feat(tutor): inline teacher focus for all examples

.unosim-compatible-commit

@@ -1 +1 @@
-5042bd0398271fa4e12f3e7eeb1003a58e382a57
+5ce3564b2b770e59f48d8bc3b97097bf1f2ab894

examples/IT01/it01-01-variable-speichern.ino

@@ -34,11 +34,26 @@ void loop() {
  */
 
 /* @unosim-tutor
-schemaVersion: 1
-topics:
-  - variables-and-serial
-primaryTopic: variables-and-serial
+schemaVersion: 2
 learningObjectives:
-  - Die Studierenden sollen erklären können, welche Rolle die Variable im aktuellen Sketch spielt.
-  - Sie sollen den Zusammenhang zwischen gespeichertem Wert und serieller Ausgabe verstehen.
+  - "Die Studierenden sollen erklären können, welche Rolle die Variable im aktuellen Sketch spielt."
+  - "Sie sollen den Zusammenhang zwischen gespeichertem Wert und serieller Ausgabe verstehen."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: wert-und-zuweisung
+    title: "Wert und Zuweisung"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Wert und Zuweisung\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: recall
+        text: "Welchen Wert besitzt `anzahlTeile` direkt nach der Deklaration?"
+      - kind: prediction
+        text: "Was geschieht mit dem alten Wert von `anzahlTeile`, wenn `anzahlTeile = 5` ausgeführt wird?"
+  - id: sichtbare-ausgabe
+    title: "Sichtbare Ausgabe"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Sichtbare Ausgabe\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Warum erscheint jede Ausgabe von `Serial.println` nur einmal?"
+      - kind: transfer
+        text: "Welche weitere Zuweisung und Ausgabe würdest du ergänzen, um einen dritten Wert sichtbar zu machen?"
 @end-unosim-tutor */

examples/IT01/it01-02-konstante.ino

@@ -30,3 +30,27 @@ void loop() {
  * 2. Warum meldet der Compiler beim zweiten Experiment einen Fehler?
  * 3. Warum werden Konstantennamen hier grossgeschrieben?
  */
+
+/* @unosim-tutor
+schemaVersion: 2
+learningObjectives:
+  - "Einen Wert mit const als Konstante deklarieren."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: konstante-oder-variable
+    title: "Konstante oder Variable"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Konstante oder Variable\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Wodurch unterscheidet sich `MAXIMALE_ANZAHL` von einer gewöhnlichen Variablen?"
+      - kind: prediction
+        text: "Was würde der Compiler melden, wenn man später versucht, `MAXIMALE_ANZAHL` einen neuen Wert zuzuweisen, und warum?"
+  - id: const-und-namen
+    title: "const und Namenswahl"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"const und Namenswahl\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Welche Aufgabe hat das Schlüsselwort `const` in der Deklaration?"
+      - kind: concept
+        text: "Warum ist der Name `MAXIMALE_ANZAHL` hier großgeschrieben?"
+@end-unosim-tutor */

examples/IT02/it02-01-arithmetische-operatoren.ino

@@ -39,3 +39,27 @@ void loop() {
  * 2. Welche Bedeutung hat das Ergebnis von 13 % 5?
  * 3. Bei welchem Experiment darf der Operator % nicht verwendet werden?
  */
+
+/* @unosim-tutor
+schemaVersion: 2
+learningObjectives:
+  - "Die Operatoren +, -, *, / und % anwenden."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: ganzzahldivision
+    title: "Ganzzahldivision"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Ganzzahldivision\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Warum liefert `a / b` bei Variablen vom Typ `int` ein ganzzahliges Ergebnis?"
+      - kind: prediction
+        text: "Welches Ergebnis erwartest du für `a / b`, wenn `a` den Wert 13 und `b` den Wert 5 hat?"
+  - id: modulo
+    title: "Rest einer Division"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Rest einer Division\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Welche Bedeutung hat das Ergebnis von `a % b`?"
+      - kind: application
+        text: "Wofür könnte man den Rest einer Division in einem Programm nutzen?"
+@end-unosim-tutor */

