Unsere TU-it-yourself-Projekte könnt ihr selbst zu Hause nachbauen. Wir erklären euch, wie es funktioniert, wo ihr die Baumaterialien für wenig Geld im Internet bestellen könnt (wenn ihr sie nicht schon zu Hause habt) und bieten euch Bauanleitungen, Programmier-Anleitungen und Hilfen für den Fall, dass mal etwas nicht funktioniert.
Eine TU-it-yourself-Sprechstundezu Fragen rund um unsere Experimente bieten wir ab sofort online an, montags von 16:00 bis 17:00.Bitte schreibe uns eine Email an Anfrage@dein-labor.tu-berlin.de, um einen Teilnahmelink für einen Termin zu erhalten.
Lehrkräfte können für die digitalen Angebote (gekennzeichnet "auch als digitales Angebot buchbar") Termine für Online-Workshops buchen (bitte auch per Email an Anfrage@dein-labor.tu-berlin.de). Die Workshops werden dann live im Videokonferenz-Format durchgeführt.
Hier ergänzen wir nach und nach weitere Experimente und Anleitungen. Kommt ab und zu wieder vorbei!
In diesem Projekt baust du einen Klatsch-Schalter. Den Bausatz kannst du dir bei der Firma Pollin kaufen.Wie der Name schon sagt, kannst du mit dem fertig gebauten Produkt durch Klatschen (oder durch ein anderes Geräusch) etwas anschalten. Es muss also ein Geräusch umgewandelt werden in einen Schaltvorgang. Wie das funktioniert, erklären wir dir in unserer Funktionsbeschreibung. Nach einem Exkurs durch die Grundlagen der Elektrotechnik, lernst du die Begriffe Schaltung, Relais und Mikrofon kennen und erfährst, wie die die Bauteile des Klatsch-Schalters zusammenspielen. Die Bauanleitung begleitet dich anschließend beim Bauen. Wenn du zu Hause selber die Möglichkeit zum Löten hast, kannst du es mit unserer Lötanleitung lernen.
Turing Tumble ist ein Murmelbahn-Spiel! Aber es ist auch noch viel mehr…
Denn mit dem Spiel mit Murmeln, “Fall-Zielen”, Kreuzungen, “Bits” (Schaltern), “Fängern” und Zahnrädern baust du einen Computer. Jedenfalls einen kleinen, der ein paar Dinge sehr anschaulich tut, die auch in richtigen Computern ablaufen.
Wie funktioniert “Turing Tumble”?
Ganz oben gibt es zwei Murmelbehälter für rote und für blaue Murmeln. Auf Kommando kannst du eine Murmel losrollen lassen, die sich über die Murmelfläche nun so bewegt, wie du ihren Fall mit den Bauteilen steuerst. Bevor die Murmel auf der Zielgeraden anhält, startet sie den Fall der nächsten Murmel (entweder rot oder blau) durch Überrollen des entsprechenden Hebels. Die Bauteile müssen so gesteckt werden, dass auf der Zielgeraden, wo alle Murmeln landen, eine bestimmte Farbenfolge entsteht. Zum Beispiel:
O O O O O O O O oder O O O O O O O O oder O O O O O O O O
Da dieses Spiel zwar bei uns im dEIn-Labor herumsteht, aber nicht bei dir zu Hause, kannst du auf einen Simulator zurückgreifen. Im Browser-Fenster siehst du dann das Spielfeld, die Murmeln und die Bauteile virtuell, aber das Online-Spiel verhält sich genau wie die echte Murmelbahn. Probiere es mal aus und lerne nach und nach die Bauteile kennen! Unten findest du Aufgaben zum Knobeln. Viel Spaß!
Python ist eine der weltweit meist verwendeten Programmiersprachen. Hier lernst du Python mit Hilfe einer Schildkröte: Du lässt eine Schildkröte über den Bildschirm krabbeln, die eine farbige Spur hinterlässt. Indem du sie steuerst, kannst du Mandalas und Flaggen malen, bis hin zu neuartigen Blumen, Bäumen und Schneeflocken. Sei kreativ!
Hier findest du Anleitungen von der Installation der Python-Software über das erste Programm bis zum Malen von Schildkrötenbildern:
Viele weitere Anregungen und Schildkrötencode (nicht: -kot) findest du auch in unserem Buch Programmieren und zeichnen mit Python aus der Reihe ...für Dummies Junior.
