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Informatik Enlightened: Arduino trifft Photonik

Nahaufnahme eines Arduinos mit Steckboard und Elektronikbauteilen.

Informatik Schülerlabor InfoSphere der RWTH Aachen entwickelt im Rahmen der BMBF-Make Light Initiative ein Workshop-Konzept für Jugendliche zum Einsatz von Mikrocontrollern mit Photonik-Komponenten.

Projektname: Informatik Enlightened
Projekt wird durchgeführt von: Informatik Schülerlabor InfoSphere an der RWTH Aachen
Projekt-Besonderheit: Mikrocontroller-Programmierung (Arduino) für Jugendliche, Photonik-Elektronik Kits, Feriencamps für Jugendliche mit eigenen Projekten
Ansprechpartner: Dipl. Gyml. Nadine Bergner
Link: http://schuelerlabor.informatik.rwth-aachen.de/
Die Materialien auf einen Blick

Sechs Studenten stehen hinter einem ganzen Berg von grauen Kästen im Handtaschenformat.

Mit Unterstützung der Make Light-Initiative des BMBF entwickelte das InfoSphere-Team Kits mit allen nötigen Materialien für digitale Photonik-Projekte. Bild: Informatik Schülerlabor InfoSphere Aachen

Mit Licht eine Sonnenblume zum Leben erwecken, einem LKW unschöne Beulen ersparen, die Geschwindigkeiten messen und sogar einem Eisbären eine leuchtende Nase verpassen – das alles kann man im Modul „Informatik Enlightened“ des Schülerlabors Informatik InfoSphere an der RWTH Aachen. Alles was man dazu braucht sind ein paar Arduinos sowie kreative Köpfe, die Spaß am Entdecken und Lust auf Programmierung haben.

Die Grundidee ist, dass Schülerinnen und Schülern ab der 8. Klasse die Grundlagen der Mikrocontroller-Programmierung ganz unkompliziert und alles andere als langweilig anhand von einfachen Projekten übers „learning by doing“ unter Anleitung selbst entdecken und erlernen. Gleichzeitig erforschen sie einzelne Gebiete aus der spannenden Welt der Technologien rund ums Licht. Das InfoSphere Team hat dazu ein komplettes didaktisches Konzept erstellt.

Ein Kernelement sind die speziellen Photonik-Elektronik Kits, die vom InfoSphere-Team für die Einsteiger-Workshops in mehreren Stationen rund ums Licht entworfen wurden. Der in der deutschen Maker-Szene bekannte Elektronik-Händler Stephan Watterott baut die Kits und bestückt sie mit allen nötigen Materialien. Bei ihm gibt es das Kit auch bereits zu kaufen. Dazu liefert das InfoSphere-Team eine Beschreibung der einzelnen Stationen, von denen es nach der Einführungsstation insgesamt vier gibt. Eine dieser Stationen ist übrigens die Sonnenblume mit Helligkeitssensor aus unserem Bild. Eine schöne Beschreibung aller Stationen gibt es auf der InfoSphere-Webseite.

Zwei Bilder. Links: Mikrocontroller mit Steckverbindungen. Rechts: Papierblume mit Elektronik, die mit einer Taschenlampe angeleuchtet wird.

Mit den Kits erlernen die Jugendlichen die Grundzüge, wie beispielsweise eine LED zum Leuchten zu bringen. Danach können sie an einer weiteren Station eine Sonnenblume bauen und programmieren, die sich mit Hilfe eines Helligkeitssensors und eines Motors zum hellsten Punkt im Raum ausrichtet. Bilder: VDI TZ

Das InfoSphere in Aachen bietet zudem zwei „Informatik Enlightened“-Klassensätze für Schulen im Ausleihsystem an. Damit nicht nur ausschließlich Aachener Jugendliche in den Genuss dieser tollen Workshops kommen, gab es im Projekt „Informatik Enlightened – deutschlandweit“ in 2014 bereits 11 Lehrerfortbildungen an verschiedenen deutschen Standorten (u.a. Berlin, Bremen, Cottbus, Heidelberg). So können neben dem InfoSphere in Aachen die Workshops für Schüler und Lehrer nun auch in den Schülerlaboren und deren Partner in Heidelberg, Bremen, Berlin, Senftenberg und Merzig angeboten werden. Als neuer Partner konnte die Hopp-Stiftung gewonnen werden.

Das „Informatik Enlightened“-Modul wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Make Light-Initiative in der Planung und Umsetzung unterstützt. U. a. stellte das BMBF über 250 der Photonik-Elektronik Kits zur Verfügung, die vom InfoSphere-Team an Lernorten (Schülerlaboren) in ganz Deutschland verteilt wurden.

Informatik-Feriencamp für Weltverbesserer

Blick in einen weitläufigen Raum. Um drei rechteckige Tische herum sitzen die Jugendlichen am Laptop oder basteln an ihren Projekten.

Rund 20 Jugendliche nahmen am ersten „Informatik-Feriencamp für Weltverbesser“ Anfang Januar 2015 teil.  Bild: VDI TZ

Besonders hervorzuheben ist das „Informatik-Feriencamp für Weltverbesserer“, eine Erweiterung des Informatik Enlightened-Moduls. Am 5. und 6. Januar 2015 fand das Camp erstmalig im InfoSphere in Aachen statt. Rund 20 Jugendliche erlernten am ersten Tag die Grundlagen der Arduino-Programmierung und dessen Anwendung anhand von den Einführungsprojekten und den Materialien der Kits.

Am zweiten Feriencamp-Tag programmierten und bauten die Schülerinnen und Schüler der Klassenstufen 8 bis 10 dann in Teams ihre eigenen Photonik-Projekte „zur Verbesserung der Welt“ und präsentierten sie vor Eltern und Freunden. Das ist das Besondere am Konzept des Feriencamps: Die Jugendlichen erlernen die Grundlagen, bauen auf das Erlernte mit der Planung von eigenen Projekten auf, setzen ihre kreativen Projekte im Teamwork um und lernen abschließend ihre Ergebnisse zu präsentieren. Und das funktioniert.

Programmierende Jugendliche sitzen um einen sechseckigen Tisch herum.

Das Besondere am Feriencamp: Nach den Einführungsstationen planen, programmieren und bauen die Jugendlichen in Teams eigene Photonik-Projekte zur Verbesserung der Welt. Bild: VDI TZ

Weitere Feriencamps sind in 2015 bereits für die Oster- und Sommerferien angesetzt. Das „Informatik-Feriencamp für Weltverbesserer“ wurde Anfang Februar 2015 mit dem erstmalig vergebenen Code Week Award ausgezeichnet.

Der Code Week Award ist ein Preis zur Förderung von digitalen Skills bei Kindern und Jugendlichen. Der Preis wird von der Technologiestiftung Berlin in Kooperation mit dem Design Research Lab der Universität der Künste Berlin ausgeschrieben.

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