MINT-Bildung

Zukunft Akademie Workshop Modul 2: Mit Calliope Mini die Zukunft des Programmierens entdecken!

Im Zeitraum von vier Wochen haben wir mit zwölf neugierigen Teenagern ein spannendes Workshop-Modul durchgeführt, bei dem Kreativität, Teamarbeit und Programmierkenntnisse im Mittelpunkt standen. Mit dem Calliope Mini V2 und einer Mischung aus Online- und Offline-Aktivitäten konnten die Jugendlichen spielerisch in die Welt des Computational Thinking eintauchen – und dabei eine Menge Spaß haben!

Das Modul begann mit einer Einführung in Computational Thinking, bei der die Jugendlichen dazu ermutigt wurden, sich die Denkweise eines Programmierers anzueignen. Schlüsselkonzepte wie Zerlegung, Musterverallgemeinerung, Algorithmen und Abstraktion wurden durch interaktive Aktivitäten vermittelt. Die Teenager hatten auch die Möglichkeit diese Konzepte mit der GraviTrax Challenge, welche einen praktischen Zugang zum Lernen bot, zu vertiefen.

In der zweiten Sitzung wurde der Calliope Mini V2 zusammen mit der Gestaltung von Flussdiagrammen und der Programmierbarkeit in MakeCode vorgestellt. Die Teilnehmenden zeigten hier großes Engagement und beteiligten sich aktiv an den Diskussionen und Übungen.

In der dritten Sitzung haben die Jugendlichen in Zweierteams zusammengearbeitet, um puzzlebasierte Programmieraufgaben zu lösen. Diese Zusammenarbeit förderte Teamarbeit und Problemlösungsfähigkeiten. Die Intensität der der Aufgaben steigerte das Engagement der Jugendlichen, sowie ihre Lernergebnisse. Am Ende der Sitzung konnten drei der Jugendlichen in allen Herausforderungen die höchsten Punktzahlen im Workshop erzielen.

Um das Gelernte zu vertiefen, erhielten die Jugendlichen Aufgaben für zu Hause, welche sie mittwochs im Open Lab bearbeiten konnten. Dieses Angebot bot zusätzliche Übungsmöglichkeiten und motivierte durch Bonuspunkte ihre Fortschritte weiter.

Die letzte und abschließende Sitzung dieses Moduls war eine der intensivsten Sitzungen, da die Jugendlichen hier einen iPod mithilfe des Calliope Mini V2 und eines seriellen MP3-Player-Mikrocontrollers programmierten. An diesem fortgeschrittenen Projekt konnte man den Wachstum und die technischen Fähigkeiten der Jugendlichen feststellen. Außerdem fiel uns auf wie die Jugendlichen sich für den Prozess begeistert haben, da hier Spaß und tiefgehendes Lernen miteinander verbunden wurden.

Abschließend zum zweiten Modul kann man das Fazit ziehen, dass dieses spielerische Workshop sowohl theoretische als auch praktische Ansätze effektiv verbindet. Die Teilnehmenden hatten die Möglichkeit komplexe Konzepte des Computational Thinking und der Programmierung zu verstehen, während gleichzeitig Kreativität, Teamarbeit und Problemlösungsfähigkeiten gefördert wurden. Das positive Feedback und die erzielten Ergebnisse der Jugendlichen unterstreichen zusätzlich den Erfolg des Programms bei der Vorbereitung der Teilnehmenden auf zukünftige Herausforderungen in den MINT-Fächern (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik).

By Melissa Okinski, ago

Das SIEGENIA Technik-Camp geht in die 2. Runde – von Murmelbahnen und MINT

Vom 8. bis 11. Juli 2024 fand das 2. SIEGENIA Technik-Camp im Ausbildungszentrum der SIEGENIA GRUPPE in Wilnsdorf-Niederdielfen statt. 8 Schülerinnen und Schüler der Realschule Niederdielfen haben mit Auszubildenden der SIEGENIA GRUPPE, Team Fab Lab der Uni Siegen und dem FRids e.V. Murmelbahnen gebaut und 3D-gedruckt. Das niederschwellige Angebot sollte für MINT-Themen begeistern und den Kindern technische Berufe näherbringen.