Spiele-Programmierung mit dem App-Inventor [Klasse 7-11]
Hier erfährst du, wie man auf einfache Weise erste Programme (Apps) für Android-Smartphones entwickeln kann. Dazu wird der App-Inventor benutzt, mit dem Apps im Browser am PC oder Laptop programmiert werden. Du brauchst dazu nur ein Google-Konto und ein Android-Smartphone oder -Tablet. Mit der Anleitung "App-Inventor einrichten und loslegen" erstellst du dir einen Google-Konto (falls du noch keins hast) und programmierst deine erste App "Hello World". Weiter geht es mit der App FingerPaint für Kreative. Mit der Anleitung "Fang den Maulwurf" programmierst du eine Spiele-App mit fliegenden Maulwürfen. Ein ganz ähnliches Spiel kannst du im Video anschauen. Ein eigenes Quiz mit beliebigen Fragen und Antworten erstellst du mit Hilfe von "Quiz dich schlau: Quiz-App für Aufgeweckte". In der Anleitung Sprach-Memo steht, wie du per App gesprochene Sprache aufnimmst und in geschriebenen Text umwandelst. Und für Profis gibt es dann noch die App Memory-Tap, ein Spiel für Gedächtniskünstler.
Kreatives Programmieren mit Mikrocontrollern [Klasse 5-8]
In diesem Projekt arbeitest du mit dem Calliope mini, einem Mini-Computer. Dazu brauchst du einen Internet Browser (PC oder Laptop) und eine Calliope-mini-Platine. Solange du noch keinen Calliope mini hast, kannst du den Simulator verwenden, der im Editor zur Verfügung steht.
Lies die Einführung ins Coden mit dem Calliope mini, um dir einen Überblick zu verschaffen. Mit der Anleitung Hallo Welt programmierst und startest du dein erstes Programm, damit dich der Calliope mit den Worten "Hallo Welt", einem Bild und einem Ton begrüßt.
Nutzungsbedingungen: Das Dokument [1] steht unter der Lizenz CC-By-SA 4.0– Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt unter Namensnennung teilen und unter gleichen Bedingungen weitergeben. Mit der Verwendung dieses Dokuments erkennen Sie die Nutzungsbedingungen an.
Von Kaninchenpopulationen zu Schneeflocken [Klasse 10-12]
Rekursion gibt es in der Natur, in Bildern, in mathematischen Formeln und in Computerprogrammen. Rekursion ist Verschachtelung (Geschichten innerhalb von Geschichten, Bilder innerhalb von Bildern, Matrjoschka-Puppen innerhalb von Matrjoschka-Puppen (sogar Text in Klammern innerhalb von Text in Klammern)). In diesem Projekt beschäftigst du dich mit Rekursion in Computerprogrammen. Dort eignet sie sich (außer zum Bildermalen) sehr gut, um komplexe Probleme in kleinere zu zerlegen und erst einmal diese zu lösen. Ein Computer ist schließlich auch nur ein Mensch, und das rekursive Vorgehen macht sein Leben leichter :-)
In der Beschreibung Einführung_in_die_Rekursion bekommst du einen ersten Eindruck und am Ende deine erste Programmieraufgabe: die Entwicklung einer Kaninchenpopulation mit Hilfe von Rekursion ausrechnen. Wir haben dir ein Programmiergerüst zum Experimentieren vorgegeben: Entpacke das ZIP-Archiv Code_Rekursion (z. B. auf dem Desktop). Es enthält HTML-Dateien und Javascript-Dateien, die du vervollständigen sollst. Nur mit deinem Code werden die Webseiten das tun, was sie sollen.
Weitere Anregungen zum Malen rekursiver Bäumen, Schneeflocken und Schachtelfiguren in Python findest du im TU-it-yourself-Projekt Programmieren mit Python und in unserem Buch Erste Schritte mit Python aus der Reihe ...für Dummies Junior.
