Arduino programmieren lernen mit KOSMOS

erscheint im August 2016

Ich bin ja immer auf der Suche nach Produkten, die meine Kids ans Programmieren heranführen. Zur Nürnberger Spielwarenmesse 2016 präsentiert KOSMOS einen neuen Experimentierkasten, der den Arduino für Kinder nett verpackt. Hier der Pressetext:

Spielen, Programmieren und digitales Tüfteln: Mit dem Experimentierkasten „KosmoBits“ erleben Kinder und Jugendliche ab 10 Jahren eine neue Generation des Experimentierens. Das Ziel: Dem Nachwuchs den Zugang zum Computer ermöglichen, der über das reine Anwenden von Software hinausgeht. Die Möglichkeiten: Grenzenlos. Der spielerische Einstieg in die Programmierung verläuft dabei in drei Schritten.

Zu Beginn steuern die Spieler ein Computerspiel auf dem Tablet oder Smartphone mit Hilfe eines kabellosen Gamepads, das mit einem Mikrocontroller – dem KosmoDuino – ausgestattet ist. Das Ziel des Spiels: Hindernisse überwinden und Rätsel lösen. Dies schaffen junge Gamer mit Hilfe vier verschiedener Sensoren, die sich ganz einfach auf das Gamepad setzen lassen. Versperrt zum Beispiel eine Eiswand den Weg, erwärmen die Spieler ihren echten Temperatursensor mit der Hand und lassen dadurch den Eisblock im Spiel schmelzen. Die physikalische Handlung wird also unmittelbar in der digitalen Welt abgebildet. Zusätzlich lernen angehende Softwareentwickler mit Hilfe kleiner ProgrammierRätsel erste Programmcodes kennen. Das Spiel fungiert somit als Tutorial und schafft die erste Verbindung zwischen virtueller und realer Welt.

In Schritt zwei steigt der Nachwuchs voll und ganz in die Welt des Programmierens ein. Mit Hilfe der Anleitung lernen die jungen Hacker-Talente nach und nach die Arduino-Programmiersprache kennen. Schon bald verfügen sie über das nötige Know-how, um am PC erste eigene Programme für die vier Sensoren zu schreiben. Da sie die Sensoren und erste Codes aus dem Spiel bereits kennen, fällt der Einstieg in die abstrakte Welt plötzlich gar nicht mehr so schwer!

Schließlich werden die Sprösslinge zu echten Digital-Tüftlern: Losgelöst vom Spiel bauen und programmieren sie komplette, eigenständige Schaltungen. Ganz im Zeichen der „Do it yourself“-Kultur sind der Kreativität dabei keine Grenzen gesetzt. Die Hardware, also der im Experimentierkasten „KosmoBits“ enthaltene Mikrocontroller, kann ganz einfach aus dem Gamepad-Gehäuse entnommen werden und ist das „Gehirn“. Am Computer lässt sich der Chip individuell programmieren und mit weiteren elektronischen Teilen verbinden. So entsteht beispielsweise eine lichtempfindliche Alarmanlage, die aufzeichnet, wie oft und wie lange die strenggeheime Schublade geöffnet wurde oder eine LEDDisco die durch rhythmisches Fingerklopfen ihre Farbe ändert. Aber junge Tüfteler können natürlich auch über die Anleitung hinaus kreativ werden und bauen z.B. Kuscheltiere, die unerwünschte Besucher per Bewegungssensor mit glühenden Augen erschrecken oder Süßigkeiten-Wächter, die gierige Geschwister mit einem Wasserspritzer abwehren, wenn sie ihre Hand ins Bonbonglas stecken. Die Möglichkeiten sind nahezu grenzenlos.

Material: KosmoDuino (Arduino-kompatibler Mikrocontroller mit Bluetooth), Steuerboard, 4 Sensor-Charaktere mit Gehäuse (Temperatur-Sensor, BewegungsSensor, Licht-Sensor, Schall-Sensor), Gamepad-Gehäuse, Breadboard (16,5 x 5,5 cm), 4 verschiedenfarbige LEDs, 5 Widerstände (1,2 K Ohm), Verbindungskabel, USB-Kabel, App (Android 4.3 oder neuer & iOS 8 oder neuer), Anleitung (64 S.)

LEGO Movie Maker

Es gibt von LEGO fürs iPhone und iPad die LEGO Movie Maker App, mit sich Stop-Motion-Filme ganz leicht selbst drehen lassen.

Dazu stellt man sein iPad am besten in eine Halterung und baut die LEGO-Szene davor auf. Dann macht man mit der App ein Foto, verändert die Szene ein klein wenig und schießt wieder ein Foto, so dass aus der Aneinanderreihung von Bildern nachher ein Film entsteht.

Idealerweise fixiert man die Platform, auf der sich die LEGO-Figuren befinden. Bei unserem ersten Schnellschuss sieht es eher so aus, als ob sich die Protagonisten auf einem schwimmenden Floß befinden.

Der fertige Film lässt sich noch bearbeiten und mit Musik hinterlegen. Meine Jungs hatten richtig Spaß, insbesondere, weil der erste Schnellschuss eben doch nicht so perfekt war, die Typen durchs Bild wabern und zwischendurch mal ein Knie des Regisseurs zu sehen ist 🙂

Der fertige Film lässt sich auf Knopfdruck zu Youtube hochladen – wie Ihr oben seht.

Roboter Nao tanzt

Ich habe an der Fachhochschule Kiel den Forschungsroboter Nao live in Aktion erleben dürfen. Hier tanzt er sogar zu Gangnam Style. Als Spielzeug ist er mit 5.000€ leider etwas teuer – schade auch.

Um mit den Kids in die Robotik einzusteigen, gibt es noch ein paar andere Ideen:

WowWee MiP

Für um die 100€ gibt es den WowWee MiP, der auf Geräusche und Gesten reagiert und dadurch eine eigene kleine Persönlichkeit entwickelt. Faszinierenderweise fährt er auf nur zwei Rädern und tanzt sogar. Der MiP kann auch mit einer App gesteuert werden.

Cubelets

Die Firma Modular Robotics hat Cubelets entwickelt. Das sind Würfel, die aneinander gesteckt werden. Jeder Würfel hat dabei eine andere Funktion, etwas Akku, Motor, Sensor.

TinkerBots

Ein ähnliches Projekt scheint sich gerade per Crowdfunding zu finanzieren. Die Finanzierung ist allerdings schon weit übertroffen: TinkerBots.

LEGO Mindstorms EV3

Und schließlich gibt es noch den LEGO-Roboter, der sich mit einer einfachen Programmiersprache programmieren lässt. Mit über 300€ ist allerdings auch er nicht ganz billig.

Klanggläser

KlangläserEin kurzer Spaß mit physikalischem Lerneffekt. Mehrere Weingläser nebeneinander stellen und unterschiedlich hoch mit Wasser füllen. Und dann einfach mal klingen lassen mit einem Löffel.

Was passiert da eigentlich? Der Löffel versetzt das Glas in Schwingungen, die sich in der Luft fortsetzen. Wenn wenig Wasser, also viel Luft im Glas ist, hat diese viel Platz zum Vibrieren, vibriert schneller, hohe Frequenz, hohe Töne. Je mehr Wasser im Glas ist, desto tiefer wird der Ton.