Beschreibung
Bringen Sie 11- bis 14-jährigen Schüler*innen (Mittelstufe) die Grundlagen des Programmierens, Codierens und der Elektronik bei. Es sind keine Vorkenntnisse oder Erfahrungen erforderlich, da das Kit Sie Schritt für Schritt anleitet, Sie mit Lehrerhandbüchern gut unterstützt werden und der Unterricht entsprechend den Fähigkeiten Ihrer Schüler gestaltet werden kann. Sie können das Kit in den gesamten Lehrplan integrieren und Ihren Schülern die Möglichkeit geben, durch geführte Sitzungen und offenes Experimentieren Sicherheit im Umgang mit Programmierung und Elektronik zu erlangen. Außerdem vermitteln Sie ihnen wichtige Fähigkeiten des 21. Jahrhunderts, wie Zusammenarbeit und Problemlösung.
Das Arduino Education Starter Kit enthält die gesamte Hardware und Software, die Sie für acht Schüler*innen (in 2er-Gruppen) benötigen. Sie erhalten Schritt-für-Schritt-Lektionen, Lehrernotizen, Übungen und für eine vollständige und tiefgreifende Unterrichtserfahrung gibt es auch zusätzliche optionale Ressourcen mit Aktivitäten, Konzepten, Geschichte und interessanten Fakten.
Die Online-Plattform enthält die Lehrerinhalte, neun 90-minütige Lektionen und zwei offene Gruppenprojekte, in denen die Schüler*innen Kodierung und Elektronik lernen. Jede Lektion baut auf der vorherigen auf und gibt den Schülern eine weitere Möglichkeit, die bereits erlernten Fähigkeiten und Konzepte anzuwenden. Die Schüler erhalten außerdem ein technisches Logbuch, das sie ausfüllen, während sie die Lektionen durcharbeiten.
Am Anfang jeder Lektion finden Sie eine Übersicht, die geschätzte Bearbeitungszeit und die Lernziele. Während jeder Lektion gibt es Hinweise für den Lehrer und Informationen, die den reibungslosen Ablauf der Lektion unterstützen. Am Ende jeder Lektion werden Ideen für Erweiterungen gegeben.
Lektionen:
Erste Schritte (30 Min.). In dieser Lektion werden die Schüler*innen mit dem Material des Kits vertraut gemacht. Sie erfahren etwas über elektrische Sicherheit, wie sie die Software einrichten und ihr erstes Programm erstellen.
Lektion 1 - Grundlagen der Elektrizität (90 Min.). In dieser Lektion erkunden die Schüler*innen einige der grundlegenden Konzepte der Elektrizität und bauen ihren ersten einfachen Stromkreis auf, während sie etwas über die Komponenten lernen, aus denen der Stromkreis besteht.
Lektion 2 - Ohmsches Gesetz (90 Min.). Die Kursteilnehmer*innen erforschen eines der physikalischen Gesetze, die bestimmen, wie sich Elektrizität in einem Stromkreis verhält: Das Ohmsche Gesetz. Sie lernen durch Bauen den Unterschied zwischen Parallel- und Reihenschaltungen kennen und untersuchen, wie sich elektrische Messungen mit einem Multimeter als Werkzeug verhalten.
Lektion 3 - Verkehrssignale (90 Min.). In dieser Lektion werden die Schüler*innen in die Arduino-Software (IDE) eingeführt und programmieren ihren ersten Lichtschaltkreis, der die Funktionsweise des Schaltkreises steuert.
Lektion 4 - Dimmschalter (90 Min.). Die Schüler*innen lernen das Potentiometer kennen und erfahren, wie sie manuell zur Steuerung einer Schaltung verwendet werden können. Daraufhin bauen sie eine LED-Schaltung, bei der das Arduino-Board die Helligkeit der LEDs basierend auf der Position des Potentiometers steuert. Während die Schüler*innen ihre Schaltung programmieren, werden sie in Konzepte wie Variablen, bedingte Anweisungen und serielle Kommunikation eingeführt.
Lektion 5 - Projekt Holiday Lights (90 Min.). Die Teilnehmer*innen führen ein offenes Projekt durch, bei dem sie eine eigene Lichterschaltung entwerfen, bauen und programmieren. Das Projekt muss den Zielen, Kriterien und Einschränkungen des Projekts entsprechen.
Lektion 6 - Sportroboter ( 90 Min.). In dieser Lektion lernen die Schüler*innen, wie man einen Servomotor verwendet, um einen einfachen Sportroboter zu bauen. Sie werden den Roboter so programmieren, dass er einen Ball schlägt, kickt oder wirft.
Lektion 7 - Scheibenwischer (90 Min.). In dieser Lektion werden den Kursteilnehmer*innen neue Programmierkonzepte wie verschachtelte Konditionale, Switch-Case-Strukturen und Schleifen vorgestellt. Die Schüler*innen lernen die neuen Konzepte, indem sie eine Scheibenwischerschaltung programmieren und bauen.
Lektion 8 - Musikalische Tastatur (90 Min.). In dieser Lektion lernen die Schüler*innen etwas über Piezo-Summer und wie sie verschiedene Geräusche, Töne und Musik erzeugen können. Mit diesem Verständnis werden die Schüler eine Musiktastatur bauen und programmieren.
Lektion 9 - Lichtwellenradar (90 Min.). Die Schüler*innen verwenden ihr Arduino-Board und einen Fototransistor, um die Intensität des Lichts zu messen und lernen das Grundprinzip kennen, wie Informationen durch Lichtwellen übertragen werden.
Lektion 10 - Projekt Gewächshaus-Steuerungssystem (180 Min.). Die Kursteilnehmer*innen führen ein Projekt mit offenem Ausgang durch, um ein Klimaregelungssystem für ein Gewächshaus zu entwerfen, zu bauen und zu programmieren. Das Projekt muss den Zielen, Kriterien und Einschränkungen des Projekts entsprechen.
Was ist in dem Kit enthalten?
- Zugangscode zum exklusiven Online-Kursinhalt, Anleitungen für Lehrer und ausdruckbare Arbeitsblätter für Schüler
- 4x Arduino UNO rev 3
- 4x Starter Kit Montagesockel Einfach zu montierender Kunststoffsockel
- 4x Batterie Snap 9V, 8x Batterien 9V
- 4x Breadboard 400 Punkte
- 4x Kondensator - 100µF
- 4x Buchse-Stecker-Jumper-Drähte (rot), 4x Buchse-Stecker-Jumper-Drähte (schwarz)
- 20x LEDs (rot), 20x LEDs (grün), 20x LEDs (gelb), 20x LEDs (blau)
- 4x Multimeter
- 4x Piezo-Summer (PKM17EPP-4001-B0)
- 4x Foto-Transistoren
- 8x Potentiometer 10kOhm
- 20x Druckknopf
- 4x Widerstände: 1 kΩ, 20x Widerstände: 10 kΩ, 20x Widerstände: 220 Ω, 20x Widerstände: 560 Ω
- 70x Überbrückungsdrähte
- 4x Litzendrahtbrücke (rot)
- 4x Servomotor
- 4x Temperatursensor (TMP36)
- 4x USB-Kabel
- 12x M3-Schraube, 12x M3-Bolzen
