ingenieursdisziplinen, insbesondere die ganze technische und praktische Informatik.

Das ist ein "bold statement" - weiß ich -, aber ich denke, es ist wahr. Ganz kurz zu den einzelnen Punkten, von hinten nach vorn:

Ad d. Eine Wette: Ich wette, dass es in Programmen, die tatsächlich im Einsatz sind, nirgends ein Statement von folgender Form gibt:

        n := n + array[n];
(mit der Ausnahme stochastischer Algorithmen, die "irgendeine Herumrechnerei" brauchen - z.B. Kollisionsbehandlung in Hashtabellen; aber sogar dort ist soetwas eher lächerlich als sinnvoll; und natürlich von Simulationen realer physikalischer usw. Systeme). Der Grund:

      n := array[n];
könnte man als "dynamisches System mit Rückkopplung auf sich selber" interpretieren. Es könnte aber auch (siehe z.B. Donald Knuths Implementierung von TeX) ein "Pointer-Surrogat" sein, wo n ein "uninterpretierter" Pointer ist. Damit ich das auch noch ausschließe, nehme ich

        n := n + array[n];
- hier ist n nun doch mit Zahlensemantik behaftet. Soetwas wird von Ingenieuren wie die Pest vermieden, weil man die zugehörige Invariante sich nicht mehr vorstellen und nicht mehr verifizieren kann.

Ad c. Ich vermute, dass der große Durchbruch der Physik um Brahe, Galilei und dann Newton war, ein "Verfahren" hervorgebracht zu haben, dass genau die Beispiele des emergenten, Fixpunkt-, usw.-Verhaltens aus der Physik *ausschließt* - und einmal nur "einfache", "polynomielle" Zusammenhänge behandelt. Damit ist die reale Welt in weiten Strecken außen vor - aber der Rest (insbesondere das Universum) wird in weiten Strecken "behandelbar". Das erst hat Aristoteles mit seiner Betrachtung der realen Welt wirklich entthront.

Erst mit dem Laser (oder vielleicht in der Nähe dazu) hat die mathematische und analytisch-physikalische Betrachtung emergenter Phänomene gestartet (vielleicht gibt's Ausnahmen und Spezialfälle früher - würde micht interessieren, wenn da jemand was weiß) ...

Ad b. Emergentes Verhalten ist lustig - aber (klassische) "Science" kann man damit nicht lernen: Dazu muss man wohl den Weg der Naturwissenschaft von Galilei angefangen nachgehen ... oder nicht? Ich bin zu "klassisch" geprägt und kann die Formeln der klassischen Physik zu gut (und kann damit auch vieles berechnen); und ich bin in meinem Beruf als Software-Ingenieur darauf getrimmt, "lineares" und nachvollziehbares=testbares Verhalten zu erzeugen (von Analyse über Design zu Implementierung), als dass ich einen anderen Weg sehen würde. Ich fürchte auch, dass sonstige "alternative Wege zur (Natur-)Wissenschaft" eher aus Ecken wie Waldorf/Steiner oder falsch verstandenem/anders instrumentalisiertem Montessori-Cliquen usw. kommen - aber das ist jetzt eine grobe Unterstellung, gegen die ich gerne konkrete Gegenbeispiele hätte.

Ad a. Auch die Schulmathematik muss - aus Verständnis- und Prüfbarkeitsgründen - alle "nicht-linearen", "emergenten" Systeme verbannen oder zumindest in "Nischen" (letztes Sechstel einer Arbeitsgemeinschaft) verstecken ...

Ein negativer Gedanke: Ich fürchte, dass diese Aspekte ein Beibringen von Science, Mathematik, Physik, Naturwissenschaft. Wissenschaftsverständnis usw.usf. in der Schule oder zu Hause *mit Squeak/EToys* um nichts einfacher machen als *ohne Squeak/Etoys*: Denn es muss wieder die reale Welt von der "Schulwelt" geschieden werden, und wieder werden viele Kinder die Freude an der künstlichen, machbaren Welt nicht mitmachen, weil sie den langen Weg zur Wirklichkeit (in der Physik mehr als 350 Jahre) nicht sehen.

