Ein Projekt mit dem Lilypad-Arduino zur MINT – Orientierung in der Girls Day Akademie am Herzog-Christoph Gymnasium Beilstein.Kreatives Gestalten von Stromkreisen mit Nadel und Faden Einstieg in Programmierung und Sensorik.
Dieses Projekt wird unterstützt von der Baden-Württemberg Stiftung mit dem Programm „mikro makro mint-Forschen in der Schule“ und vom KRIWAN Testzentrum in Forchtenberg.
Wearable Computing ist ein modernes interdisziplinäres Gebiet der Informatik, das unter anderem das Ziel verfolgt, Menschen aktiv bei ihren Alltagstätigkeiten zu unterstützen. Wird beispielsweise Kleidung mit Computertechnik verbunden, so spricht man von intelligenter Kleidung, den sogennanten Wearables.
Das Ziel des Projekts bestand darin, dass die Schülerinnen vertraut werden mit Technik und dem Prozess von Entwicklung und Konstruktion. Ganz nebenbei wurden Teamarbeit, kreatives Denken und die Fähigkeit zur praktischen Problemlösung gefördert. Auf diese Weise erwarben die Schülerinnen eine umfassende informationstechnologische Grundbildung, die nahezu in allen Berufen eine Schlüsselqualifikation ist.
Das Projekt „Eduwear – intelligente Kleidung“ erschließt Mädchen einen Zugang zur Informationstechnik, wobei gerade über den Ansatz, kreativ zu sein und gestalterisch zu arbeiten, Neugier und Interesse an modernen Informationstechnologien geweckt wird.
Die Schülerinnen begreifen technische Abläufe, machen diese für sich nutzbar und gewinnen dadurch an Selbstvertrauen. In einer interaktiven und handlungsorientierten Atmosphäre lernen sie durch Erfolg, aber auch durch Fehler, Aufgaben gemeinsam anzugehen und auch komplexere Fragestellungen zu lösen. So erweitern sie ihre Kompetenzen in Gestaltung, Technik und Programmierung, kooperativem Lernen und differenzierter Wahrnehmung.
Im Rahmen des Projekts werden normale Kleidungsstücke mit Elektronik verbunden, die anschließend programmiert wird. Das Ergebnis ist sogenannte „Intelligente Kleidung“.
Zum Einstieg machten sich die Schülerinnen mit der Handhabung von einfachen LEDs, leitfähigem Faden und einer Batterie samt Halterung vertraut, und fertigten damit auf einem Stück Stoff ihren ersten Stromkreis. So beschäftigten sie sich nicht nur mit Elektronik, sondern auch mit der handwerklichen Tätigkeit des Nähens. Sie stellten leuchtende Lesezeichen, Armbänder, Dekorationen, Bilderrahmen und andere interessante Exponate her.
Im zweiten Schritt verwendeten die Schülerinnen das Lilypad Arduino (ein einfaches Mikrocontroller-Board) sowie Sensoren und Aktoren (wie LEDs, Lautsprecher, Helligkeitssensoren,...), die sie einem leitfähigen Faden auf Stoff nähten und gemäß einem zuvor entworfenen Schaltplan elektrisch leitend miteinander verbanden. Anschließend wurde der Mikrocontroller mit der Arduino-Software programmiert, wodurch die von den Schülerinnen gestalteten Accessoires und Kleidungsstücke „zum Leben“ erwachten. Mit verschiedenem Zierrat peppten die Mädchen ihre Objekte weiter auf.
Stefanie Geisbusch, Elektroingenieurin und Leiterin der KRIWAN Akademie des KRIWAN Testzentrums in Forchtenberg, unterstützte und begleitete die Schülerinnen bei ihrem Einstieg in die Programmierung des Mikrocontrollers. Schritt für Schritt lernten die Schülerinnen im Zweier-Team zunächst eine LED, und anschließend mehrere LEDS auf Signale verschiedener Sensoren reagieren zu lassen, und nach und nach auch komplexere Befehlsketten zu programmieren. Hoch motiviert und sehr konzentriert wendeten die Schülerinnen anschließend ihr neu erworbenes Wissen bei der Umsetzung ihrer jeweiligen Projektideen an. Die Begeisterung über die erzielten Fortschritte war ihnen deutlich anzusehen. An Ideen mangelte es den Schülerinnen überhaupt nicht: Kleidung leuchten, LEDs im Rhythmus von Musik blinken oder Mützen Wärme messen lassen.
Die fertigen „Wearables“ wurden später noch mit verschiedenen Designelementen optisch ansprechend gestaltet. Stolz präsentierten die Mädchen am Ende des Projekts ihre Unikate, die sich wirklich sehen lassen können.