examples/IT02/it02-02-vergleichsoperatoren.ino

@@ -37,3 +37,27 @@ void loop() {
  * 2. Was ist der Unterschied zwischen = und ==?
  * 3. Welchen Datentyp hat das Ergebnis eines Vergleichs?
  */
+
+/* @unosim-tutor
+schemaVersion: 2
+learningObjectives:
+  - "Vergleichsoperatoren anwenden und ihr boolesches Ergebnis beobachten."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: vergleichsergebnis
+    title: "Ergebnis eines Vergleichs"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Ergebnis eines Vergleichs\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: prediction
+        text: "Welche der Vergleiche `a == b`, `a != b`, `a < b` und `a >= b` sind mit den aktuellen Werten wahr?"
+      - kind: recall
+        text: "Wie werden ein wahres und ein falsches Ergebnis in der Ausgabe dargestellt?"
+  - id: zuweisung-oder-vergleich
+    title: "Zuweisung oder Vergleich"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Zuweisung oder Vergleich\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Was ist der Unterschied zwischen `=` und `==`?"
+      - kind: concept
+        text: "Welchen Datentyp hat das Ergebnis eines Vergleichs?"
+@end-unosim-tutor */

examples/IT02/it02-03-boolesche-operatoren.ino

@@ -35,3 +35,27 @@ void loop() {
  * 2. Wann ergibt eine ODER-Verknuepfung false?
  * 3. Welche Wirkung hat der Operator ! auf einen Wahrheitswert?
  */
+
+/* @unosim-tutor
+schemaVersion: 2
+learningObjectives:
+  - "Die Operatoren &&, || und ! auf Wahrheitswerte anwenden."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: verknuepfungen
+    title: "UND und ODER"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"UND und ODER\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Wann ergibt `schalter1 && schalter2` den Wert `true`?"
+      - kind: prediction
+        text: "Welche Ausgabe erwartest du für `schalter1 || schalter2` mit den aktuellen Werten?"
+  - id: negation
+    title: "Negation"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Negation\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Welche Wirkung hat der Operator `!` auf `schalter1`?"
+      - kind: transfer
+        text: "Wie würdest du ausdrücken, dass genau einer der beiden Schalter `true` ist?"
+@end-unosim-tutor */

examples/IT02/it02-04-bitoperatoren.ino

@@ -36,3 +36,27 @@ void loop() {
  * 2. Welchen Dezimalwert hat MASKE_BIT_2?
  * 3. Worin unterscheiden sich & und &&?
  */
+
+/* @unosim-tutor
+schemaVersion: 2
+learningObjectives:
+  - "Eine Bitmaske mit dem bitweisen UND-Operator anwenden."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: bitmaske
+    title: "Bitmaske"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Bitmaske\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Warum bleibt bei `wert & MASKE_BIT_2` nur ein gesetztes Bit erhalten?"
+      - kind: prediction
+        text: "Welches Ergebnis erwartest du für `wert & MASKE_BIT_2`, wenn Bit 2 in `wert` nicht gesetzt wäre?"
+  - id: bitweise-oder-logisch
+    title: "Bitweise oder logisch"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Bitweise oder logisch\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Welche Rolle spielt `BIN` in `Serial.println(wert, BIN)`?"
+      - kind: concept
+        text: "Worin unterscheidet sich der bitweise Operator `&` vom logischen UND mit zwei Und-Zeichen?"
+@end-unosim-tutor */

