12.08.2021, von Nurdzane Memeti

Willst du wissen, was die Kids im digitalen Zeitalter an einem Sommertag erleben? Sie entwickeln ihre eigene Lichterketten-App und können diese damit fernsteuern!

Bau deine erste Light-Show App!

Die ZHAW in Wädenswil organisierte in den Sommerferien die «Science Week 2021», bei der 48 Kinder zwischen 12 und 15 Jahren für einen Tag WissenschaftlerInnen im Bereich Applikations-Entwicklung spielen durften. Schritt für Schritt wurden die Kinder in die technischen und webbasierten Tools eingeführt. Das Ziel der Science Week war es, eine eigene, kreativ gestaltete App auf dem Mobilephone zu programmieren und damit einen LED-Streifen zum Leuchten zu bringen.

Mit umfassendem Equipment (WLAN, Laptop, Mobilephone, Kopfhörer, etc.) konnten die Kinder sich mit Microsoft Teams im virtuellen Klassenzimmer einloggen. In kleinen Gruppen wurde eifrig gelernt:

Wie registriere ich einen Google-Account?
Wie öffne und verwalte ich eine Datenbank, engl. Database?
Wie codiere ich mein eigenes App?
Und wie installiere ich eine Mobile App-Plattform auf meinem Mobilephone?

Über die technischen Entwicklungen muss mit den Kindern geredet werden.

Mit einer Science Week konnte den Kindern ein Stück weit beigebracht werden, wie man sich in der digitalen Welt fortbewegt und einen Computer einsetzt. Eine gute Möglichkeit, die Freude junger Menschen an MINT (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft, Technik) zu fördern, besteht darin, ihnen kreatives Experimentieren zu ermöglichen.

Die Science Week zu Hause gestalten

Als Erstes wurde die Hardware (hier: ein ESP32 Mikrocontroller) zusammengebaut, welche eine rote Leuchtdiode etwa 10 Sekunden zum Blinken bringt. Das bringt man Zustande, indem man den Widerstand und die Leuchtdiode mit Kabeln in die Anschlüsse des Steckbrettes (Breadboard) verbindet. Die Kinder haben dabei gelernt, wie in einem Steckbrett links und rechts Stege verlaufen, die miteinander verbunden sind. Auf den Seiten laufen derweil lange Plus- und Minus-Leitungen für den Strom. Nach erfolgreichem Aufbau der Hardware, wird auch der LED-Streifen angehängt, indem die Enden des LED-Streifens mit den Anschlüssen des ESP32 (Erdung, Minus-Pol und den Plus-Pol) verbunden werden. Die zusätzlich eingebaute Schottky-Diode verhindert ein Durchbrennen des Streifens. Nach langem Tüfteln und Umstecken leuchtete der Neopixel-Streifen in verschiedenen Farben und Mustern.

Im zweiten Teil des Science Week-Kurses haben die Kinder die App auf dem Mobilephone erstellt, um den LED-Streifen nach Belieben zu steuern. Dazu benötigten sie eine Realtime Datenbank, die sie unter Firebase eröffnet haben. Danach wurde endlich die App für die Light-Show mit der Plattform «Thunkable» geschrieben. Dazu installierten die Kinder die Programmieroberfläche Thunkable und gestalteten damit eine App. Diese App hat mit der Firebase-Datenbank kommuniziert. Als dritten und letzten Schritt haben die Kinder das Arduino-Programm mit der Hardware und der Realtime Datenbank verbunden. Die App auf dem Mobilephone ist mit einem Switch (Schalter-Element) bedienbar und die LED ist ein- und ausschaltbar.

Fazit

Die Science Week 2021 an der ZHAW Wädenswil verschaffte jungen Wissenschaftler*innen mehr Sicherheit in der Welt des Computers. Es förderte den offenen Umgang zu zeitnahen resp. digitalen Herausforderungen mittels kreativer Komponenten. Ebenso stärkte die Entwicklung der App die lebendige und vielfältige Denkweise der Kinder und fruchtete in neuen, farbenfrohen Ideen - wie zum Beispiel den Einbau eines Bewegungssensors in die Applikation (siehe letztes Bild eines «Ufo-Sensors» ;)).

Referenzen

British Science Association. (2021, August 11). British Science Week. https://www.britishscienceweek.org/app/uploads/2020/01/BSA_BSW_secondary_1119v13.pdf
Hanafi, J., Koller, C., Zbinden, E., & Memeti, N. (2021). Science Week 2021.
Katrin Fischer. (2018, November 4). Fit für die digitale Zukunft: Was Kinder für die Welt von morgen brauchen. www.kleinezeitung.at. https://www.kleinezeitung.at/lebensart/familie/erziehung/5523108/