5 Struktogramme
Ziel der Stunde ist es, bei den Schülern Verständnis dafür zu wecken, dass formalisierte Darstellungen von Handlungsabläufen ein hilfreicher und notwendiger Schritt im Problemlösungsprozess sind. Diese formalisierten Darstellungen sollten unabhängig von der verwendeten Programmierumgebung sein, weil sie sonst zu beschränkt einsatzfähig sind.
Ein entscheidender Vorteil der Programmierumgebung RIS ist an dieser Stelle die unübersehbare formale Verwandtschaft der graphischen Programmdarstellung mit den altbekannten Struktogrammen von Nassi-Shneiderman. Daraus folgt zum ersten die Entscheidung für die Verwendung von Struktogrammen als formale Darstellung für die Aufgaben der Roboter, zum zweiten die Methode, Struktogramme bei der Einführung aus RIS-Programmen herzuleiten.
Auf die Modellierung mit Hilfe von Aktivitätsdiagrammen wird verzichtet, da die Transferanforderungen beim Übergang von Diagramm zum Programmcode wesentlich größer sind.
Die Schüler erhalten zu Beginn die Aufgabe, die Anweisungen des Programms P42 aus der letzten Stunde von der speziellen RIS-Darstellung („RCX-Code“) in die graphischen Darstellungen zu übersetzen, die ihnen ja bereits bekannt sind, und die Textteile umgangssprachlich zu formulieren. Die Struktogramme werden zu diesem Zeitpunkt mit Bleistift von Hand auf kariertes Papier gezeichnet. Von der Erstellung über die Zeichenfunktionen einer Textverarbeitung oder eines anderen unspezialisierten Zeichenprogramms wird ausdrücklich abgeraten (s.u.).
Die Schülerergebnisse werden im Plenum besprochen und gegebenenfalls korrigiert. Bei der Beurteilung der Schülerlösungen muss darauf geachtet werden, dass einerseits den Schülern ausreichend Freiheiten bei der Formulierung bleiben, andererseits eine allgemein verständliche und codeunabhängige Formulierung erreicht wird. Anschließend führt die Lehrperson den Begriff Struktogramm ein und erklärt die einzelnen Struktogrammbausteine anhand des Arbeitsblatts. Hier sollte auch der Begriff "Strukturblock" oder eingeführt werden, der bei einer eventuellen Schachtelung von Elementen benötigt wird.
Der zweite Teil der Unterrichtsstunde widmet sich der umgekehrten Vorgehensweise: Die Schüler sollen einen umgangssprachlich geschilderten Handlungsablauf in ein Struktogramm umsetzen. Da anschließend die Programmierung in RCX-Code beabsichtigt ist, bezieht sich der Handlungsablauf auf das Roboterfahrzeug. Der Roverbot soll einen „Tanz“ aufführen, eine Bewegungsfolge mit Wiederholungen und einer Verzweigung (siehe AB).
Eine korrekte Schülerlösung wird präsentiert und auf mögliche Varianten hingewiesen. Auf Basis des vorhandenen Struktogramms erstellen die Lernenden nun das Programm für ihren Roboter und testen es.
Um Nassi-Shneiderman-Diagramme auf einfache Weise in digitale Dokumente einzubinden, kann ein entsprechender, leicht zu benutzender und kostenloser Editor verwendet werden. Die damit generierten Diagramme werden als Grafiken exportiert und in die Textdokumente importiert. Bei der Vorstellung eines derartigen Editors sollte auf die "modellgetriebene Softwareentwicklung" eingegangen werden, bei der die Herstellung von Programmcode aus den (grafischen) Modellen immer mehr automatisiert erfolgt.