2008 - Flöha

Bericht zur Mitgliederversammlung der Fachgruppe und zur 13. Informatiklehrerkonferenz in Sachsen

13. Konferenz am 15.11.2008 im Samuel-Pufendorf-Gymnasium Flöha

Die Folien von der Mitgliederversammlung sind bereits hier zu finden.

Den Hauptvortrag hielt Prof. Protzel. zum Thema "Messen- Steuern-Regeln"

Workshop Lego Mindstorms im Unterricht

Das System Lego Mindstorms NXT unterstützt moderne, intelligente Sensoren, welche über ein i2c Bus angebunden werden. Über den standardmäßig vorhandenen Ultraschall-Abstandssensor hinaus sind das zum Beispiel ein Gyroskop-, ein Kompass- oder auch ein Beschleunigungssensor. Deren Anwendungen werden demonstriert und können selbst probiert werden."

Mit dieser Ankündigung im Gepäck stellte uns Volkmar Hinz von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (Fakultät für Informatik, Institut für Simulation und Graphik) den neuen legoNXT vor.

Zuerst informierte Herr Hinz, was es alles Neues im Vergleich zur Vorgängerversion gibt: Motoren, Sensoren, Daten des Prozessors, Kommunikation. Dazu gabs immer wieder erfrischende Bemerkungen, wo bei der Arbeit mit Schülern und den Geräten "der Teufel im Detail" steckt, was schiefgehen kann, was zusätzlich möglich ist. Parallel bekamen alle Teilnehmer jedes Bauteil live-im-Einsatz zu sehen.

Der praktische Teil wurde mit einigen Softwarebeispielen eingeleitet und dann gings ans Probieren. Und auch in diesem Workshop galt: "Das Kind im Menschen...erwacht beim Spielen:-)"

Katrin Büttner

Workshop Roboter aktiv

Schon in der Mittagspause und noch vor dem eigentlichen Workshop versammelten sich einige Teilnehmer um das Roboterareal. Sie konnten es nicht verbergen – das Kind im Manne. Fasziniert und voller Begeisterung verfolgten sie die fahrenden Roboter im Labyrinth, welche von drei Studenten der TU Chemnitz vorgeführt wurden. Die Aufgabe für die kleinen technischen Wunderwerke, welche selbstverständlich auch jeweils über einen „Taufnamen“ wie RUDI usw. verfügen bestand darin, das in Felder eingeteilte Labyrinth zu durchlaufen und dabei die installierten Kontrollstellen zu berühren, so dass die Farbe umschaltet. Das Interesse der TU Chemnitz an der Gewinnung und Ausbildung zukünftiger Ingenieure ist groß. Davon zeugt die sehr aufwändige Organisation des ehemals bundesweiten Wettbewerbs „Roboking“ (www.roboking.de), einem der spannendsten Roboterwettbewerbe für Schüler in Deutschland. „Ein junges Mädchen, das einmal eine reizende alte Dame werden will, sollte beizeiten damit anfangen.“ Dies formulierte einst Marie von Ebner-Eschenbach, und es gilt auch für einen in den technischen Disziplinen bewanderten Ingenieur, mit dem Unterschied, dass er keine reizende alte Dame werden muss. Aber für Mädchen kann man das auch heute noch durchaus sinnvoll miteinander kombinieren und es muss auch keinen Widerspruch ergeben ;-)

An einem weiteren Stand präsentierten zwei Schüler der AG Robotik vom Gymnasium Flöha unter der Leitung von Frank Rost ihre selbst gebauten Roboter. Insbesondere gingen sie hierbei auf Erklärungen und Beschreibungen der einzelnen sensitiven Komponenten wie zum Beispiel den Ultraschall- oder den Infrarot-Sensor ein. Beide dienen zur Entfernungsmessung. Während der Ultraschallsensor aber eher einen in der entsprechenden Richtung „birnenförmigen“ Registrationsraum hat und somit relativ „grob“ (also zum Beispiel auch nach rechts und links) agiert, stellen die Infrarotsensoren die Feinabstimmung sicher. Vorstellen muss man sich das alles in der Gesamtwirkung etwa so:

