Gibt es heute hitzefrei? - Bau einer Wetterstation mithilfe des Calliope mini und OpenRoberta

Als MINT-EC-Schule ist es uns wichtig, dass die Schüler:innen bereits früh eine proaktive Einstellung zu Naturwissenschaften und Technik entwickeln. Hierfür bedarf es möglichst kreativer Ansätze, um die digitale Welt für die Kinder zu öffnen. Zu den so spielerisch geförderten Kompetenzen zählen Selbstständigkeit, Eigeninitiative, Kreativität aber auch das soziale Lernen in Teams.

Im vergangenen Dezember haben wir eine Förderung zur Anschaffung von 20 Calliope Mini Mikrocontrollern und zusätzlichen Sensoren erhalten. Im Rahmen des Unterrichts in informatorischer Grundbildung in der Jahrgangsstufe 6 wurden die Calliope eingesetzt und ausführlich getestet.

Die mehrfach ausgezeichneten Calliope mini Mikrocontroller stellen einen geeigneten Ansatz für einen kindgerechten Start im Rahmen der technischen Bildung dar. Aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten des Calliope mini konnte im Projekt „Gibt es heute hitzefrei?“ Block für Block eine Wetterstation entwickelt werden, die anhand verschiedener Sensoren Temperaturen und Lichteinfall misst und ausgibt. Hierbei können die Schüler:innen - zunächst angeleitet - erste Erfahrungen mit programmiersprachlichen Befehlen und Kontrollstrukturen (z.B. Schleifen, Bedingungen, Variablen und logischen Operatoren) sammeln. Aufgrund der vielfältigen Möglichkeiten des Calliope mini eignen sich diese Mikrocontroller sowohl für erfahrene Schüler:innen als auch für Neuankömmlinge in der digitalen Welt.

Ziel des Projekts ist es, allen Kindern einen altersgerechten und spielerischen Einstieg in die Fachwissenschaft der Informatik zu bieten – unabhängig von ihren Vorkenntnissen und Berührungspunkten. Hierbei steht die Kreativität an oberster Stelle – jede:r Schüler:in entwickelt, diskutiert, verwirft und testet die eigene Wetterstation. Die intensive Auseinandersetzung mit einem für die meisten Schüler:innen unbekannten Gegenstand führt zu einer ganzheitlichen Auseinandersetzung – mit Kopf, Herz und Hand.

Wie wurden die Kinder in das Projekt eingebunden?

Mit den Calliope Mini haben wir Wetterstationen programmiert. Bei der Entwicklung der Wetterstation konnten die Schüler:innen stets ihre Ideen und Vorstellungen in die Entwicklung einbringen: Soll die Messung auf Knopfdruck durchgeführt werden oder doch regelmäßig über den Tag verteilt erfolgen? Messen wir sowohl nachts oder erst nach Aufgang der Sonne (gemessen anhand des Lichtsensors)? Werden die Daten gespeichert oder pünktlich von einem Klassendienst abgelesen? All diese Fragen und viele weitere interessante Zusammenhänge haben die Schüler:innen diskutiert und nach eigener Vorstellung in Gruppen umgesetzt. Hierfür haben sie unter anderem die integrierten Temperatur- und Belichtungssensoren sowie die erlernten programmiersprachlichen Strukturen kreativ eingesetzt und interessante Programme entwickelt. Leider mussten viele dieser Arbeitsschritte im Distanzlernen stattfinden, da aufgrund der Maßnahmen zur Covid-19-Prävention über lange Zeiträume des Projekts kein Präsenzunterricht möglich war.

Rückmeldungen der Projektgruppe:

Rückblickend mussten die gesetzten Ziele des Projekts evaluiert werden. Hierfür wurden die Kinder befragt, welche Aspekte des Calliope mini ihnen gefallen haben. Eine Auswahl der Rückmeldung ist im Folgenden aufgelistet.

Ella: „Mir hat die Arbeit mit dem Calliope Spaß gemacht. Man kann mit dem Calliope so viel ausprobieren und es sah auch meistens sehr schön aus, wenn der Calliope das Programm gemacht hat.“

Ben: „Ich mag die Arbeit mit dem Calliope, weil man sehr viele Möglichkeiten hat und das einfach Spaß macht.“

Mila: „Am Calliope hat mir gut gefallen, dass man tausende Möglichkeiten hat, selber Programme zu erstellen und auszuprobieren. Wenn man sich schon das ein oder andere Programm auf den Calliope gemacht hat, macht es Spaß, diese auszuprobieren. Der Calliope war neu für mich und ich habe so etwas noch nie gemacht. Umso mehr Spaß hatte ich, mich daran auszuprobieren.“

Felix: „Dass der Calliope so viele Sensoren hat, finde ich sehr gut, vor allem mit dem Lautstärke-Sensor zu arbeiten macht mir persönlich viel Spaß. Mit dem Calliope kann man auch „Spiele" spielen, da er viele Knöpfe und Sensoren hat.“

Noah: „Die Arbeit mit dem Calliope ist relativ locker. Man konnte sehr viel ausprobieren und testen.“

Emma: „Mir macht die Arbeit mit der Calliope Spaß, da es sehr neu ist. Mir gefällt besonders gut, dass es viele verschiedene Möglichkeiten gibt etwas Neues zu machen.“