Die Laptops, sowie 3D-Drucker und Satelliten-Internet von Elon Musk wurden hierfür vom Fab Lab in Siegen in das Ausbildungszentrum gebracht, um die nötige Infrastruktur bereitzustellen. Dieses Konzept hat sich beim 1. SIEGENIA Technik-Camp während der Osterferien als sehr erfolgreich erwiesen. An vier Tagen wurden die Kinder von 0 auf 100 gebracht –sie wurden zu Experten und Expertinnen in Themen rund um additive Fertigung, Reverse Engineering und Konstruktion. Das Ganze gestaltete sich rund um den Bau von Murmelbahnen – was tun wenn Teile der Bahn plötzlich fehlen? Mit dem Messschieber musste Maß genommen werden – und zwar auf zwei Nachkommastellen genau. Anschließend wurden die Maße in Papierskizzen festgehalten. Im letzten Schritt wurden die Skizzen in digitale Zeichnungen überführt und  mit dem 3D-Drucker ausgedruckt. 

© SIEGENIA GRUPPE

FRids e.V. unterstützte auch in dieser Runde wieder mit der langjährigen Erfahrung in der Jugendarbeit. Vier tatkräftige Azubis der SIEGENIA GRUPPE betreuten die Kinder und bieteten Orientierung im Ausbildungszentrum. Vor allem Maschinen wie die Bandsäge müssen betreut werden, denn es geht nicht ausschließlich um 3D-Druck. Das gesamte Ausbildungszentrum konnte zur Lösung der Aufgaben genutzt werden. Das Team des Fab Labs an der Uni Siegen untersuchte im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projektes „EnvironMINT“ die Gelingensbedingungen guter MINT-Bildung. „Wir möchten coole MINT-Formate in der Region ermöglichen, welche niederschwellig Zugang zu technischen Themen bereiten und zumindest nicht offensichtlich mit „lernen“ zu tun haben. „Die Kids lernen bereits genug in der Schule“ meint Marios Mouratidis, Leiter des Fab Labs der Uni Siegen. Die Partner legten bei diesem Format großen Wert auf selbstbestimmtes, problemlösendes und auch kreatives Handeln der Teilnehmenden. Während die Grundlagen bereits nach 1-2 Tagen vermittelt wurden, konnten die Jugendlichen anschließend die weitere Zeit kreativ nutzen und eigene Bauteile für die Murmelbahnen herstellen. 

Am letzten Tag des Technik-Camps fand eine Abschlussveranstaltung statt, zu der die Eltern der Teilnehmenden eingeladen waren. Hier hatten die Jugendlichen dann die Möglichkeit, ihre Ergebnisse zu präsentieren.

© SIEGENIA GRUPPE

Das Technik-Camp wird in Kooperation von Nina Herter und Sven Wiechmann von der SIEGENIA GRUPPE, Marios Mouratidis, Leiter des Fab Labs der Universität Siegen und Ulrike Monreal vom FRids e.V. durchgeführt. Die Partner planen auch in Zukunft in Siegen-Wittgenstein MINT zu fördern.

Am Donnerstag den 11. Juli waren die Eltern der Teilnehmenden zu Ergebnispräsentationen eingeladen. 

By Michelle Harwart, ago

Das 1. SIEGENIA Technik-Camp – Jugend für MINT begeistern

In der ersten Woche der Osterferien, vom 25. bis 28. März, fand das 1. SIEGENIA Technik-Camp in dem Ausbildungszentrum der SIEGENIA GRUPPE in Wilnsdorf statt. Gemeinsam mit unseren Partnern SIEGENIA und dem FRids e.V. haben wir 11 Schüler:innen den 3D-Druck beigebracht. Wie das geht? Man nehme das Fab Lab mit unseren 11 bereitgestellten Schulungslaptops, würzt das Ganze mit dem FRids e.V. und ihrer langjährigen Erfahrung in der Jugendarbeit und mischt dann noch die ”Fantastic Four”, die vier motivierten Azubis der SIEGENIA GRUPPE, darunter.