Ein positiver Gedanke: Aber allein die Möglichkeit, sich der gleichen "künstlichen Welt" ganz andersartig nähern zu können, macht diese Gebiete für viele Kinder zugänglich, die bei den Tafel-, Vortrags-, Schulbuchmethoden gar keine Möglichkeit hatten, einen "intuitiven Spaß an der Sache" zu bekommen.

Aber der negative Gedanke überwiegt bei mir ...

... Ende der roh hingeschriebenen Gedanken zu einem abseitigen oder doch nicht so abseitigen Thema ...

Regards
Harald

Harald M. Müller (2004-10-22 09:49):

> [Erstes Mal gesendet am 10.10.2004]
>
> Hallo -
>
> Letzte Woche haben wir uns den "straight line programs" zugewandt - also
> eigentlich dem "klassischen Programmieren". Ich muss noch etwas
> nachdenken, ob das eine gute Idee war und wo es hinführt ... jedenfalls
> haben wir jetzt zwei Stunden damit verbracht.

Nöööö ... du musst a) sehen, ob es eine gute Idee war und b) die Kinder
dafür sorgen lassen, dass es eine gute Idee wird.

>
> Die erste Aufgabe war simpel: "Bringe das Auto dazu, dass es ein L
> malt".

Hat jemand gefragt, wie das mit dem Auto und der Ecke funktionieren
soll? Nur interessehalber...

??? Hattest du nicht letztes Mal schon die Skalierung vom
Lenkradeinschlag? 10 Grad beim Lenkrad wird 1 Grad beim Auto?
Winkel: "Wie sehr wir uns drehen"

Ist auch immer ein guter Anlass, sich etwas Bewegung zu verschaffen,
weil man da statt der Autos am Bildschirm Bruder bzw. Schwester
fernsteuern kann. 3 Schritte vorwärts, 90 Grad links usw.

> Ab
> dann hat Katrin auch gesagt "gehe vorwärts um 100 Grad" ... das darf
> nicht sein.

Liegt daran, dass sie Winkel noch nicht mit Drehen verbindet bzw. das
als getrennte Tätigkeiten erfasst hat. Lässt sich aber auf dem Teppich
beheben :-)

> Wenn EToys Science (u.a.Physik) für Kinder rüberbringen
> wollen, müssen die Einheiten vorhanden und korrekt sein (wie man die
> "Pixel-Einheiten" beim Vorwärtsgehen nennen soll? Keine Ahnung ... wie
> wär's damit, sich Einheiten von Angstrom bis Lichtjahre aussuchen zu
> dürfen und "irgendwo" einen Maßstab einstellen zu können?!).

Wie wärs mit "Punkte auf dem Bildschirm"? Mit einer Lupe kann man das
nämlich wunderbar erkennen.

> Als Hausaufgabe gab es dann andere Buchstaben - für Lukas ein K, für
> Katrin ein N. Lukas hat dann im Lauf der Woche alle "seine" Buchstaben L
> U K A S (eckig) "programmiert", Katrin hat das M zusammenmontiert.

Wie schon gesagt: "trotz" aller Bemühungen was gelernt :-)

Ich jetzt auf Anhieb auch nicht, außerdem erhebt sich unser Jüngster
gerade von seinem Mittagsschlaf und ich bin jetzt gleich beschäftigt :-)

"Weil es nicht genau passt" wäre meine erste Reaktion ... dann würde ich
mit den Winkeln spielen und so ganz dezent ein Drei- oder Sechs oder
Achteck herauskitzeln. Die beiden könnten dann bis zum nächsten Mal
versuchen, "schöne" Ornamente hinzukriegen. Können die Autos
zwischendurch Farben wechseln?

Wenn man es *so* sieht, ja. :-) Ich behaupte mal, für die Kinder ist es
eine prima Gelegenheit, Muster malen zu lassen. Hast du mal irgendwann
einen "Spirograph" besessen?