• Ultraschallsensor an Hauptrechner: „Eyh, Boss, ich hab’ was!“
• Hauptrechner an Ultraschallsensor: „Vorn, rechts, oder geradeaus?“
• Ultraschallsensor an Hauptrechner: „Kann nix sehen – frag’ mal die Jungs von der Infrarot-Gemeinde, deren Richtungscharakteristik ist wesentlich genauer – ich mach’ hier nur das Grobe …!
• Hauptrechner an Infrarotsensoren: „Eyh, Jungs, der Ultra-Heini behauptet, er erkennt was, seht ihr auch Widerstand?“>

Antwortet jetzt einer der an jeder Ecke im 45 °-Winkel angebrachten richtungsorientierten Sensoren, dann weiß der Hauptrechner, dass sich eine Hindernis in der entsprechenden Richtung befindet und ruft bei sinnvoller Programmierung eine Routine zum Ausweichen auf. Antwortet keiner, ist das Hindernis direkt gerade aus ;-)

Natürlich waren die Schüler auch in der Lage, Funktionsweise sowie Anschlussbedingungen, aber auch Einsatzkonzepte für den Liniensensor, die Radencoder sowie die elektronische Kamera zu erklären.

Ein langjähriger Partner und Berater der Schülerarbeitsgemeinschaft auch am Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium ist das Unternehmen Krause Robotik (www.krause-robotik.de). Es präsentierte sowohl selbst gebaute und programmierte Roboter als auch stufenweise leistungsstarke Baukits. Mit einem solchen Roboter-Bastelkit, grundsätzlich bestehend aus Antrieb, Akkus, Mikrokontroller und Sensoren, lässt sich relativ schnell ein eigener Roboter zusammen bauen, welcher neben einfachen Fahraufgaben, wie: weiche einem Hindernis aus, fahre an einer Linie entlang, auch noch Spielraum für die Lösung eigener Aufgaben offen lässt. Es stehen hinreichend viele (einige davon mit entsprechenden Signalverstärkern ausgestattete) Analog- bzw. Digitalports zur Verfügung. Dazu gibt es eine ausführliche Anschlussanleitung für die Sensoren und eine Bauanleitung für die Komponenten. Das Mikrokontrollerboard bildet das Herzstück eines jeden individuellen Roboters – hier stehen vom mit 13 Dienstjahren doch relativ „betagten“ Handyboard, welches mit einem „Handy“ nur den Namen und sonst eigentlich gar nichts gemein hat, bis zum 16 Bit breiten Atmel-Board mit sehr viel höherer Taktfrequenz mehrere Steuereinheiten zur Verfügung. Das muss man als Anwender eigentlich nur noch mit dem verfügbaren Finanzen, der Aufgabe, sowie den Rahmenbedingungen bei Wettkämpfen in Einklang bringen. Um zum Beispiel etwa gleich Voraussetzungen für alle Teilnehmer sicher zu stellen, wurden für den Roboking-Wettbewerb BUS-Breite sowie maximale Taktfrequenz genau definiert. Die Anzahl der Ports dagegen blieb frei – durch geschickte Programmierung kann man technisch jederzeit Einschränkungen in der Hardware wieder Wett machen.

Dass es so manchem bastelfreudigen Konferenzteilnehmer bei diesem Workshop warm ums Herz wurde, war eine von vorn herein erklärte Absicht, er sollte Machbarkeiten aufzeigen, Finazierungsmöglichkeiten finden helfen, aber auch auf Schwierigkeiten aufmerksam machen. Vielleicht weckte ja diese Veranstaltung das Interesse für die gemeinsame Arbeit mit Schülern.

Sowohl die Studenten als auch die Schüler des Gymnasiums Flöha überzeugten nicht nur durch ihr Wissen über die Technik, sondern ließen auch die Begeisterung für die Systeme erkennen.

Silvana Kogel, Frank Rost

Workshop "Mündliche Abiturprüfungen im Fach Informatik"

Download der Dokumente aus dem Prüfungsworkshop.