Die SIEGENIA-Gruppe vor der spannenden Werkstattführung. © SIEGENIA GRUPPE

Die Schülerinnen und Schüler der 6. und 7. Klasse der Realschule Niederdielfen haben Grundlagen der 3D-Modellierung und des 3D-Drucks gelernt. Zuerst wurden Murmelbahnen gebaut, anschließend wurden kompatible Ersatzteile konstruiert und daraufhin gedruckt. Um die Teile zu konstruieren, musste erstmal mit dem Messschieber Maß genommen und die Teile auf Papier vorskizziert werden. Vier tatkräftige Azubis der SIEGENIA GRUPPE erklärten den Teilnehmenden wie so ein Messschieber funktioniert – präzise messen auf’s Zehntel genau. Über die nächsten Tage wurden weitere Figuren und Hindernisse selbstständig am Computer entworfen und mit dem 3D-Drucker hergestellt. Die Teilnehmenden erhielten dazu eigene Laptops, 3D Drucker und Messwerkzeug. Die gedruckten Bauteile wurden in die Murmelbahn integriert und es blieb noch Zeit, um Ostergeschenke herzustellen.

Die ”Fantastic Four” sind angehende Mechatroniker, welche zuvor Grundlagen der additiven Fertigung bei unserem ”Train-the-Trainer” Workshop im Fab Lab Siegen gelernt haben. Den Spitznamen haben die Azubis übrigens von den Teilnehmenden erhalten.

Am letzten Tag des Technik-Camps wurden die Eltern der Teilnehmer zur Abschlussveranstaltung eingeladen. Bei einer kurzen Foto-Präsentation haben die Teilnehmenden mit den Organisatoren Nina Herter, Sven Wiechmann, Ulrike Monreal und Marios Mouratidis, den Eltern und der Presse, vom Technik-Camp und dem Gelernten der vergangenen Tage erzählt. Anschließend hatten die Jugendlichen die Möglichkeit, ihre Projekte, an denen sie die ganze Woche gearbeitet hatten, zu präsentieren. Wie funktioniert der 3D-Drucker? Was ist der Block des Todes? Und wie sieht ein 3D-Druck von innen aus? Das waren einige Fragen, die beantwortet werden konnten.

In den Sommerferien geht es weiter. Da findet das 2. Technik-Camp statt. Wir freuen uns mit der SIEGENIA GRUPPE und FRids e.V (und vor allem auch dem LIONS-Club, der diese Kooperation angestossen und unterstützt hat) erfahrene und motivierte Partner für die MINT-Förderung in Siegen-Wittgenstein gefunden zu haben.

© SIEGENIA GRUPPE

By Melissa Okinski, ago

Train-The-Trainer-Workshop für SIEGENIA-Auszubildende im Fab Lab Siegen

Vom 25. bis 28. März wird im SIEGENIA Ausbildungszentrum ein Technik-Camp stattfinden, das wir gemeinsam mit der SIEGENIA GRUPPE und FRids e.V. auf die Beine stellen. Das Technik-Camp soll SchülerInnen aus der Region die Gelegenheit bieten, die Grundlagen der 3D-Modellierung und des 3D-Drucks zu erlernen.

Um die SchülerInnen bestmöglich betreuen zu können, wurden letzte Woche hier im Fab Lab sieben motivierte Auszubildende, die bei SIEGENIA in den Fachbereichen Werkzeugbau und Mechatronik tätig sind, im Rahmen eines Train-The-Trainer-Workshops in den 3D-Druck eingeführt. Unsere beiden Kollegen, Marios Mouratidis und Jonas Kosiahn, vermittelten den Auszubildenden innerhalb von zwei Tagen, wie die Technologie funktioniert und wie man selbst eigene Modelle konstruieren und drucken kann.

Zu Beginn des Workshops bekamen die Auszubildenden eine Einführung in die Grundlagen des 3D-Drucks und die Modellierungssoftware TinkerCAD. Darauf baute ihre erste eigene Aufgabe auf, bei der sie selbstständig SIEGENIA-Schlüsselanhänger in TinkerCAD modelliert und danach gedruckt haben.

Im Anschluss daran haben sich die Auszubildenden mit einem Kugelbahnsystem beschäftigt und Ersatzteile konstruiert und gedruckt. Die Auszubildenden hatten die Aufgabe, einzelne Teile der Kugelbahn in TinkerCAD nachzubauen und anschließend mit unseren 3D-Druckern anzufertigen. Durch die praxisnahe Herangehensweise im Workshop konnten die Auszubildenden die erworbenen Kenntnisse direkt anwenden und sind nun fit für das Technik-Camp!

