Erfahrungsbericht: Raspberry Pi Making Workshop

Am 16.03.2016 fand am BG Rein der Raspberry Pi Making Workshop statt. Bunt, für die Zeit gut besucht, und mit tollen Ergebnissen – hier ein paar persönliche Eindrücke von der Planung bis zur Durchführung.

Organisatiorisch spannend.

Dem Thema meiner Diplomarbeit „Making im Unterricht am Beispiel des Raspberry Pi“ entsprechend sollte mein Workshop natürlich alles bieten, was ich im Vorfeld zusammengestellt hatte – mehrere unterschiedliche Stationen, in denen ein eigentlich sehr technisches Thema vielseitig und mit der Möglichkeit und dem Platz für Kreativität eingearbeitet ist, die dem Making Prinzip entsprechend jeder teilnehmenden Schülerin und jedem teilnehmendem Schüler die Möglichkeit bietet, so lange wie es Spaß macht, genau das zu tun, was Spaß macht. Dies bedeutet natürlich auch etwas organisatorischen Aufwand, vor allem wenn sich vage Annahmen (wenn in dieser Schule das Thema Raspberry Pi im Informatikunterricht schon mal gestreift wurde, dann haben die sicher auch Raspberry Pi’s in Klassenstärke) nicht bewahrheiten und so ein wenig organisatorische Kreativität gefragt ist, wenn man sich Einfallslosigkeit finanziell nicht leisten kann. Gut gemeinte und meiner Meinung nach auch unternehmerisch interessante Mails an dutzende Online Händler (Rabatt auf Raspberry Pi’s und Zubehör im Gegenzug für Werbung oder einen Raspberry Pi Kommissionskauf) blieben leider unbeantwortet. Auch eine riesige, finanziell gut gestellte universitäre Einrichtung wie die Technische Universität Graz, in der nicht mehr erklärt werden muss, worum es sich bei einem Raspberry Pi handelt, waren bei der Erarbeitung einer guten Lösungstrategie leider nicht besonders hilfreich. Gott sei Dank gibt es auch gute Menschen in dieser Welt die kostenlos privates Eigentum herborgen, damit ein kreativer Workshop auch stattfinden kann. Deshalb großer Dank an dieser Stelle an Manfred, Lukas und Peter. Bei manchen Dinge wie Raspberry Pi Camera Modulen, HDMI – DVI Adapter oder Jumper Kabel reicht auch größere kreative Anstrengung nicht aus, und man kommt doch nicht umher, diese Dinge nur käuflich zu erwerben. Materialien wie Lego, Fischer Technik, Scoobidoo-Schnüre und vieles mehr waren Gott sei Dank seit damals als sich die Tage großer Kreativität der Kindheit langsam neigten, gut archiviert, und warteten nur auf eine Gelegenheit wie diese, um in neuem Glanz zu erstrahlen.

Ein erfolgreicher >>freiwilliger<< Workshop will beworben werden

Ein Raspberry Pi und seine Anwendungsgebiete sind zugegeben etwas mehr technischer Natur und können auf den ersten Blick schon etwas einschüchternd wirken. Auch ist uns allen aus der eigenen Schulzeit noch bekannt, welche synonyme Bedeutung das Wort „freiwillig“ in einem schulischen Umfeld entwickeln kann und so kommt man nicht umher, auch ein wenig die Werbetrommel zu rühren, um den Schülern näher zu bringen, warum es dennoch Sinn machen könnte, einige Stunden knapp vor den Ferien besser in der Schule als zu Hause vor dem Fernseher zu verbringen. Eine multimediale Präsentation einzelner Ergebnisse (ein wenig Musik und einige Videos die zeigen was man bei diesem Workshop selbst produzieren könnte) führte meiner persönlichen Einschätzung nach bei den Schülern der 5. bis 7. Klassen zu zeitweiliger positiver Erheiterung und zumindest zu einem kurzem Überlegen zwecks einer Teilnahme an dem Workshop. 12 Schüler (wovon leider einer krank wurde) entschieden sich schlussendlich dazu, dass ein Nachmittag knapp vor den Ferien am Besten in der Schule verbracht sei.

