Ein Unterrichtsprojekt, das viele MINT-Bereiche verbindet
Wenn man Informatik, CAD, 3D-Druck und Elektrotechnik im Unterricht verbinden will, steht man schnell vor einem Problem: Die Themen gehören zwar alle irgendwie zusammen, aber in der Praxis laufen sie oft nebeneinander her. Der Düvelbot war mein Versuch, das zu ändern. Ein kleines Bastelprojekt, das alles unter einen Hut bringt. Die Idee entstand 2020 an der Thomas-Morus-Schule in Osnabrück. Ich wollte, dass meine Schülerinnen und Schüler nicht nur theoretisch etwas über Technik lernen, sondern sie im wahrsten Sinne des Wortes „begreifen“. Also habe ich einen Roboter entwickelt, den man selbst konstruieren, drucken, verdrahten und programmieren muss. Damit jeder der möchte den Roboter für maximal 30 € kaufen und mit nach Hause nehmen kann, war der Preis bei der Entwicklung des Roboters ein wichtiges Kriterium. Alternativ kann der Roboter nach Fertigstellung von den Schülern auch zurückgegeben und wieder auseinandergebaut werden. In diesem Fall zahlen die Schüler nur 5 € für Verbrauchsmaterialien wie Motoren und Schalter, die verlötet wurden und daher z.B. nicht mehr als ungenutzt wiederverwendet werden können. Das Konzept ist Open-Source, damit auch andere Schulen damit arbeiten können. Heute ist daraus die Technikwerkstatt geworden, ein Unterrichtskonzept, das auf frei verfügbaren YouTube-Tutorials besteht.
Ein Roboter als Einstieg in die Technik
Es gibt viele Bausätze wie den Otto DIY, SMARS, mBot, Lego Spike und viele mehr auf dem Markt. Aber mir ging es nicht nur um das einfache Zusammenstecken und Programmieren. Ich wollte ein System, bei dem Schülerinnen und Schüler wirklich verstehen, wie die Technik funktioniert und wie die Dinge miteinander zusammenhängen. Deshalb verbindet der Düvelbot handwerkliches Arbeiten mit digitalem Lernen. Die Schüler konstruieren ihr Gehäuse selbst, drucken es aus, löten die Motoren und Schalter an und programmieren ihren Roboter anschließend. Wenn etwas nicht funktioniert, müssen sie selbst nachdenken und die Fehler finden oder die Kabel nochmal neu abisolieren und wieder verlöten. Die Aussicht auf den eigenen Roboter motiviert hoffentlich genug dafür.
Lernen mit YouTube
Diese Webseite bildet den didaktischen roten Faden durch das gesamte Konzept und den YouTube-Kanal. Sie führt Schritt für Schritt durch alle sechs Lernsituationen, in denen die Videos, Playlisten und die dazugehörigen Arbeitsunterlagen wie z.B. technische Zeichnungen chronologisch hinterlegt und verlinkt sind. Klassische Arbeitsblätter gibt es nicht mehr und werden durch die YouTube-Tutorials ersetzt. Lehrkräfte, die das Projekt bei sich an der Schule umsetzen möchten, müssen dadurch nur noch Organisatorisches vorbereiten und können selber einfach mitlernen. Unterrichtsvorbereitung ist also nicht mehr erforderlich, ich würde allerdings empfehlen, den Roboter vorher einmal selbst gebaut zu haben. Alle Lernsituationen können übrigens auch einzeln und unabhängig voneinander bearbeitet werden. So machen viele Schulen einfach nur ein bisschen CAD und 3D-Druck in Lernsituation 01, andere Schulen interessieren sich wiederum nur für Lernsituation 06 und wollen einfach nur den Roboter bauen.
Ein Projekt, das ständig wächst
Inzwischen wird der Düvelbot an immer mehr Schulen eingesetzt. Manche nutzen nur Teile des Konzeptes im Informatikunterricht, andere im Wahlpflichtkurs Technik. Von vielen Lehrkräfte bekomme ich Rückmeldungen, was gut funktioniert, vor allem aber auch was verbessert werden kann. Dadurch entwickelt sich das Konzept ständig weiter. Ich sehe das Ganze nicht als fertiges Produkt, sondern als offenes Lernprojekt, das mit jeder neuen Idee weiterentwickelt wird.
Make-Magazin Artikel
Wer die Idee hinter dem Düvelbot im Detail nachlesen möchte, findet im Make Magazin (Ausgabe 7/2023) einen ausführlichen Bericht über das Projekt.
Häufige Fragen (FAQ)
Welche Software wird für den Düvelbot verwendet?
Der Düvelbot kann entweder mit der Arduino IDE oder blockbasiert in Open Roberta programmiert werden. Das Gehäuse lässt sich mit Autodesk Inventor konstruieren. Eine eigene CAD-Software ist jedoch nicht zwingend erforderlich, da die STL-Datei des Gehäuses in Lernsituation 06 auch direkt heruntergeladen werden kann, wenn man den CAD-Teil überspringen möchte. Für den 3D-Druck wird eine Slicer-Software wie zum Beispiel der PrusaSlicer benötigt.
Wie viel kostet die Hardware für den Düvelbot?
Die Materialkosten liegen je nach Variante bei 34,90 € mit Gehäuse und 29,90 € ohne Gehäuse. Alle benötigten Bauteile sind im Shop der Technikwerkstatt 4.0 als praktisches Schul-Bundle erhältlich und eignen sich ideal für den Einsatz im Unterricht oder in MINT-Projekten.