Mache die Spektralfarben von Licht sichtbar [Klasse 6-8]
Meistens ist Licht einfach nur weiß. Weißes Licht ist aber eigentlich eine Mischung von vielen verschiedenen Farben, deren unterschiedlich lange Wellen sich überlagern. Es gibt einen Trick, die Lichtfarben unterschiedlicher Wellenlängen in weißem Licht sichtbar zu machen: Lässt du weißes Licht auf ein Prisma strahlen, so werden die Lichtstrahlen gebrochen: ihre Ausbreitungsrichtung ändert sich. Da Licht unterschiedlicher Wellenlänge in unterschiedlichen Winkeln gebrochen wird, kannst du nun die Farben sehen. In diesem Projekt baust du mit Hilfe deines Smartphones ein Spektrometer, also ein Messgerät, das Licht in seine Farbanteile (Spektralfarben) zerlegen kann und Fotos davon macht.
[1] Marina Müller: Handyspektrometer für den Unterrichtseinsatz, Zulassungsarbeit an der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Augsburg, 2015. https://www.ipp.mpg.de/handyspektrometer
Was haben Katzen mit Programmieren zu tun? Das erfahrt ihr in diesem Workshop, in dem Scratch, die Katze, eine große Rolle spielt. Aber sie ist nicht allein, auch ein Igel spielt mit. Vielleicht auch noch andere Figuren, das kommt auf euch an. Denn ihr plant und programmiert ein Computerspiel und bestimmt, was die Figuren tun sollen, wie sie Punkte bekommen und wann es heißt "Game Over". Und lernt nebenbei die Grundlagen der Programmierung kennen. Am Ende habt ihr die Möglichkeit, dein Spiel im Internet zu veröffentlichen. Dann können es auch andere spielen, wenn ihr ihnen den Link schickt.
Hier findet ihr Anleitungen von den ersten Schritten mit der Scratch-Programmier-Umgebung bis zum Spiel "Fang den Igel" und Vorschläge für mögliche Erweiterungen deines Spiels. Außerdem findet ihr ein Beispiel für eine animierte Glückwunschkarte, auf der Überraschendes passiert. Viel Spaß!
Erstelle eine Spiele-App für Android oder iOS mit Thunkable
Hier erfährst du, wie man auf einfache Weise erste Programme (Apps) für Smartphones entwickeln kann. Dazu wird Thunkable benutzt, mit dem Apps im Browser am PC oder Laptop programmiert werden. Du brauchst zumTesten noch ein Android-Smartphone oder iPhone. Mit der Anleitung "Thunkable einrichten und loslegen" erstellst du dir einen Konto (oder verwendest dein Google-Konto) und programmierst deine erste App "Hello World". Weiter geht es mit der App FingerPaint für Kreative. Mit der Anleitung "Fang den Maulwurf" programmierst du eine Spiele-App mit fliegenden Maulwürfen, erst in der Basis-Version und dann mit Erweiterungen, die das Spiel noch interessanter machen. Ein ganz ähnliches Spiel kannst du im Video anschauen.
Nächtliche Beleuchtung aus gespeicherter Sonnenenergie [Klasse 10-13]
Ein leeres Gurkenglas zu einer Lampe umfunktionieren und so eine stimmungsvolle Beleuchtung für lange Sommerabende bekommen - eine schöne Idee. Nachhaltiger wird es, wenn die Lampe tagsüber Sonnenenergie »tankt« und mit dieser Energie abends leuchtet. Um diese Idee in die Tat umzusetzen, brauchen wir drei Komponenten:
LEDs, die helles Licht ausstrahlen und dabei wenig Energie verbrauchen,
Solarzellen, mit deren Hilfe wir Sonnenenergie direkt in elektrische Energie umwandeln können,
einen Energiespeicher (Akku), der bei Sonnenschein aufgeladen werden kann und dann im Dunkeln die LEDs zum Leuchten bringt.
Kombiniert werden diese drei Komponenten in einer elektrischen Schaltung. Aber wie funktioniert das Ganze überhaupt? Was sind Solarzellen, was steckt in einem Akku?
Als Downloads findest du unsere Funktionsbeschreibung, wo alles genau erklärt wird, und die Bauanleitung der Firma SolExpert. Wenn du zu Hause selber die Möglichkeit zum Löten hast, kannst du es mit unserer Lötanleitung lernen.