Wir sind froh, die MINT-Bildung in der Region mit unseren Kollaborationspartnern, der SIEGENIA GRUPPE und FRids e.V., fördern zu können. Uns hat der Workshop sehr viel Spaß gemacht und wir freuen uns darauf, zu sehen, wie die Auszubildenden ihre neu erlernten Fähigkeiten beim bevorstehenden Technik-Camp an die SchülerInnen weitergeben!

By Marios Mouratidis, ago

DRK x Fab Lab Siegen: 3D-Druck und Robotik Workshops für Jugendliche!

Das Fab Lab Siegen ist nicht nur ein Raum für Kreation, sondern auch für Wissenstransfer. In unserem Fab Lab möchten wir allen Menschen den Zugang zu Technologie und Wissen ermöglichen. Seit Mitte Januar 2023 heißen wir einmal die Woche – freitags von 16:30 Uhr bis 18:30 Uhr – jugendliche Flüchtlinge aus der Ukraine willkommen.

Gemeinsam probieren wir verschiedene Technologien aus. Bisher haben wir uns mit 3D-Druck, Laserschneiden und Robotik befasst sowie Programmieren mit dem Calliope Mini gelernt und einen Computer-Workshop durchgeführt, bei dem die Jugendlichen einen PC auseinander- und wieder zusammengebaut haben. Durch praktische Aktivitäten wie das Modellieren mit Play-Doh, Tinkercad-Design-Sessions und 3D-Druck-Projekte können die Jugendlichen ihre Ideen in die Realität umsetzen. Die Kreationen reichen von Schutzgehäusen für den Calliope-Mini-Mikrocontroller über Ringe mit Batman-Motiven und stilvolle Schlüsselanhänger bis hin zu in Feinarbeit angefertigten Miniaturautos.

Mithilfe eines digitalen Galgenmännchen-Spiels, das Hina Firdaus konzipiert und entwickelt hat, konnten wir den Jugendlichen grundlegende Mikrocontroller-Programmierkenntnisse vermitteln. Diese ersten Erfahrungen ebneten dann den Weg dafür, ihnen weitere Programmierkonzepte wie Loops, Conditional Statements und Variables näherzubringen.
Mit diesem Wissen konnten spannende Projekte wie bspw. ein mit Lichtsensoren ausgestatteter Roller, eine funktionale Ampelsimulation oder sogar ein auf Programmiereingaben reagierendes Miniaturklavier realisiert werden.

Dank der Förderung durch die Bürgerstiftung Siegen konnten wir diese Workshop-Reihe in enger Zusammenarbeit mit dem DRK Kreisverband Siegen-Wittgenstein e.V. organisieren und durchführen. Bislang haben wir mehr als 35 Sessions durchgeführt, in denen wir 20 begeisterten TeilnehmerInnen verschiedenste Technologien näherbringen konnten.

Die Workshops werden von unserem Team, insbesondere Hina Firdaus und Marios Mouratidis, angeleitet. Darüber hinaus haben wir engagierte Freiwillige, unter anderem die ehrenamtlichen ÜbersetzerInnen Anastasiya Nazarava, Gkiorgki Tataridis und Sonal Seth, aber auch technische Unterstützung von Florian Anderes und Mallikarjuna Reddy. Sie unterstützen uns tatkräftig und sorgen dafür, dass die TeilnehmerInnen ein angenehmes und inklusives Lernerlebnis haben.

In unserem Fab Lab engagieren wir uns dafür, eine sichere Umgebung zu schaffen, in der Menschen mit uns gemeinsam lernen und wachsen können.
Wir freuen uns auf die kommenden Wochen! Wenn Du Interesse hast, mitzuwirken, melde Dich gerne per E-Mail bei Sara Schneider (). Wir suchen noch weitere HelferInnen, die das Programm mit uns gestalten möchten.

By Marios Mouratidis, ago

Bau dir deinen eigenen PC! – Der Computer-Workshop

Zum ersten Mal fand bei uns im Fab Lab ein Workshop statt, bei dem Jugendliche die Grundlagen der Komponenten, die in einem Computer verarbeitet sind, kennenlernen konnten. Neben ein paar kleinen theoretischen Kapiteln, stand vor allem die Praxis im Vordergrund: die Jugendlichen sollten das Gelernte selbst praktisch anwenden können.

