Materialsammlung
AG Didaktik der Informatik
PhyCoS - Physical Computing in Schulen

Die Digitalisierung hat viele Wirkungen in unserer Welt. Neben den digitalen Medien, die wir vorrangig wahrnehmen, gibt es viele andere Effekte und Syteme, die auf digitaler Technik beruhen. Häuser werden mit dem Tablet steuerbar, Rasenmähroboter sind überall zu finden, Haushaltsgeräte werden von kleinen Computern gesteuert ...

Physical Computing ist ein Konzept, mit dem wir diese Verbindung der Digitaltechnik mit der physischen Welt erfahrbar machen können. Vielmehr noch, bietet es die Möglichkeit selbst solche Systeme zu gestalten.

Dies wird insbesondere durch die Entwicklung einer Reihe von Einplatinencomputern, wie z.B. dem Arduino, dem Raspberry Pi, dem Micro:Bit oder dem Calliope Mini, sind technische Plattformen entstanden, die auch Anfängern die Umsetzung erstaunlicher Projekte ermöglichen.

Im Rahmen des Projektes PhyCoS - Physical Computing in Schulen möchten wir Schulen und Lehrkräfte dabei unterstützen, dieses Konzept im schulischen Kontext zu nutzen. Dazu entwickeln und erproben wir Konzepte, Unterrichtsideen und -sequenzen, Materialien und Werkzeuge, die von Lehrkräften genutzt werden können. Zusätzlich bieten wir Fortbildungen und Workshops an und unterstützen die Vernetzung und den Austausch der Lehrkräfte in der Region.

Unsere Ziele

Wer finanziert das Projekt?

PhyCoS wird von der Stiftung Stahlwerk Georgsmarienhütte und der Stiftung der Sparkassen im Landkreis Osnabrück finanziert.

Was ist Physical Computing?

Unter Physical Computing versteht man die Entwicklung von Systemen aus Soft- und Hardware, die mit der physischen Welt interagieren. Dabei kann es sich um Lärmampeln, Roboter, intelligente Textilien oder Maschinen handen. Es ist alles erlaubt, solange es mit seiner Umgebung interagiert und ein Programm zur Steuerung benötigt.

Dabei kann man alle möglichen Materialien verwenden und mit digitaler Technik und Elektronik kombinieren. Roboter aus Pappe sind dabei genauso möglich, wie 3D-gedruckte Zahnräder.

Physical Computing bietet Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit sich mit der Digitalisierung ihrer Lebenswelt auseinanderzusetzen. Sie können Dinge "nacherfinden" und Mechanismen nachvollziehen, die ansonsten verborgen bleiben. Damit wird die Black Box der digitalen Welt geöffnet und ihre Funktionsweise sichtbar.

Gleichzeitig bietet Physical Computing die Möglichkeit verschiedene Fächer miteinander zu verbinden. Durch die Verwendung geeigneter Hardware lassen sich Musik machen und ungewöhnliche Musikinstrumente bauen. Kunstwerke werden interaktiv, indem sie auf ihren Betrachter reagieren. Sensoren messen Umweltdaten und steuern damit technische Geräte. Dadurch werden Kompetenzen aus den unterschiedlichsten Bereichen kombiniert und in anderen Kontexten verwendet.


Was tut PhyCoS?

PhyCoS - Physical Computing in Schulen ist ein Projekt, das Schulen, Lehrkräfte und andere Bildungsträger dabei unterstützt, Physical Computing im schulischen und außerschulischen Bereich einzusetzen. Dazu führen wir Fortbildungen und Workshops durch, unterstützen Schulen bei der Einführung und entwickeln und evaluieren Werkzeuge, Konzepte und Methoden.

Als Hardwareplattform nutzen wir hauptsächlich den Calliope Mini. Dieser Einplatinencomputer verfügt über einr Reihe eingebauter Sensoren und Aktoren, die den Einstieg in dieses Thema erleichtern. Dennoch ist er so flexibel wie z.B. der Arduino.

Zur Programmierung nutzen wir die in unserer Arbeitsgruppe entwickelte grafische Programmiersprache abbozza!. Mit ihr lassen sich Programme durch die Kombination von Puzzleteilen erstellen.

Dabei versuchen wir aber Strukturen zu verwenden, die möglichst nah an der "normalen" textbasierten Programmierung sind. So wird aus jedem grafischen Programm Quelltext generiert, der erkundet und bearbeitet werden kann.