Coding-Karussell
Karussell bauen und Antriebe verstehen – Solarenergie trifft auf Coding
In diesem Projekt bauen alle Schülerinnen und Schüler ihr eigenes Solar-Karussell und erleben, wie Lichtenergie direkt in Bewegung umgesetzt wird. Ergänzend dazu wird im Unterricht ein Karussell mit Motorantrieb eingesetzt, das über den Calliope mini gesteuert wird. In Gruppen programmieren die Kinder Bewegungsabläufe und vergleichen beide Antriebsarten miteinander. So entsteht ein anschauliches Technikprojekt, das handwerkliches Arbeiten, Energieverständnis und erste Programmiererfahrungen sinnvoll miteinander verbindet.
Das Projekt kann auch als reines Coding-Projekt mit motorisiertem Antrieb ohne Solarkomponente eingesetzt werden – je nach Schwerpunkt des Unterrichts.
Geeignet für:
ab 4. Klasse
Werken / Technik
Coding / MINT / BNE
Gruppenarbeit
Zeitrahmen:
2-3 Unterrichtsstunden für Bau & Gestaltung
3-4 Unterrichtsstunden für Coding & Erweiterung
Lernbereich:
Energie und Antriebsarten
Mechanik und Bewegung
Grundlagen der Programmierung
Technisches Verständnis
Differenzierung
Durch den einfach aufgebauten Lasercut-Bausatz kann das Projekt auch gezielt als reines Coding-Projekt eingesetzt werden. In diesem Fall steht der Aufbau des Karussells als schnelle technische Grundlage im Vordergrund, während der Fokus vollständig auf der Programmierung liegt.
Was wird geschult?
Folgende Kompetenzbereiche werden mit diesem Modell besonders gestärkt:
Fachkenntniss
Die Schülerinnen und Schüler vergleichen und verstehen grundlegende Antriebsarten (Solarenergie und elektrischer Motor) und können deren Unterschiede beschreiben.
Sie erkennen technische Zusammenhänge zwischen Energiequelle, Motor und Bewegung.
Sie erwerben erste Kenntnisse in der Programmierung mit dem Calliope mini (z. B. Steuerung über Eingaben und Zeitabläufe).
Kreativität
Eigene Gestaltungsideen werden entwickelt und umgesetzt (Design des Karussells).
Technische Lösungen werden individuell erweitert (z. B. Licht, Bewegung, Abläufe).
Eigene Programme werden ausprobiert, angepasst und weiterentwickelt.
Sozialverhalten
Zusammenarbeit in Partnerarbeit beim Coding wird gezielt gefördert.
Probleme werden gemeinsam gelöst und Lösungen diskutiert.
Ergebnisse werden präsentiert und reflektiert.
Das wird benötigt:
Material:
- Solar-Karussell Bausatz 100548
- 360°- Servomotor
- Calliope mini oder Micro:Bit
- Mini-Breadboard
- Verbindungskabel (Jumper-Kabel)
- externe Stromversorgung (z. B. Batteriepack für Servo)
Nützlich ist auch:
- Unterlage / Tischschutz
- Laptop oder Tablet mit Internetzugang (für MakeCode)
- RGB-LEDs oder LED-Streifen für Lichteffekte
- Bastelfarben und Pinsel zur Gestaltung
- Kabelbinder
Werkzeuge:
- Schere / Seitenschneider
- Heißklebepistole (für das Coding-Modell)
- ggf. kleine Zange oder Pinzette
Unterrichtsablauf:
Der Einstieg erfolgt über bekannte Alltagserfahrungen: Karussells und Fahrgeschäfte bieten einen motivierenden Zugang zum Thema Bewegung und Antrieb. Gemeinsam wird überlegt, wodurch sich ein Karussell dreht und welche Energiequellen dafür genutzt werden können.
Im praktischen Teil bauen alle Schülerinnen und Schüler ihr eigenes Solar-Karussell. Dabei erleben sie unmittelbar, wie Lichtenergie Bewegung erzeugt. Die individuelle Gestaltung stärkt die Identifikation mit dem eigenen Werkstück und schafft ein sichtbares Erfolgserlebnis.
Im nächsten Schritt wird der Blick erweitert: Ein zweites Karussell mit Motorantrieb wird eingeführt. Dieses wird über den Calliope mini gesteuert und dient als gemeinsames Lernmodell. In Gruppen arbeiten die Kinder daran, das Karussell aufzubauen und zu programmieren. Sie steuern Bewegungen gezielt und erkennen den Unterschied zwischen automatischem Antrieb (Solar) und gesteuertem Antrieb (Motor + Programm). Die Gegenüberstellung beider Systeme bildet den didaktischen Kern: Die SuS vergleichen, reflektieren und entwickeln ein grundlegendes Verständnis für Energie, Steuerung und technische Systeme.
Variante: Coding im Fokus
Das Projekt kann auch vollständig als Coding-Einheit umgesetzt werden.
Dabei wird das Karussell direkt als motorisiertes Modell aufgebaut ohne die Solarkomponente und zur Einführung in die Programmierung genutzt. Der Schwerpunkt liegt auf Steuerung, Abläufen und dem Verständnis von Ursache-Wirkungs-Beziehungen in Programmen.
So funktioniert die Umsetzung im Unterricht:
- 1 Bausatz pro Schüler mit Solarsteuerung
- 1 Bausatz mit Motorsteuerung und Coding-Set pro 4er Gruppe
Coding Karusell: So funktionierts:
Zu Beginn werden alle Holzteile des Bausatzes vorsichtig aus den Platten gelöst, sortiert und übersichtlich bereitgelegt. Anschließend wird das Karussell Schritt für Schritt gemäß der beiliegenden Anleitung aufgebaut – bestehend aus Bodenplatte, Mittelachse, Trägerkonstruktion und Drehscheibe. Dabei wird bewusst auf den Einbau der Solartechnik verzichtet. Der Solarmotor und die Solarzelle werden separat aufbewahrt, da sie sich ideal für weitere Projekte eignen und nicht entsorgt werden sollten. Nach dem Aufbau der Grundkonstruktion werden die Gondeln montiert, sodass ein stabiles, frei drehbares Karussell entsteht. Dieses dient als Grundlage für die anschließende motorisierte und programmierbare Erweiterung.
- Servomotor vorbereiten und befestigen
Der 360°-Servomotor wird mittig unter der Karussellplattform positioniert und mit Heißkleber fixiert.
Zur Stabilisierung können zusätzliche Holzreste verwendet werden. - Mechanische Verbindung herstellen
Das Ruderhorn des Servos wird mit der Drehscheibe verbunden, sodass die Drehbewegung übertragen wird. - Calliope mini anschließen
- Servomotor an einen geeigneten Pin anschließen
- Verbindung über Breadboard herstellen
- externe Stromversorgung sicherstellen (Servo benötigt mehr als 3,3 V)
- Motor per Tastendruck starten
- Drehrichtung festlegen
- Geschwindigkeit einstellen
- Laufzeit definieren
Das Programm wird auf den Calliope geladen und das Karussell ausprobiert.
Bewegungen werden beobachtet und angepasst.Erweiterungen umsetzen (optional)
- LED-Beleuchtung integrieren
- Musik oder Soundeffekte hinzufügen
- eigene Bewegungsabläufe entwickeln