>
> Ein negativer Gedanke: Ich fürchte, dass diese Aspekte ein Beibringen
> von Science, Mathematik, Physik, Naturwissenschaft.
> Wissenschaftsverständnis usw.usf. in der Schule oder zu Hause *mit
> Squeak/EToys* um nichts einfacher machen als *ohne Squeak/Etoys*: Denn
> es muss wieder die reale Welt von der "Schulwelt" geschieden werden, und
> wieder werden viele Kinder die Freude an der künstlichen, machbaren Welt
> nicht mitmachen, weil sie den langen Weg zur Wirklichkeit (in der Physik
> mehr als 350 Jahre) nicht sehen.

Warte es ab ... vertrau deinen Kindern.

>
> Ein positiver Gedanke: Aber allein die Möglichkeit, sich der gleichen
> "künstlichen Welt" ganz andersartig nähern zu können, macht diese
> Gebiete für viele Kinder zugänglich, die bei den Tafel-, Vortrags-,
> Schulbuchmethoden gar keine Möglichkeit hatten, einen "intuitiven Spaß
> an der Sache" zu bekommen.
>
> Aber der negative Gedanke überwiegt bei mir ...

Zerbrich dir darüber nicht zu sehr den Kopf. Warte, was sich im Lauf der
Zeit mit den Kindern ergibt.

>
> ... Ende der roh hingeschriebenen Gedanken zu einem abseitigen oder doch
> nicht so abseitigen Thema ...

Genau rechtzeitig, weil hier dringend jemand eine frische Windel
braucht!

Schönes Wochenende,
s.

--
Stefan Schmiedl
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Stefan Schmiedl wrote:
Hallo zusammen,
Spirograph hatte ich bei ebay günstig (zwischen 1,50 und 5 Euro ohne
Porto) erwerben können.
Fand großen Anklang  (8 Jahre und 10 Jahre)
(und greift die Getriebe-Idee vom Anfang des Thread wieder auf)

Als weitere Anregung:

Wie sieht es denn mit Lokomotiven und Schienen anstelle von Auto und
Straße aus?
Und eine Lokomotive hat Waggons und die bewegen sich alle hinter der
Lokomotive her.
Gelenkt wird nur die Lokomotive.
Die Waggons achten immer nur auf ihren Vorder'mann' (??? eigentlich
folgen sie ja der Schiene)
Und dann kommt womöglich noch eine Weiche ..... die kann man umlegen.
.... das war das Jungenthema

Und die Lokomotive könnte ja auch zwei Augen haben
und die Waggons könnten so winzig klein sein, daß man die Fenster gar
nicht mehr sehen kann
Und die Waggons könnten vielleicht so dicht aneinander liegen, daß man
fast keinen zwischenraum mehr sieht.
Die Schienen lassen wir weg.
Statt dessen nehmen wir ein paar Sträucher, Büsche, Blumen, Steine
Und nun kann die Lokomotive - anstatt den Schienen zu folgen - ja
einfach um die Hindernisse herumfahren.
Und wenn wir nun ganz genau hinschauen ..... ja, sieht denn das nun
nicht fast aus wie eine Schlange, die da im
Grün sich schlängelt?
.... das war was für Schlangenmöger

Hmm, fehlt nur noch ein kleines Schlangengedicht,
schade, habe ich keines parat und google gibt nichts her

Viele Grüße,
Olaf

Viele Grüße,
Olaf

On Oct 28, 2004, at 23:48, Olaf Hamann wrote:

> Hmm, fehlt nur noch ein kleines Schlangengedicht,
> schade, habe ich keines parat und google gibt nichts her

Es klapperten die Klapperschlangen,
bis ihre Klappern schlappern klangen.

Hoffe, das hilft :-)

Markus

Hatte übrigens mal mit nem Schüttelreim-Programm in Smalltalk
angefangen,
mein Algorithmus war aber so furchtbar lahm, dass ich es nur auf kurze
Wörter loslassen konnte...

Bestes Ergebnis: "Hier taut Tier Haut". Fand ich damals ganz gut, weil
ich in der Nähe eines Schlachthofes gewohnt hatte...
Ideal: Phoneme (heißt das so?) berücksichtigen, dass dann auch
"Kentucky schreit..." oder ähnliches erzeugt und an billige Gameshows
auf RTL2 verkauft werden könnte....