Pilot im Klassenzimmer: Mit der CoDrone EDU und dem TI-Nspire™ CX II-T CAS
Flugwege definieren. Sensorwerte erfassen und auswerten. Visuelle und akustische Effekte programmieren. Vorerfahrung? Gering. Lernfortschritt und Spaß beim Entdecken: immens! Schülerinnen und Schüler von der 7. bis zur 12. Klasse haben Drohnen mit TI-Nspire™ CX II-T CAS und Python programmiert.
Programmieren, fliegen, lernen
Im Rahmen einer Projektwoche haben die Schülerinnen und Schüler des Johann-Georg-Lingemann Gymnasiums in Bad Heiligenstadt Drohnen mit Python über den TI-Nspire™ CX II-T CAS programmiert.
Von der siebten bis zur zwölften Klasse waren alle Klassenstufen vertreten, Programmiererfahrung besaßen vorher nur die Wenigsten.
Das Fazit von Nils Scheffler, Lehrer für Mathematik und Physik am Lingemann-Gymnasium und Initiator der Projektwoche: Am Ende der Woche konnten alle Schülerinnen und Schüler selbstständig Programme in der Python-Shell auf dem TI-Nspire™ CX II-T CAS schreiben, um vorgegebene Aufgabenstellungen zu erfüllen und diese auf die Drohne zu übertragen. Sie haben einen ersten Einblick in algorithmisches Denken, das schrittweise Zerlegen größerer Aufgaben in Teilaufgaben und grundlegende Programmierfähigkeiten erhalten. Das Feedback war durchweg positiv. Die ersten Erfolgserlebnisse ließen nicht lange auf sich warten und der sichtbare Fortschritt hat für eine motivierte und engagierte Atmosphäre gesorgt.
Binnendifferenzierung
Durch den modularen Aufbau der Programmierumgebung im TI-Nspire™ CX II-T CAS, den zahlreichen Sensoren der CoDrone EDU und die nahezu unbegrenzte Anzahl an möglichen Aufgabenstellungen ist es einfach, verschiedene Altersstufen und Programmiererfahrungen anzusprechen. Auch Schülerinnen und Schüler, die schon länger den Informatikunterricht besuchen, können gefordert werden.
So erlebten es die SchülerInnen
Von Mika Brauer, 12. Klasse:
In der diesjährigen Projektwoche beschäftigten wir uns mit dem Lernen der Steuerung, dem Programmieren und der Anwendung der programmierbaren Drohne CoDrone EDU mithilfe des TI-Nspire™ CX II-T CAS. Die CoDrone EDU ist eine speziell für den Unterricht konzipierte Lern- und Programmierdrohne, die sich direkt über Python-Programme auf dem TI-Nspire™ CX II Taschenrechner steuern lässt und so praktische MINT-Erfahrungen ermöglicht.
Dabei können Flugwege definiert, Sensorwerte erfasst und visuelle wie akustische Effekte programmiert werden. Am ersten Tag stand das grundlegende Kennenlernen der Drohne und des Controllers im Mittelpunkt. Wir überprüften den Aufbau, führten erste manuelle Flugversuche durch und erarbeiteten ein Gefühl für Flugverhalten, Stabilität und Steuerung der Drohne.
Am zweiten Tag begannen wir mit dem Programmieren der Drohne mit Hilfe des TI-Nspire™ CAS und Python.
Hierbei schrieben wir Skripte, welche die Drohne veranlassten, vorgegebene Parkourabschnitte zu fliegen. Dies erforderte systematisches Denken, Planung der Flugroute und schrittweise Fehleranalyse, um präzise Abläufe zu erreichen.
Der dritte Tag war durch die Erweiterung der programmierten Funktionalität geprägt. Wir nutzten Sensorwerte und Ausgabefunktionen der Drohne, etwa Barometer und LED/Buzzer-Funktionen, um Programme zu erstellen, die Daten erfassten und ausgaben.
In einem Forschungsflug sammelten wir Temperatur- und Luftdruckdaten an unterschiedlichen Positionen, führten Messreihen durch und verglichen die Ergebnisse tabellarisch.
Darüber hinaus programmierten wir eine effektbasierte Sequenz mit integrierten LED-Lichtern und Buzzer-Signalen zur Demonstration von Ereignisreaktionen der Drohne.
In den letzten beiden Tagen konzentrierten wir uns auf die Vorbereitung des "Tages der offenen Tür". Hierfür erstellten wir drei interaktive Stationen: eine für manuelle Steuerung der Drohne, eine für direktes Programmieren durch Besucher und eine dritte mit einem komplexen, vorprogrammierten Parkour, der die erlernten Fähigkeiten in einem strukturierten Ablauf demonstriert.
Diese Hardware kam zum Einsatz
Dazu brauchen Sie:• TI-Nspire™ CX II-T CAS Calculator
• CoDrone EDU with Controller
• Robolink CoDrone EDU Cable for TI-Nspire™ CX II CAS