Schüler AG "Lego Mindstorms"
Das Angebot der „Schüler AG“ am Humboldt Gymnasium befindet sich bereits in der zweiten Runde. Auch im aktuellen Schuljahr bieten Studierende der Fakultät EI in der „Lego Mindstorms AG“ an dem benachbarten Konstanzer Gymnasium das besondere Projekt an.
Um die Begeisterung für Elektrotechnik zu wecken und erstes technisches Talent spielerisch zu fördern, findet wöchentlich Dienstagnachmittags die Mindstorms AG statt. Felicitas Maurer, EIW-Studentin des 7. Semesters sowie Paul Sutter, EIB-Absolvent und aktueller MSI-Masterstudent, haben dabei große Freude an der Arbeit mit Kindern – insbesondere in diesem fachlichen Kontext, da sie selbst von Technik und dessen Fortschritt begeistert sind. Ziel der AG ist es, den Schülern die Welt der Elektrotechnik und Informatik näher zu bringen.
Herzstück des Mindstorms-Roboters ist ein programmierbarer Legostein (NXT). Elektromotoren, Sensoren sowie weitere Lego-Technik-Teile wie z.B. Zahnräder, Achsen, Lochbalken und Pneumatik-Teile ermöglichen es, den Roboter und andere autonome und interaktive Systeme zu konstruieren bzw. zu programmieren. Neben der Einführung in eine graphisch dargestellte Programmiersprache (NXT-Programm) lernen die Schüler auch, wie sie durch konkrete Programmierbefehle den Mindstorm-Robotern gewünschte Aktionen auftragen können.
Nachdem die AG-Teilnehmer anfangs alle die gleichen Projekte zum Lernen bearbeiteten, durften die engagierten und kreativen Schüler mittlerweile sogar einen eigenen Projektvorschlag machen und diesen konstruieren.
Max und Hendrik haben sich beispielsweise für einen Roboter mit Greifarm entschieden. Dieser kann zum einen autark vorwärtsfahren, zum anderen haben sie ihm den Befehl mit auf den Weg gegeben, einen auf der Strecke liegenden Gegenstand mit dem vorne verbauten Greifarm aufzunehmen.
Frederik und Finn David hingegen wollten einen praktischen Alltagshelfer konstruieren - eine Müllbox, die sich automatisch öffnen und schließen kann.
Die Fünftklässler haben hierfür zunächst ein Konzept mit Papier und Stift entworfen und dann am PC die nötigen Befehle programmiert. Mit dem Lego Mindstorm Set haben sie die Roboter entsprechend gebaut und feilen wie echte Ingenieure immer wieder an der Bauweise und Programmierung.
Lukas aus der 6. Klasse möchte hingegen seinen Wecker von Zuhause „automatisieren“. Dazu baut er einen Greifarm, der den An- und Aus-Knopf selbständig bedienen kann. Im „Jugend forscht-Zimmer“ des Humboldt-Gymnasiums übt er diese Funktion am PC mit dem Ziel, dass der Roboter den Source-Knopf mit den richtigen Bewegungen gezielt ansteuert und mit ausreichend Druck auch aktivieren kann.
Felicitas Maurer attestiert den Kindern dabei eine „starke Phantasie“ und „Tüftlergeist“. Diesen beweisen sie auch in ihren Arbeiten: Maximal drei Motoren und vier Sensoren können in einem Roboter verbaut werden – da muss sowohl die Vor-Konzeption als auch die technische Konstruktion wohlbedacht und berechnet sein.
Auch seitens der beiden Studierenden ist großes Engagement gefordert: Mit viel Herzblut und Enthusiasmus arbeiten Felicitas und Paul jede Woche mit den jungen Talenten, die wissbegierig und mit vielen Fragen im Gepäck das Mindstorm-Projekt angehen.
Felicitas liegt die Arbeit mit Kindern quasi im Blut. Bereits als Kind war sie selbst häufig in Sommercamps, hat diese später ehrenamtlich geleitet und war in ihrem Heimatort Patin von Fünftklässlern. An der Fakultät EI fungiert sie außerdem als Studienbotschafterin.
Ebenso viel Freude an der Arbeit mit Kindern hat Paul, der sehr geduldig und mit viel Ausdauer den Kindern speziell die Informatik und die Programmierumgebung näherbringt.
Das gesamte AG-Team freut sich jetzt schon auf das nächste Projekt:
Ein Wettrennen der Mindstorm-Roboter. Neben all dem technischen Know-How lernen die Schüler nebenbei noch weitere skills wie Teamwork und Erfindergeist.