examples/IT03/it03-01-serielle-ausgabe.ino

@@ -29,3 +29,27 @@ void loop() {
  * 2. Warum muss Serial.begin() vor der ersten Ausgabe stehen?
  * 3. Wie oft werden die Texte ausgegeben und warum?
  */
+
+/* @unosim-tutor
+schemaVersion: 2
+learningObjectives:
+  - "Die serielle Verbindung starten und Text mit print() und println() ausgeben."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: print-und-println
+    title: "print und println"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"print und println\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Was unterscheidet `Serial.print` von `Serial.println`?"
+      - kind: application
+        text: "Wie viele Zeilen erscheinen im Monitor, und woran erkennst du das im Code?"
+  - id: initialisierung
+    title: "Serielle Verbindung starten"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Serielle Verbindung starten\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Warum muss `Serial.begin` vor der ersten Ausgabe stehen?"
+      - kind: prediction
+        text: "Wie oft werden die Texte ausgegeben, und warum nicht fortlaufend?"
+@end-unosim-tutor */

examples/IT03/it03-02-serielles-zeichen-einlesen.ino

@@ -31,3 +31,27 @@ void loop() {
  * 2. Was liefert Serial.read(), wenn kein Zeichen vorhanden ist?
  * 3. Warum erscheinen bei einer int-Variablen Zahlen statt Zeichen?
  */
+
+/* @unosim-tutor
+schemaVersion: 2
+learningObjectives:
+  - "Mit Serial.available() und Serial.read() ein einzelnes Zeichen empfangen."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: zeichen-empfangen
+    title: "Zeichen empfangen"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Zeichen empfangen\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Warum wird `Serial.available` vor `Serial.read` geprüft?"
+      - kind: prediction
+        text: "Was geschieht in `loop`, solange kein Zeichen gesendet wurde?"
+  - id: datentyp-char
+    title: "Datentyp char"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Datentyp char\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Welche Rolle spielt der Datentyp `char` für die Variable `zeichen`?"
+      - kind: prediction
+        text: "Was würde sich in der Ausgabe ändern, wenn `zeichen` den Typ `int` hätte?"
+@end-unosim-tutor */

examples/IT03/it03-03-digitaler-ausgang.ino

@@ -30,8 +30,26 @@ void loop() {
  */
 
 /* @unosim-tutor
-schemaVersion: 1
+schemaVersion: 2
 learningObjectives:
-  - Die Studierenden sollen erklären können, wie ein digitaler Ausgang im aktuellen Sketch gesetzt wird.
-  - Sie sollen den Zusammenhang zwischen Ausgangszustand und beobachtbarer Wirkung beschreiben können.
+  - "Die Studierenden sollen erklären können, wie ein digitaler Ausgang im aktuellen Sketch gesetzt wird."
+  - "Sie sollen den Zusammenhang zwischen Ausgangszustand und beobachtbarer Wirkung beschreiben können."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: pin-konfigurieren
+    title: "Pin konfigurieren"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Pin konfigurieren\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Welche Aufgabe hat `pinMode(PIN_LED, OUTPUT)`?"
+      - kind: concept
+        text: "Welche elektrische Bedeutung hat `HIGH` an diesem Pin?"
+  - id: programmstruktur
+    title: "Programmstruktur"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Programmstruktur\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Warum reicht für dieses Beispiel die Funktion `setup` aus?"
+      - kind: transfer
+        text: "Wie würdest du die LED wieder ausschalten?"
 @end-unosim-tutor */

examples/IT03/it03-04-digitaler-eingang.ino

@@ -31,3 +31,27 @@ void loop() {
  * 2. Warum liefert ein gedrueckter Taster bei INPUT_PULLUP normalerweise LOW?
  * 3. Welchen Zweck hat ein Pullup-Widerstand?
  */
+
+/* @unosim-tutor
+schemaVersion: 2
+learningObjectives:
+  - "Einen Eingang mit internem Pullup-Widerstand konfigurieren und lesen."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: eingang-lesen
+    title: "Eingang lesen"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Eingang lesen\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: recall
+        text: "Welche Werte kann `digitalRead` liefern?"
+      - kind: concept
+        text: "Welchen Zweck hat `INPUT_PULLUP` für den Pin `PIN_TASTER`?"
+  - id: taster-logik
+    title: "Taster-Logik"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Taster-Logik\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: prediction
+        text: "Welcher Wert wird ausgegeben, solange der Taster gedrückt ist, und warum?"
+      - kind: concept
+        text: "Warum steht in `loop` der Aufruf `delay(500)`?"
+@end-unosim-tutor */