Vielleicht erinnert ihr euch noch: wir konnten mit Unterstützung von SIEGENIA vier Paletten voller Rechner zu uns ins Lab transportieren, die uns gespendet wurden. Diese machten es möglich, dass jedes Kind an einem eigenen PC arbeiten und diesen am Ende sogar mit nach Hause nehmen konnte – und das gratis!

Zu Beginn des Workshops haben wir mit den Grundlagen angefangen – dabei waren keine Vorkenntnisse nötig. Es wurden Fragen geklärt, wie „Was ist ein Computer überhaupt?“ und „Wie funktioniert er?“. Kurz zusammengefasst: Ein Computer ist eine Informationsverarbeitungsmaschine, die Daten der NutzerInnen aufnimmt, verarbeitet und basierend darauf wieder ausgibt.

Im Anschluss haben wir den TeilnehmerInnen die einzelnen Bestandteile eines Computers erklärt und gezeigt, wo man diese im Inneren des Computers finden kann. Auch die Bedeutung von Wärmeleitpaste wurde in diesem Abschnitt des Workshops thematisiert, die dabei hilft, den Hauptprozessor (CPU) zu kühlen, damit der Computer nicht überhitzt.

Der dritte und letzte theoretische Teil beschäftigte sich damit, wie ein Computer gereinigt werden muss, um „Wollmäusen“ vorzubeugen und die Luftzufuhr zu gewährleisten. Wer seinen Computer regelmäßig säubert, spart Zeit und Geld, da dieser länger hält! Dafür müssen die einzelnen Teile vorsichtig gereinigt werden. Sie sollten nacheinander herausgenommen und mit Wattestäbchen und Isopropanol gesäubert werden, auf keinen Fall mit Wasser!

Mit diesem ganzen Wissen ging es dann in den praktischen Teil über. Die TeilnehmerInnen konnten nun anfangen, ihre Computer Teil für Teil auseinanderzubauen, erst SSD, dann RAM und den CPU-Lüfter sowie zum Schluss die CPU selbst. Ein Handout, in dem die einzelnen Schritte erklärt wurden, ermöglichte es den TeilnehmerInnen, selbstständig zu arbeiten.

Dann wurden einzelne Teile, u.a. der Lüfter und die CPU, gereinigt, bevor die TeilnehmerInnen beginnen konnten, den Computer wieder zusammenzubauen. Dabei kam dann auch die Wärmeleitpaste zum Einsatz, die in Form eines ‚X‘ auf die CPU aufgetragen wurde.

Im Anschluss beschäftigten sich die TeilnehmerInnen mit dem Betriebssystem und konnten das gelernte Wissen direkt umsetzen, indem sie ein Betriebssystem auf ihrem eigenen Computer installiert haben. Ein Betriebssystem verwaltet Anwendungen und kombiniert Hardware und Software. Es ist dazu da, um Dateien, den Speicher sowie ablaufende Prozesse zu verwalten und stellt die Nutzeroberfläche bereit.

Abschließend war es uns wichtig, die TeilnehmerInnen über mögliche Gefahren im Internet aufzuklären, damit sie im Anschluss an den Workshop bestens vorbereitet sind. Dabei haben wir uns u.a. die Daten- und Browsersicherheit, Phishing sowie Betrugsmaschen näher angeschaut. Hier kamen auch Fallbeispiele zum Einsatz, die diese Themen für die Jugendlichen anschaulich und realitätsnah darstellen sollten.

Wir hatten super viel Spaß bei der Durchführung dieses Workshops und freuen uns darüber, dass es uns möglich ist, einen solchen Workshop überhaupt anbieten zu können. Der Computer-Workshop soll auch in Zukunft weiter stattfinden. Wenn ihr Interesse daran habt, teilzunehmen oder euch freiwillig als HelferInnen zu engagieren, könnt ihr euch gern per Mail bei Jonas Kosiahn () melden. Vielleicht sehen wir uns dann ja beim nächsten Termin!

By Marios Mouratidis, ago