Virtuelle Roboter programmieren mit VEXcode VR [Klasse 5-10]
Im dEIn-Labor haben wir Roboter einer Firma namens VEX. Man programmiert sie in der Programmiersprache VEXcode. Nun hat aber nicht jeder einen Roboter zu Hause, die sind ja auch ziemlich teuer. Darum haben sich schlaue Leute einfallen lassen, einen virtuellen Roboter zu programmieren. Den gibt es nicht wirklich, sondern nur vom Computer so echt wie möglich am Bildschirm nachgeahmt. Der virtuelle Roboter hat vier Räder und ein paar Sensoren. Du kannst ihn nicht selber bauen, aber du kannst am Bildschirm sehen, wie er sich bewegt und was er macht, wenn er dein Programm ausführt. Hier lernst du, wie du ihn programmierst, um verschiedene Spiele zu spielen. Beginne mit der Anleitung "VEXcode_VR: Starten und Zurechtfinden".
Eine LED-Glückwunschkarte selbst basteln und löten [Klasse 5-10]
LED-Lampen sind heutzutage überall. Du findest sie zum Beispiel in Verkehrsampeln, als optische Signale für den Betriebszustand elektronischer Geräte oder als Taschenlampe im Smartphone. Warum also nicht auch eine Glückwunschkarte mithilfe einer LED zum Leuchten bringen? Lass den Hintergrund deiner selbstgestalteten Karte per Knopfdruck von einer LED erleuchten und erfahre, wie du mit einer elektronischen Schaltung Licht erzeugst.
In der Beschreibung TU-it-yourself-Grundaustattung steht, wo du Baumaterialien und Werkzeuge bekommst. Die Einführung Was-ist-das-Spannende-an-Strom? beantwortet erste Fragen zum Thema Elektronik. Falls du noch nie gelötet hast: die TU-it-yourself.Lötanleitung zeigt dir, wie es geht. Und dann geht's los: Anhand unserer bebilderten Bauanleitung für die LED-Glückwunschkarte klebst, lötest und bastelst du, was das Zeug hält. Beglückwünsche dich am Ende zu deiner selbst-gestalteten elektronischen Glückwunschkarte!
In diesem Projekt beschäftigst du dich mit Leuchtdioden (LED-Lämpchen).Du verbindest drei LEDs mit einem Widerstand und einer Batterie zu einer professionellen kleinen Lichterkette. Die Lichterkette wird in einen Styroporkugel-Geisterkopf eingebaut, und das Ganze verkleidest du noch mit einem gespenstischen Tuch. Nun steht einer gruslig beleuchteten Halloween-Party nichts mehr im Wege!
In der Beschreibung TU-it-yourself.Grundaustattung steht, wo du Baumaterialien und Werkzeuge bekommst. Die Einführung Was ist das Spannende an Strom? beantwortet erste Fragen zum Thema Elektronik. Falls du noch nie gelötet hast: die TU-it-yourself-Lötanleitung zeigt dir, wie es geht. Und dann geht's los: Anhand unserer bebilderten Bauanleitung für den LED-Geist lötest und bastelst du, was das Zeug hält. Oder du entscheidest dich für die (etwas schwierigere) Blinklichtschaltung. Baue sie erst einmal auf dem Steckbrett. Wenn du schon löten kannst, löte dir deinen LED-Geist mit blinkenden Augen. Beglückwünsche dich am Ende zu deinem selbst-gestalteten gespenstischen Ergebnis!
In diesem Projekt baust du eine selbst-leuchtende Weihnachtskugel aus drei LEDs, einer Acrylkugel und etwas weihnachtlichem Schmuck. Natürlich kannst du mit der gleichen Schaltung auch ein Osterei zum Leuchten bringen oder einfach nur eine fantasievolle Leuchtkugel bauen, wenn du nicht Weihnachten feierst. Alles, was du dafür tun musst, ist, eine hohle, durchsichtige Acrylkugel (oder ein Acryl-Ei) mit der Schaltung zu füllen und entsprechend zu verzieren. Dann steht einer festlich beleuchteten Feier nichts mehr im Wege!
In der Beschreibung TU-it-yourself.Grundaustattung steht, wo du Baumaterialien und Werkzeuge bekommst. Die Einführung Was ist das Spannende an Strom? beantwortet erste Fragen zum Thema Elektronik. Falls du noch nie gelötet hast: die TU-it-yourself.Lötanleitung zeigt dir, wie es geht. Und dann geht's los: Anhand unserer bebilderten Bauanleitung für die LED-Kugel lötest und bastelst du, was das Zeug hält. Liebst du Herausforderungen? Dann baue die LED-Kugel mit blinkenden Lichtern, das ist etwas schwieriger. Beglückwünsche dich am Ende zu deiner selbst-gestalteten leuchtenden Schmuck-Kugel!
