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Lego Roboter EV3

Das Jack-Steinberger-Gymnasium und die Staatliche Realchule Bad Kissingen betreiben als gemeinsames Projekt einen Robotikraum.

EV3 BasisSet

Zehn Roboter aus der Reihe LEGO MINDSTORMS Education EV3 stehen den Schülerinnen und Schüler für ihre eigenen Experimente zur Verfügung. Gesteuert wird der Roboter vom EV3-Stein, der in der symbolbasierten EV3 Software programmiert wird, in der Programm-Bausteine ebenso zusammengesetzt werden wie LEGO-Steine. Ein Gyro-, ein Ultraschall- und ein Farbsensor sowie zwei Berührungssensoren stellen die Verbindung zur Welt her. Reagieren kann der Roboter mit drei Motoren, akustischen und Lichtsignalen. Älteren Schülerinnen und Schüler können den Roboter in verschiedenen Sprachen, wie Java oder Python programmieren.

Robotikraum

Das Roboter-Labor befindet sich zwar im Gymnasium, wird aber von den Schülern der Realschule und des Gymnasiums gleichermaßen genutzt. Die Roboter werden in Wahlkursen, aber auch im Regelunterricht in den Fächern Natur und Technik und Informatik eingesetzt.

Die AG Robotik nimmt an der World Robot Olympiad (WRO) teil. Die World Robot Olympiad ist ein internationaler Roboterwettbewerb für Kinder und Jugendliche im Alter von 6 bis 19 Jahren.

Arduino

Arduino ist ein Microcontroller. Auf der Plattform befindet sich ein Prozessor und eine größere Zahl an Pins für In- und Output. Er erlaubt einen vereinfachten Einstieg in die Programmierung von Elektronik oder auch das “physical computing”. Das Programmieren von Mikrocontrollern erfordert neben informatischem zusätzlich elektrotechnisches sowie physikalisches Wissen. Damit sind die Mikrocontroller gewissermaßen eine Schnittstelle zwischen der physischen und logisch-mathematischen Welt. Arduino-Projekte sind in verschiedenen Unterrichtskontexten, wie Physik, Mathematik, Informatik durchführbar.

Bisher wurde der Arduino auch vereinzelt in der 7. Jahrgangsstufe im Fach Natur- und Technik eingesetzt. Die Schüler können Parallel- und Reihenschaltung realisieren, Spannung und Stromstärke an den Steckbrettern messen. Die im Informatik-Teil vorgesehenen Algorithmen können programmiert werden und auf den Arduino übertragen, die LEDs auf dem Steckbrett kontrollieren.

Insbesondere lassen sich die Geräte in der 9. Klasse am NTG in der Physik (Schwerpunkt: Elektronik) in Informatik einsetzen. Auch der Einsatz für Projekte in Jugend forscht ist möglich.

Arduino

In der Abbildung ist ein Entfernungsmesser durch einen Ultraschallsensor realisiert. Wird ein bestimmter Abstand unterschritten leuchtet die LED auf.