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Arduino für Kinder: Programmieren lernen mit Arduino

Mit dem Arduino Roboter selber bauen und zum Leben erwecken, Ampelschaltungen konfigurieren und sinnvoll umsetzen, LEDs zum Blinken bringen, Sensoren und Motoren ansteuern, die Realisierung von Kunstprojekten und -installationen, Messung von Wetterdaten, der Einsatz im Modellbau und vieles mehr – mit dem Arduino wird es auch Anfängern leicht gemacht, erste Programmierschritte zu machen und auch schon bald erste Erfolge zu feiern. Für programmierbegeisterte Kinder und Jugendliche ist der Arduino eine wunderbare Möglichkeit, Projekte auszuprobieren, Ideen zu verwirklichen, zu verwerfen und neu zu konzipieren. Wenn der erste Schaltkreis genau so funktioniert, wie man das gerne haben möchte, dann macht das Lust auf mehr – und der Arduino mit seinen unendlichen Möglichkeiten bietet dafür die perfekte Basis.

Was ist Arduino?

Einfach ausgedrückt, ist der Arduino eine Plattform, die aus Hard- und Software gleichzeitig besteht. Der Arduino braucht einen Rechner mit Linux, OS X oder Windows, um Porgrammiercodes zu erhalten. Damit ist ein wichtiger Unterschied zum Beispiel zum Raspberry Pi definiert, der als Einplatinencomputer als Computer vollumfänglich leistungsfähig ist. Der Arduino besteht aus einer gehäuselosen Platine, die ungefähr kreditkartengroß ist.

Arduino Mircocontroller: Ist der Arduino ein Mikro-Computer?

Es handelt sich dabei nicht um einen Computer, sondern um einen Microcontroller. Als Microcontroller werden Halbleiterchips bezeichnet, die einen Prozessor und sogenannte Peripheriefunktionen (für Geräte, die an die Zentraleinheit angeschlossen werden) enthalten. Die Arduino-Plattform zählt zu den sogenannten Physical Computing-Plattformen, die aus Microcontrollerboards und einer Software bestehen. Beide Teile (Hard- und Software) funktionieren quelloffen, also zum Beispiel mit Open-Source-Software. Der Begriff „Physical Computing“ beschreibt die Verbindung von Software zum Menschen und wird oft für Do-it-yourself Hobbyprojekte oder künstlerische Projekte verwendet – beides absolut zutreffend für die Einsatzgebiete von Arduino, vor allem wenn Kinder und Jugendliche ihre fantastischen Ideen damit verwirklichen.

Der Name Arduino stammt übrigens von der italienischen Lieblingsbar, in der sich das Entwicklerteam ab 2005 zum Brainstorming traf. Die erste produzierte Charge startete mit 200 Modellen, mittlerweile verzeichnet Arduino große Verkaufserfolge weltweit.

Mit Arduino Programmieren – für Kinder geeignet?

Auch wenn der Arduino für Anfänger erst einmal etwas komplex und vielleicht sogar undurchschaubar aussieht – er ist für Anfänger geeignet und wer sich damit beschäftigt, wird sich schnell in einer faszinierenden Welt voller Programmiermöglichkeiten wiederfinden. Gerade für Kinder und Jugendliche ist es spannend, nach und nach zu entdecken, was alles möglich ist – vom einfachen Schaltkreis bis zum selbstgebauten Roboter.

Arduino Projekte für Kinder

Hier einige Beispiele, was auf Basis von Arduino selbst gebaut werden kann:

  • Wetterstation
  • Feuchtigkeitsmesser
  • Temperaturmesser
  • Schachuhr
  • Digitale Uhr
  • LED-Anzeige für Radiosender
  • PIN-Codes selbst programmieren
  • Roboter programmieren
  • Autos fernsteuern
  • Modelleisenbahnen mit LED beleuchten und steuern
  • und vieles mehr

Durch die Greifbarkeit und Nachvollziehbarkeit der Projekte, bei denen die Kids am Ende tatsächlich ein Ergebnis sehen und in der Hand halten können, ist der Arduino bestens dafür geeignet, ein grundsätzliches Interesse für die Welt des Programmierens zu fördern und zu fordern. Es ist ein offenes Geheimnis, dass Kinder immer dann am besten lernen, wenn sie echte Begeisterung für ein Thema zeigen. Stundenlanges Tüfteln und Ausprobieren fördert wertvolle Grundeigenschaften wie Geduld und Durchhaltevermögen, die kleinen Einzelteile sprechen die Feinmotorik an und logisches und mathematisches Denken laufen auf Hochtouren – ganz ohne Druck und Zwang, sondern mit viel Begeisterung und Empathie. Mit dem Arduino programmieren bedeutet, der Fantasie freien Lauf zu lassen und sich selbst auszuprobieren!

