20 August 2021 by Harshal S. Chhaya

Die TI-Nspire™ CX Technologie vereint auf einer einzigen Plattform die Programmierung in Python mit Mathematik, Naturwissenschaften und Technik. So bringt es die Schülerinnen und Schüler über die vertraute Plattform einen großen Schritt näher an eine der beliebtesten und leistungsfähigsten Programmiersprachen: Python.

7 Gründe, warum diese Kombination ein Muss für alle Lehrenden und Lernenden ist:

#Nr. 1: Warum Python?

Python ist eine Universalprogrammiersprache auf hohem Niveau. Sie kommt in vielen Branchen der Industrie, aber auch im Bildungswesen zum Einsatz, und sie ist einfach zu erlernen. Hinter vielfältigen Anwendungen, darunter künstliche Intelligenz, Finanzdienstleistungen und Data Science, steckt Python.

Auch in Deutschland, Österreich und der Schweiz steigt der Stellenwert von Python. Mehr Bundesländer stärken Informatik als verbindliches Fach oder Leistungskurs. Die neuen Lehrpläne thematisieren Algorithmen sowie algorithmisches Problemlösen bereits ab den Klassenstufen 7/8.

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Wesentliche Argumente für Python: ein einfacher Zugang zur imperativen Programmierung dank kostenloser, einfacher Entwicklungsumgebungen. Dazu eine Interpretersprache mit einfacher Syntax, kein Typisierungszwang und mit dynamischen Datenstrukturen. Python fordert zur modularen Programmierung heraus. Komplexe Problemlösungen in einer leistungsstarken objektorientierten Programmierung sind möglich, womit grundsätzlich gleich zwei Programmierparadigmen unterstützt werden.
Lesen Sie hierzu auch das Interview mit Python-Erfinder Guido van Rossum.


#Nr. 2: TI unterstützt Programmierung in den MINT-Fächern

Die Graphikrechner von Texas Instruments (TI) unterstützen seit rund zwei Jahrzehnten die Programmierung mit TI-Basic. Viele Schülerinnen und Schüler haben über die PRGM-Taste ihres Graphikrechners mit dem Programmieren begonnen. Die Einführung von Python auf den graphischen Taschenrechnern der TI-Nspire™ CX Technologie ist der nächste Schritt auf dem langen Weg, das Programmieren im Klassenraum zu fördern.

#Nr. 3: Benutzerfreundlichkeit

Die Python Programmierumgebung der TI-Nspire™ CX II-T Graphikrechner wurde speziell für Lernende in der Schule entwickelt. Sie enthält einige Funktionen, die den Einstieg in die Programmierung angenehm einfach gestalten.

Neben dem automatischen Einrücken und Hervorheben der Syntax ist der Editor hauptsächlich menügesteuert. So sind alle Funktionen leicht auffindbar. Die Verwendung von Inline-Prompts ermöglicht es Schülerinnen und Schülern, die erwarteten Parameter für Funktionen zu erkennen. Die Tooltipps und Auswahllisten helfen, Fehler zu vermeiden, indem der Benutzer über die erwarteten Werte informiert wird.

#4: Bibliothek mit eingebauten Modulen

Die Module sind Pythons Superpower! Mit den Modulen sind Python-Programme sowohl kompakt als auch leistungsstark. Die Python-Umgebung der TI-Nspire™ CX II-T Graphikrechner verfügt über mehrere Standardmodule von Python: Mathematik, komplexe Mathematik, Zeit und Zufall. Darüber hinaus hat TI zahlreiche Module entwickelt, die die Leistungsfähigkeit von Python mit der Vielseitigkeit der TI-Nspire™ CX Plattform kombinieren. Die TI Module ermöglichen es Python-Programmen, mit Variablen und Anwendungen der TI-Nspire™ CX II-T Graphikrechner zu interagieren (ti_system), Graphen aus Python-Programmen zu zeichnen (ti_plotlib), geometrische Graphiken zu zeichnen (ti_draw) und Bilder zu verarbeiten (ti_image).

