Ein Roboter als Einstieg in die Technik
Wenn man Informatik, CAD, 3D-Druck und Elektrotechnik im Unterricht verbinden will, entsteht schnell ein Problem: Die Themen gehören zwar zusammen, laufen in der Praxis jedoch oft nebeneinander her. Der Düvelbot war mein Versuch, das zu ändern. Die Idee entstand 2020 an der Thomas-Morus-Schule in Osnabrück. Ich wollte, dass meine Schülerinnen und Schüler Technik nicht nur theoretisch kennenlernen, sondern sie im wahrsten Sinne des Wortes „begreifen“. Ziel war ein System, in dem sie verstehen, wie Technik funktioniert und wie alles zusammenhängt. Das Projekt verbindet daher handwerkliches Arbeiten mit digitalem Lernen: Die Schülerinnen und Schüler konstruieren ihr Gehäuse selbst, drucken es aus, löten Motoren und Schalter an und programmieren anschließend ihren Roboter. Funktioniert etwas nicht, suchen sie eigenständig nach Fehlern oder isolieren Kabel neu ab und verlöten sie erneut.
Mit fehlte damals allerdings die Erfahrung, um möglichst günstige Hardware für den Bot zusammenzustellen, die miteinander harmoniert und zeitgleich auch blockbasiert funktioniert. Deshalb bin ich mit meiner Idee auf den mir sehr gut bekannten Onlineshop Funduino zugegangen, der Hardware für genau solche Projekte vertreiben und sich mit solchen Dingen bestens auskennt. Eine Woche später stand die Hardware fest und Funduino hat sogar schon den ersten Prototypen des Gehäuses konstruiert, das äußerlich in großen Teilen immer noch dem heutigen entspricht.
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.
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.
Anmerkung: 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.