examples/IT03/it03-05-millis.ino

@@ -30,11 +30,26 @@ void loop() {
  */
 
 /* @unosim-tutor
-schemaVersion: 1
-topics:
-  - long-values
-primaryTopic: long-values
+schemaVersion: 2
 learningObjectives:
-  - Die Studierenden sollen erklären können, warum millis() einen Zeitwert liefert.
-  - Sie sollen den Zeitwert als Grundlage für einen wiederkehrenden Ablauf einordnen können.
+  - "Die Studierenden sollen erklären können, warum millis() einen Zeitwert liefert."
+  - "Sie sollen den Zeitwert als Grundlage für einen wiederkehrenden Ablauf einordnen können."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: zeitwert
+    title: "Der Zeitwert"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Der Zeitwert\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "In welcher Einheit liefert `millis()` die Zeit?"
+      - kind: prediction
+        text: "Wie verändert sich der ausgegebene Wert von einem Schleifendurchlauf zum nächsten?"
+  - id: datentyp
+    title: "Der Datentyp"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Der Datentyp\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Warum eignet sich `unsigned long` für `zeitSeitStart`?"
+      - kind: concept
+        text: "Wird der Zeitwert durch einen erneuten Durchlauf von `loop` zurückgesetzt?"
 @end-unosim-tutor */

examples/IT04/it04-01-analoger-eingang.ino

@@ -30,3 +30,27 @@ void loop() {
  * 2. Warum sind fuer diesen Bereich 10 Bit erforderlich?
  * 3. Muss ein analoger Eingang mit pinMode() eingerichtet werden?
  */
+
+/* @unosim-tutor
+schemaVersion: 2
+learningObjectives:
+  - "Einen Messwert mit analogRead() erfassen."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: wertebereich
+    title: "Wertebereich"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Wertebereich\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: recall
+        text: "Welchen Wertebereich liefert `analogRead` beim Arduino Uno?"
+      - kind: concept
+        text: "Warum sind für diesen Bereich 10 Bit erforderlich?"
+  - id: pin-und-messwert
+    title: "Pin und Messwert"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Pin und Messwert\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Muss ein analoger Eingang wie `PIN_SENSOR` mit pinMode() eingerichtet werden?"
+      - kind: application
+        text: "Welchen Wert erwartest du für `messwert`, wenn A0 auf halber Referenzspannung liegt?"
+@end-unosim-tutor */

examples/IT04/it04-02-messwert-in-volt.ino

@@ -36,3 +36,27 @@ void loop() {
  * 2. Warum wird fuer spannung der Datentyp float verwendet?
  * 3. Welche Bedeutung hat die Referenzspannung in der Rechnung?
  */
+
+/* @unosim-tutor
+schemaVersion: 2
+learningObjectives:
+  - "Den digitalisierten Messwert eines Analogeingangs in eine Spannung umrechnen."
+exclusive: true
+focus:
+  - id: umrechnung
+    title: "Umrechnung in Volt"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Umrechnung in Volt\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: prediction
+        text: "Welche Spannung gehört ungefähr zum Messwert 512?"
+      - kind: concept
+        text: "Welche Bedeutung hat `REFERENZSPANNUNG` in der Rechnung?"
+  - id: datentyp-float
+    title: "Gleitkommazahlen"
+    objective: "Die Studierenden sollen den Aspekt \"Gleitkommazahlen\" erklären können."
+    questions:
+      - kind: concept
+        text: "Warum wird für `spannung` der Datentyp `float` verwendet?"
+      - kind: prediction
+        text: "Was ändert sich im Ergebnis, wenn bei `1024.0` der Dezimalpunkt entfällt?"
+@end-unosim-tutor */