Python library of built-in modules
Die Implementierung von Python auf den TI-Nspire™ CX II-T Graphikrechnern ermöglicht den Zugriff auf häufig verwendete Python-Module, wie math, random, cmath und time.

#5: Verbindung mit den TI-Nspire™ Applikationen

Die TI-Nspire™ CX Plattform enthält mehrere integrierte Apps, die vor allem auf die Verwendung des Taschenrechners im Mathematikunterricht und den Naturwissenschaften ab der Mittelstufe abgestimmt und optimiert sind. Alle Python-Programme auf der TI-Nspire™ CX Plattform können Daten mit diesen Apps austauschen und dadurch deren Leistungsfähigkeit nutzen.
Ein Praxis-Beispiel: Eine Statistiksimulation, die mit Python Zufallsstichproben erzeugt und die Applikation Data & Statistics zur Visualisierung der Ergebnisse verwendet.

Python - Connect to TI-Nspire™ apps
Programmieren mit Python ist mit den Graphikrechnern der TI-Nspire™ CX Familie ganz einfach. Die dynamische, objektorientierte Implementierung hilft den Schülerinnen und Schülern, schnell und einfach Programmierung zu lernen.

Eine wahre Bereicherung für den MINT-Unterricht: Die Dokumentenstruktur der TI-Nspire™ CX Technologie ermöglicht es, Notizen, Bilder und eigene Module für Python-Programme einzubinden.

#Nr. 6: Mobile Programmierplattform

Die Python-Umgebung der TI-Nspire™ CX II-T Graphikrechner erfordert keine zusätzliche Konfiguration oder Downloads. Lehrkräfte benötigen also weder eine IT-Infrastruktur noch zusätzliche Computerausrüstung, um Python im Unterricht zu verwenden. Durch das kompakte Design ist der Graphikrechner nicht nur in der Schule oder zu Hause, sondern ortsunabhängig einsetzbar.

#Nr. 7: “Computational Thinking“

Durch „Computational Thinking“ (CT, deutsch : informatisches Denken) lernen Schülerinnen und Schüler, Problemstellungen zu identifizieren und abstrakt zu modellieren, Lösungsstrategien zu entwerfen und diese formalisiert so darzustellen, dass sie von einem Menschen oder einem Computer verstanden und ausgeführt werden können. Physische Geräte wie LEDs und Motoren durch einen Code zu steuern, ist eine spannende Möglichkeit, Schülerinnen und Schülern zu zeigen, wie ihre Programmierung in der realen Welt interagiert. Die objektorientierte Schnittstelle zum TI-Innovator™ Hub mit TI LaunchPad™ Board und dem TI-Innovator™ Rover - über die Module ti_hub und ti_rover – bringt Schülerinnen und Schülern Robotik und die Arbeit mit Sensoren auf spielerische Weise näher.

Python - Physical computing in the classroom
Tauchen Sie in MINT-Projekte ein und verbinden Sie mit den integrierten Python-Modulen, die den TI-Innovator™ Hub und den TI-Innovator™ Rover steuern, alles miteinander.

Sie können es nicht abwarten, selbst oder gemeinsam mit Ihrer Klasse zu programmieren? Da haben wir ein paar Tipps für Sie:

Viel Freude beim Programmieren!

Über den Autor: Harshal S. Chhaya (@hschhaya) ist Systemingenieur und Produktmanager für MINT-Produkte im Bildungsbereich bei Texas Instruments. Er leitet zudem die Robotikprogramme des Unternehmens und engagiert sich gemeinsam mit Mitstreitern, um die Teilnahme von Schülerinnen und Schülern an Robotikwettbewerben zu erhöhen. Harshal liebt es, fortschrittliche Technik einzusetzen, um Lernende und Lehrende für den MINT-Bereich zu begeistern.

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