Seit den Sommerferien gibt es ein neues Unterrichtsfach am Ratsgymnasium: In „DigIT“ tauchen die Schüler:innen der 8. Klassen ein Halbjahr lang in die spannende Welt der Bits und Bytes ein. Der Unterricht ist in verschiedene Module unterteilt, die jeweils ein Thema besonders vertiefen. In allen Modulen steht vor allem die Freude an der praktischen Umsetzung der Gedanken im Vordergrund – sei es durch selbst gestaltete Grafiken, fahrende Roboter oder sogar fertige Produkte aus dem 3D-Drucker!
Modul 1: Algorithmen und Daten
Das Schuljahr beginnt mit einem Einblick in das Gebiet „Algorithmen und Daten“. Hier untersuchen die Jugendlichen, wo ihnen in ihrem Alltag Algorithmen (also Handlungsvorschriften, die es ermöglichen, Prozesse automatisch ablaufen zu lassen) begegnen. Dabei stellen sie schnell fest: Algorithmen sind in unserem täglichen Leben praktisch überall zu finden. Ob im Navigationssystem, der Ampelsteuerung, Sprachassistenten oder bei der Wetter-App – ohne Algorithmen wären viele Abläufe heutzutage nicht mehr vorstellbar. Natürlich dürfen unsere Schüler:innen auch eigene Algorithmen entwerfen. Besonderen Spaß macht es dabei, die Mitschüler:innen zu steuern wie einen lebenden Roboter. Außerdem werden erste eigene kleine Computerprogramme entworfen. Zum Beispiel kann man mit dem folgenden Programm die rechts abgebildete Grafik erstellen:
Abbildung: Programmcode und Grafik
Modul 2: 3D-Druck
Mittlerweile ist es möglich, verschiedenste Gegenstände und Bauteile am Computer zu entwerfen und mit Hilfe eines 3D-Druckers herzustellen. Sogar ganze Wohnhäuser werden schon auf diese Weise gebaut. Im Unterricht erleben unsere Schüler:innen diesen Prozess hautnah mit: Sie entwerfen ein 3D-Modell ihres Wunschgegenstands am Computer, das dann mit Hilfe einer geeigneten Software zum Druck vorbereitet wird. Ist das Ergebnis in der Simulation zufriedenstellend, wird es mit Hilfe des 3D-Druckers hergestellt.
Auf diese Weise können Objekte aus dem realen Leben nachgebaut oder ganz eigene Kreationen produziert werden. Sowohl die Modellierung, als auch die spätere Umsetzung im 3D-Drucker faszinieren und begeistern unsere Schüler:innen immer wieder aufs Neue.
In den Abbildungen sieht man zunächst den Programmcode und anschließend das 3D-Modell eines von Schüler:innen entworfenen Anhängers. Auf den übrigen Fotos sind fertige Produkte aus unserem 3D-Drucker zu sehen.
Abbildung: Programmcode zum Erstellen eines Ketten-Anhängers
Abbildung: 3D-Modell des Anhängers
Abbildung: Fidget Spinner
Abbildung: Zahlenwürfel
Modul 3: Robotik
Roboter haben inzwischen in viele Bereiche unseres Lebens Einzug gehalten: Sie saugen die Wohnung, mähen den Rasen oder erleichtern Fertigungsprozesse. Im Modul „Robotik“ versetzen sich unsere Schüler:innen in die Rolle von Programmierer:innen. Zu verschiedenen Problemstellungen entwerfen sie geeignete Lösungen, die dann von den Robotern umgesetzt werden.
Zur Programmierung wird eine Programmiersprache benutzt, die gut zu erlernen und denen in den vorangegangenen Modulen benutzten sehr ähnlich ist. Die Programme werden dann von unseren brandneuen mBots umgesetzt, die speziell für den Unterrichtseinsatz konzipiert wurden (s. Foto).
Abbildung: mBots
Modul 4: Projekt zur App-Programmierung
Ein besonderes Highlight erwartet unsere Schüler:innen am Ende des Halbjahres: Im Rahmen eines mehrtägigen „Programmier-Camps“ lernen sie, eine eigene App für ihr eigenes Smartphone zu programmieren. Dabei dürfen sie eine App ihrer Wahl entwerfen und anschließend umsetzen.
Abbildung: Mögliche Beispiele für Apps (Quelle: www.appcamps.de)
C. Jansen, 12.10.21