Schritt für Schritt Programmieren lernen mit dem Arduino

Der Arduino und seine Projekte spielen mit dem logischen und technischen Verständnis der Kids. Projekte für unterschiedliche Erfahrungslevel und Interessensgebiete stehen in einer nahezu unendlichen Vielfalt zur Verfügung. Blutige Anfänger starten vielleicht damit, einfache Schaltkreise zu programmieren und LED-Leuchten zum Blinken zu bringen. Gelingt dies, ist schnell das Interesse für etwas komplexere Projekte geweckt. Fortgeschrittene Forscher versuchen sich dann eventuell daran, eine einfache Wetterstation aufzubauen oder eine Zeitschaltuhr zu programmieren. Und Profis wagen sich eine Roboterspinne oder eine interaktive Discokugel. Je nach Interesse, Wissenstand und Alter ist es für die Kids von Vorteil, wenn ihnen dabei eine helfende Hand zur Verfügung steht. Vor allem am Anfang der Karriere als Programmierer gibt es oft Hilfestellungen, die die Eltern geben können, wenn es einmal irgendwo hakt. Durch gemeinsames Diskutieren oder Ausprobieren lassen sich Lösungen, die sich –auf sich allein gestellt – nicht sofort erschließen.

Zwischen-Fazit: Ist der Arduino für Kinder geeignet?

Generell gilt, dass der Arduino für Kinder geeignet ist, die bereits selbständig lesen und logische Abfolgen in Projekten nachvollziehen können. Er ist nicht für Kleinkinder oder Grundschüler geeignet; für sie stehen andere, altersgerechte Systeme zur Verfügung. So können die Kinder Schritt für Schritt mit allem vertraut werden, was für das Programmieren wichtig ist – und Tür und Tor für spannende Projekte stehen offen!

Arduino: Wie gelingt der Einstieg für Kinder?

In der Arduino-Welt stehen verschiedene Modelle für verschiedene Einsatzzwecke zur Verfügung. Besonders gut geeignet für Kinder ist der Arduino Uno. Kinder können sich damit an Themengebiete wie Informatik, Technik, Physik und Digitalisierung herantasten und erst einmal ein grundlegendes Verständnis entwickeln. Es stehen viele hochwertige Online-Tutorials zur Verfügung, die den Einstieg erleichtern; auch auf der offiziellen Homepage gibt es entsprechende Downloads. Mit einem Computer, einem Arduino und einer Grundausstattung an Zubehör kann es mit dem Programmieren losgehen. Gerade am Anfang sollten Kinder aber nicht allein gelassen werden, um Frust zu vermeiden und eventuelle erste Hürden zu überwinden. Erwachsene werden dabei schnell feststellen, dass der Arduino einen ganz eigenen Charme besitzt – und wer weiß, ob nicht sogar Papas oder Mamas neues Hobby daraus entsteht und mit den Kids um die Wette programmiert wird!

Ein großer Vorteil am Programmieren mit dem Arduino ist es, dass die Kinder die Materie spielerisch erlernen können. Um mit dem Arduino Spiele programmieren zu können, braucht es eine gute Portion Fantasie, einiges technisches Geschick und logisches Denken. Arduino Spiele machen Spaß und decken alle erdenklichen Gebiete ab – vom Geschicklichkeitsspiel über Bewegungsspiele bis hin zu Denkspielen ist alles dabei. Online-Tutorials helfen bei der Auswahl und Umsetzung, so dass der Spielspaß schnell umsetzbar ist.

Programmieren lernen mit Arduino: Zubehör

Vom Einsteigerset bis zur Ausrüstung für Universitäten und Hochschulen bietet Arduino alles, was das Programmiererherz begehrt. Programmieren lernen mit Arduino (Arduino Programmieren lernen) wird auch Anfängern leicht gemacht –es steht eine Fülle von spannendem und sinnvollem Zubehör zur Verfügung, das für verschiedenste Projekte eingesetzt werden kann. Das Zubehör ist eine tolle Geschenkidee für Tüftler, Forscher und Entdecker – zum Beispiel eines der hochwertigen Startersets, mit deren Hilfe es mit dem Programmieren sofort losgehen kann. Unterschiedlichstes Zubehör wie Lochrasterplatten, Breadboards oder Jumper Kabel, Widerstände und vieles mehr warten auf ihren Einsatz und werden über kurz oder lang ganz sicher und dringend gebraucht!

Arduino: Welche Programmiersprache wird genutzt?

Der Arduino funktioniert mit der bekannten Programmiersprache C, die für den Einsatz für den Arduino an einigen Stellen so konfiguriert und vereinfacht wurde, dass sie für Anfänger leicht nutzbar und verständlich ist. Auch die Scratch-Modifikation S4A (Scratch for Arduino) steht für die Programmierumgebung des Arduino zur Verfügung.

Bücher für die Programmierung mit Arduino

Um den Arduino tatsächlich zu verstehen und seine Möglichkeiten voll ausschöpfen zu können, empfiehlt es sich, fundierte begleitende Literatur zur Hand zu nehmen. Wer sich in der Theorie mit den Themen auseinander setzt, dem fällt es in der Praxis oft leichter, logische Zusammenhänge und Details zu erfassen. Grundlegende Schritte, Begriffe und Vorgehensweisen werden in verschiedenen hochwertigen Büchern verständlich und umfassend erklärt.

