Eine Smart Home Steuerung mit dem Mikrocontroller Calliope mini

Ansprechpartner:

Herr Opitz

Institution:

Ricarda-Huch-Gymnasium Gelsenkirchen

  • Schultestr. 50
    45888 Gelsenkirchen

Beschreibung und Ziele:

Eine Smart Home Steuerung soll mit dem Mikrocontroller Calliope mini entwickelt werden. Die Schüler/-innen informieren sich selbstständig über das Thema Hausautomatisierung und entwickeln eigenständig für sie interessante Regeln zur Haussteuerung z.B. Wenn es dunkel ist, dann geht das Licht an. Diese Regeln werden mithilfe einer grafischorientierten Programmiersprache mit dem Mikrocontroller Calliope mini umgesetzt. Dazu konstruieren die Schüler/-innen handlungsorientiert einfache Schaltungen. Die Schüler/-innen erweitern binnendifferenziert nach Leistung und Interesse ihr Regelwerk und ihre Smart Home Steuerung Töne könnten bei bestimmten Ereignissen abgespielt werden Lauflichter könnten programmiert werden etc..

fachliche Kompetenzen: -Entwicklung einer einfachen Schaltung am Calliope mini mit LEDs und Tastern -Programmierung einer einfachen Schaltung am Calliope mini mit LEDs und Tastern -Kontrollstrukturen in Programmiersprachen Schleife, Verzweigung -Abfrage von Sensorwerten -Erstellung eines 3D-Modells von einem Haus -Einbau einer Lichtsteuerung mit dem Calliope mini in das 3D-Haus motorische Kompetenzen: - naturwissenschaftliches Arbeiten und experimentieren - handlungsorientierter Roboterbau emotionale Kompetenzen: - Erfolge und Siege als Team feiern - Rückschläge und Niederlagen als Team verarbeiten - Arbeitsteilung und Verantwortungsübernahme im Team weitere überfachliche Kompetenzen: - Problemlösekompetenz - Präsentationskompetenzen - Zeitmanagement - Projektmanagement - Prinzip "Divide and Conquer" Zerlegung von Problemen in kleinere Teilprobleme und Lösung derselbigen - Benutzung von Informationssystemen und geeigneter Software - Dokumentationsfähigkeit - Evaluationsfähigkeit

Wie wurden die Kinder in das Projekt eingebunden?

Die Schüler/-innen sind ganzheitlich beteiligt. Der Unterricht findet problem-, projekt-, schüler- und ergebnisorientiert statt. Das selbstständige Arbeiten der Schüler/-innen wird unterstützt. Es wird versucht den Anteil der echten Lernzeit zu maximieren. Binnendifferenzierte Maßnahmen nach Leistungsstand und Interesse werden realisiert. Die Schüler/-innen sollen sich gegenseitig unterstützen und bei Problemen helfen.

Rückblick:

Das Projekt war ein voller Erfolg. Die Schüler/-innen konnten handlungsorientiert an einem echten Problem, der "Smart-Home-Steuerung", in Teams zusammenarbeiten.
Einigen Schülerinnen und Schülern gelang es, eine Alarmanlage zu konstruieren. Sobald der Calliope mini, der an einer Tür montiert war, bewegt wurde, ertönten Warntöne und die LEDs fingen an zu blinken. Eine andere Schülergruppe ließ sich die aktuelle Temperatur kontinierlich auf dem Display ausgeben. Der "Hitzegrad" wurde außerdem über eine farbige LED angezeigt.
An dieser Stelle möchten wir uns herzlich bei Gelsenwasser für die großzügige Förderung, die reibungslose Kommunikation und Abwicklung bedanken!