In diesem Projekt baust du ein Geschicklichkeitsspiel mit Alarmsignalen. Das Spiel heißt »Der Heiße Draht«. Aber keine Sorge, hier wird nichts heiß, außer den Spielenden, denn die geraten ziemlich ins Schwitzen. Die Aufgabe ist es, eine Drahtschlaufe vorsichtig über einen gebogenen Draht zu bewegen, ohne dass die Drahtschlaufe den Draht berührt. Tut sie es doch, leuchtet eine Alarm-LED auf und es schrillt eine Alarmglocke, und man muss von vorne beginnen. Wer es am schnellsten fehlerlos schafft, hat gewonnen.
In der Beschreibung TU-it-yourself.Grundaustattung steht, wo du Baumaterialien und Werkzeuge bekommst. Die Einführung Was ist das Spannende an Strom? beantwortet erste Fragen zum Thema Elektronik. Mit der TU-it-yourself-Steckbrett-Anleitung lernst du die Bauteile kennen und baust eine erste Variante des Spiels auf dem Steckbrett (ohne zu löten). Falls du noch nie gelötet hast: die TU-it-yourself-Lötanleitung zeigt dir, wie es geht. Und dann trau dich ran an's Profi-Projekt: Anhand unserer bebilderten Bauanleitung für den Heißen Draht lötest und bastelst du, was das Zeug hält. Beglückwünsche dich am Ende zu deinem selbst-gestalteten Geschicklichkeitsspiel!
Bei diesem Projekt baust du einen kleinen Roboter aus ein paar elektronischen Bauteilen und zwei Gleichstrommotoren. Der Roboter kann dann selbstständig einer schwarzen Linie folgen, dafür sorgt deine Schaltung mit einem Helligkeitssensor! Du erfährst, wie ein Elektromotor funktioniert, wie man optische Sensoren benutzen kann und wie man mit einfachen Mitteln eine Steuerung für die Motoren in einer elektronischen Schaltung aufbaut.
In der Beschreibung TU-it-yourself-Grundaustattung steht, wo du Baumaterialien und Werkzeuge bekommst. Falls du noch nie gelötet hast: die TU-it-yourself.Lötanleitung zeigt dir, wie es geht. Und dann geht's los: Anhand unserer bebilderten Anleitung für das Elektromobil klebst, lötest und bastelst du, was das Zeug hält. Zum Schluss kannst du dein Linienfolger-Elektromobil auf einer selbstgemalten Teststrecke fahren lassen.
Pflanzen sind Lebewesen und brauchen wie wir Menschen Wasser zum Überleben. Wenn du zu Hause eine Pflanze im Zimmer hast, weißt du, dass du sie auch gießen musst. Aber wann genau braucht die Pflanze Wasser? Reicht es, sie ein Mal in der Woche zu gießen? Oder solltest du dich doch lieber täglich um sie kümmern? Dieses Problem lösen wir hier mit unserem Blumenwächter. Er schlägt Gießalarm, wenn die Blumenerde zu trocken wird: Unser „Gießalarm“ ist eher eine „Gießampel“: Wir wollen eine rote LED leuchten lassen, wenn Gießbedarf ist, eine gelbe, wenn noch alles halbwegs ok ist, und eine grüne, wenn die Erde richtig gut feucht ist. Außer drei bunten LEDs brauchen wir also einen Feuchtigkeitssensor, eine elektronische Schaltung, die alles verbindet, und ein Programm, mit dem wir die Steuerung umsetzen.Wenn du noch nie gelötet hast, kannst du es dir mit unserer TU-it-yourself-Lötanleitung beibringen. Und anhand der Anleitung baust du dir Schritt für Schritt deinen eigenen Blumenwächter.
Hier lernst du, wie ein Elektromotor funktioniert. Du brauchst dazu nur ein paar Vorkenntnisse über Magnete und kannst dann selbstständig zu Hause deinen eigenen Elektromotor bauen.
Wir wünschen dir viel Spaß!
Hier sind die Erklärungen und Videos, wie unser Elektromotor funktioniert und wie man ihn baut.
