Beschreibung und Ziele:

Ob Getränkeautomat, Kaffeemaschine oder das geliebte Smartphone - jedes moderne Gerät wird heutzutage mithilfe von sogenannten Microcontrollern gezielt oder automatisch gesteuert. Dabei empfängt ein Microcontroller ein Signal von außen und reagiert darauf mit einer festgelegten Reihenfolge von Antworten, sogenannten Programmen. Bei unserem Projekt wollen wir diese Maschinensprache am Beispiel des Microcontrollers "Calliope" genauer unter die Lupe nehmen und eigene Programme schreiben lernen. Der Microcontroller "Calliope", dessen Entwicklung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert werden, eignet sich besonders gut für den Erstkontakt mit dem Programmieren. Die inhaltliche Ebene wollen wir verbinden mit modernen Arbeitsweisen, wie sie in digital ausgerichteten, innovativen Unternehmen und "think tanks" üblich sind. Für eine interaktive und kreative Teamarbeit sind die geläufigen Informatik-Räume zu starr und unflexibel. Deshalb soll im Rahmen des Projekts ein mobiles "coding lab" mit flexiblen tragbaren Geräten entstehen, welche das stark begrenzte Raumangebot der Schule umgeht und die gut ausgebaute WLAN-Infrastruktur nutzen kann. Im Sinne der Schülerpartizipation, die zurzeit an unserer Schule immer mehr an Bedeutung zunimmt, sollen langfristig informatisch-technisch interessierte Schülerinnen und Schüler der Oberstufe in die Vermittlung der Inhalte einbezogen und schließlich darauf vorbereitet werden, zukünftig eigene Calliope-Projekte an unserer Schule durchzuführen.

Das vorrangige Ziel bei diesem Projekt ist es, Schülerinnen und Schüler so früh wie möglich bei uns also in den Jahrgangsstufen 5 und 6 an das Programmieren heranzuführen, nicht nur, um besser ausgebildete Fachkräfte im MINT-Bereich bereitzustellen, sondern vor allem, um kritische und souveräne Nutzerinnen und Nutzer neuer Technologien in die Welt von morgen zu entlassen. Wir erhoffen uns durch dieses Projekt ebenfalls, das Interesse an MINT-Fächern zu fördern und Einstiegshürden im Zusammenhang mit Programmieren abzubauen. Darüber hinaus stellt dieses Projekt die perfekte Basis für die bereits bestehende Arduino AG bereit siehe https://www.vonkleinaufbildung.de/index.php?id=projekte&prid=3703, welches sich an ältere Schülerinnen und Schüler richtet.

Wie wurden die Kinder in das Projekt eingebunden?

Die Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen 5 und 6 lernen mithilfe des Calliope-Mikrocontrollers spielerisch das Programmieren. Der vorgesehene Rahmen hierbei ist der an unserer Schule eingerichtete Wahlpflichtbereit "Entwickeln & Gestalten". In diesem Zusammenhang arbeiten sie in Team von zwei bis drei Schülerinnen und Schülern unter Anleitung an einem flexiblen Computerarbeitsplatz. Im Laufe des Schuljahr entwickeln die Teilnehmerinnen und Teilnehmer eigene Projekte, die im Rahmen einer Präsentation am Ende des Schuljahres den Eltern und anderen Interessierten vorgestellt werden. Langfristig ist außerdem die Beteiligung von ältereren Schülerinnen und Schüler als Betreuerinnen bzw. Betreuer vorgesehen. Der Start des Projektes wäre das kommende Schuljahr.

Rückblick:

Dank des positiven Bescheids der Gelsenwasserstiftung hinsichtlich unseres Projektantrags konnten die gewünschten Mikrocontroller trotz der zu dieser Zeit herrschenden Engpässe die Produktion wurde von einer anderen Firma innerhalb Deutschlands übernommen noch rechtzeitig vor Beginn des zweiten Halbjahres angeschafft werden. Nur die Laptops ließen noch auf sich warten, weshalb die neue Calliope-AG zunächst in einem der Informatikräume starten sollte.
Ab der ersten Woche des zweiten Halbjahres tauchte eine Test-Gruppe von 10 Schülerinnen und Schülern der 6. Klasse in das Reich der Maschinensprache ein. Damit der Übergang zum Programmieren leichter fällt, wurde zunächst spielerisch erlernt, worauf es beim Programmieren ankommt, also was man z.B. unter einem Algorithmus versteht und welche Probleme auftreten können, wenn menschliche Sprache in Maschinensprache übersetzt werden soll siehe Fotos zum Roboterspiel.
Nachdem die ersten Voraussetzungen erfüllt waren, erhielten die Schülerinnen und Schüler jeweils in Zweiergruppen einen Calliope-Mikrocontroller und konnten die Abläufe beim Coden üben und letztlich den Calliope "zum Leben erwecken". Der Einstieg verlief schnell und überwiegend intuitiv - schon nach kurzer Zeit wurden eigene kreative Ideen umgesetzt und es wurde viel gelacht, vor allem, wenn die Dinge nicht so liefen, wie sie geplant waren. Umso konzentrierter ging es dann mit der Fehlersuche weiter. Das der Informatikerin bzw. dem Informatiker so vertraute "debugging" wurde das neue Hobby der AG, die sich von nun an regelmäßig im "Rätsel-Modus" befand.
Im nächsten Schritt sollten eigene Projekte entstehen, bei denen die Bedeutung von Mikrocontrollern im Alltag dargestellt werden. Diese Projekte sollten als Grundlage für die Projektpräsentationen der AGs der 5. und 6. Klassen genutzt werden, welche traditionell für das 4. Quartal angesetzt ist.
Leider verhinderte die Schulschließung die Fortführung der AG mitsamt der geplanten Präsentationen. Im Fernunterricht wurden vor allem die Kernfächer berücksichtigt und die AGs fanden nicht mehr statt. Nichtsdestotrotz nahmen alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Calliope-AG das Angebot war, einen Mikrocontroller auszuleihen und zuhause eigenen Projekten nachzugehen. Die Faszination, die durch das kleine Gerät erzeugt wird, bleibt hoffentlich auch zukünftig bei den Beteiligten bestehen und trägt dazu bei, dass Folgeangebote im Bereich Informatik/Technik angenommen werden.
Unser Dank gilt der Gelsenwasser-Stiftung, die unser Projekt durch Ihre Förderung ermöglicht hat. Die Fortführung des Projektes ist bereits beschlossen. Vielen Dank!