Sowohl Anfänger als auch Fortgeschrittene und sogar Profis werden mit den Werken ihre Freude haben, weil sie nochmal einen ganz anderen Blickwinkel sowie Tricks und Tipps bereithalten, als man sich selbst zu erarbeiten in der Lage ist. Als besonderes Goodie werden auch Anregungen für neue Projekte und spannende Versuchsreihen vorgeschlagen, die auszuprobieren es sich auf jeden Fall lohnt! Für Erwachsene lohnen sich die Nachschlagewerke besonders. Tauchen bei den Kindern und Jugendlichen Fragen auf, die es zu beantworten gilt, fällt es so leichter, eine kompetente Antwort parat zu haben und zum Gelingen des Projektes beitragen zu können.

  • Arduino: Das umfassende Handbuch
  • Arduino: Praxiseinstieg
  • LEGO® Hacks: Mit Arduino und LEGO eigene Bots bauen
  • Arduino Handbuch für Einsteiger: Der leichte Weg zum Arduino-Experten

Mit welchen Kinderbüchern kann das Thema erklärt werden?

Auch für die Kids steht entsprechende Literatur bereit. Altersgerecht aufbereitet sind diese Werke weit weg von trockener Theorie, vielmehr vermitteln sie einen lebendigen Eindruck von der faszinierenden Materie rund um den Arduino. Auch wenn die Kids keine Bücherwürmer sind – sie werden schnell merken, dass das zu Rate ziehen der Fachliteratur durchaus seine Vorteile hat, wenn es in einem komplizierten Projekt nicht weitergeht oder die Auswahl für eine neue Versuchsreihe ansteht.

  • Arduino für Kids: Mit vielen Arduino-Projekten in die Mikrocontroller-Programmierung einsteigen (mitp für Kids)
Arduino für Kids: Mit vielen Arduino-Projekten in die Mikrocontroller-Programmierung einsteigen...
  • Erik Schernich (Autor)
  • 168 Seiten - 31.10.2017 (Veröffentlichungsdatum) - mitp (Herausgeber)

Ab welchem Alter kann Arduino für Kinder empfohlen werden?

Ab 9 Jahren kann der Arduino von Kids genutzt werden, so lautet die offizielle Empfehlung. Kinder ab 12 sind normalerweise selbständig in der Lage, die Programmiervorgänge zu erfassen und ohne Hilfe umzusetzen. Eine wichtige Voraussetzung ist allerdings, dass die Kinder an der Welt des Programmierens grundsätzlich interessiert sind. Physik, Informatik, Naturwissenschaften, Mathematik, Schaltpläne, Sensoren, Jumper Kabel, Platinen – wenn die Kids hier aufhorchen und ihnen das Interesse schon ins Gesicht geschrieben steht, dann ist der Arduino genau die richtige Ausrüstung, dieses Interesse zu fördern.

Nicht selten kommt die Wissbegierde auch dadurch zustande, dass die Kids bei den Erwachsenen über die Schulter schauen, wenn diese in eine Tüftelei vertieft sind. So entsteht ein gemeinsames Hobby, das zu vielen Nachmittagen voll von Diskussionen, Ideen, Planungen, Ausführungen und sowohl sinnvollen als auch ziemlich sinnlosen, aber lustigen Experimenten führt. Erwachsene, die darüber nachdenken, ihrem Kind den Arduino zu schenken, sollten sich bewusst sein, dass sie kein explizites Kinderspielzeug kaufen, im Gegenteil. Auch wenn der Arduino für Kinder und Jugendliche wunderbar geeignet ist, ist er ein leistungsfähiges System, das nicht unbeaufsichtigt in kleine Kinderhände gehört. Sollen jüngere Kinder die Welt des Programmierens erkunden, gibt es eine Vielzahl zum Beispiel an altersgerechten selbst programmierbaren Robotern oder Spielen.

Fazit: Arduino für Kinder zum Programmieren lernen!

Bildschirme, Computer, Digitalisierung, Smart Homes – die Kinder von heute sind Digital Natives. Werfen sie einen Blick hinter die Kulissen und tauchen ein in die Welt des Programmierens, eröffnet sich ihnen ein tiefgreifendes Verständnis für die unendlich vielen und teilweise hochkomplexen Vorgänge, die hinter diesen alltäglichen Wundern stehen. Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (also die klassischen MINT-Fächer) werden spielerisch verpackt angesprochen und mit spannendem Zubehör auf wandlungsfähige Art und Weise ergänzt. Der Arduino setzt dies perfekt um und ist für Kinder und Jugendliche eine wunderbare Möglichkeit, erste Programmierschritte zu wagen und nach und nach ein fundiertes Verständnis für dieses Themengebiet zu entwickeln.

Falls Du Dich nun fragst, wo Du anfangen sollst: Das Arduni Starter Kit ist aus unserer Sicht genau dafür genial!

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