Der Tag des Workshops rückt näher

Sind endlich alle organisatorischen Wewehchen beseitigt, geht es an die Vorbereitung der einzelnen Stationen des Workshops. Images müssen kopiert , Materialien vorbereitet, Dinge ausreichend ausprobiert und getestet werden – schließlich will man vorbereitet sein, wenn man kein Interesse daran hat, das kleine technische MühseligkeitenEigenwilligkeiten den Spaß zu sehr begrenzen. Am letzten Tag vor dem Workshop am Besten alle Materialien an einem Platz sammeln und schon mal „mental“ den Workshop aufbauen und durchführen. Jede Lehrperson mit Berufserfahrung sagt einem zwar, dass es nie so ist, wie man es plant, dennoch kann es kein Nachteil sein, wenn man auf einzelne Szenarien vorbereitet ist. Noch letzte Änderungen an einzelnen Materialien umsetzen, Schüler und helfende Lehrpersonen über organisatorische Details informieren, nochmals prüfen ob man nichts vergessen hat und schon ist man für den großen Tag des Workshops gut gerüstet.

1 Workshop – 3 Stationen – 13 Raspberry Pi’s – 70min Zeit für den Aufbau

Zugegeben, beim mentalen Aufbauen des Workshops klangen 70min etwas entspannter als es dann tatsächlich war. Welche Station baue ich wo auf? Was brauche ich dafür wo? Wie lange brauche ich für den Aufbau? sind sicher Überlegungen die für eine gute Vorbereitung dienlich sind. Auch die berühmte Aussage „Ach, das geht sich leicht aus“ kann damit gut geprüft werden – dennoch scheint es so, dass die Zeit, die man im Vorfeld für den Aufbau einer Station und jene die man dann tatsächlich dafür braucht, sich etwas unterscheiden. Es braucht einfach etwas mehr Zeit um zierliche Schrauben etwaiger VGA Kabel in den unmöglichsten Positionen zu lösen, USB Mäuse in anderen Informatiksälen auszubauen, weil sich die vorliegenden mit einer PS/2 Schnittstelle noch bestens bedient fühlen, nur um dann zu merken, dass es nicht die Mäuse sind, die sich der PS/2 Schnittstelle bedienen sondern die Tastaturen und man sich in seinem mentalen Aufbauszenario nicht überlegt hat, woher die Bildschirme die man ja extra auf die leeren, freistehenden Tische in der Mitte des Klassenraums getragen hat, ihren Strom beziehen sollen. Auch das Credo möglichst alles, was sich zu Hause vorbereiten lässt, auch zu Hause vorzubereiten, kann ich nur empfehlen. Man hat in diesen 70min tatsächlich keine Zeit mehr, Schnüre für 12 ID Cards zu schneiden und zu binden – vielen Dank an dieser Stelle schon mal an die tatkräftigte Unterstützung der beiden Lehrerpersonen Prof Hödl und Prof. Peichler. Mit gesunder Gesichtsröte, erhöhtem Puls und mit etwas unterstützender Hilfe, konnte ich meinen Workshop dennoch pünktlich um 14 starten.

11 SchülerInnen – 4 Workshopunterstützer und eine kleine Einführung

Eine gute, klein wenig ausgelassenere Arbeitsumgebung schafft man, indem man in der Phase der Anmeldung und noch bevor es eigentlich richtig losgeht ein wenig Knabbergebäck und Kekse bereit stellt. Gestärkt, gut gelaunt, arbeitswillig und jeder mit einer ID Card um den Hals um bei der Auswertung eine eindeutige Identifizierung zu ermöglichen und auch um während des Workshops jeden Schüler mit Vornamen ansprechen zu können, konnte es los gehen. Unterstützt wurde der Workshop von den beiden bereits genannten Informatiklehrkräften und meiner Freundin Lisa die mich schon bei den Vorbereitungen zu dem Workshop mit Rat und Tat gut unterstützt hatte. Bevor die Schüler und Schülerinnen nun aber tatsächlich ihre Kreativität und ihren Arbeitseifer in Bahnen lenken konnten, wurde der Raspberry Pi, das Herzstück des Workshops, gemeinsam noch etwas näher beleuchtet ( Welchen Komponenten befinden sich auf der Platine? Wo ist der Prozessor? Wie schießt man die Platine richtig an?). Auch ein gemeinsamer Rundweg durch die Stationen die über drei Informatiksäle verteilt waren, war unabdingbar.

3 Stationen – 3 Möglichkeiten den Raspberry Pi, Linux und einige technische, kreative Möglichkeiten kennen zu lernen

1.) Sonic Pi

Der Sonic Pi, eine der bekanntesten und plakativsten Möglichkeiten Programmierung, Linux und nicht zuletzt (wenn auch nur passiv) den Raspberry Pi kennen zu lernen, bildete eine der drei Stationen. Auf insgesamt 5 Plätzten konnte einzeln oder zu zweit (es wurde darauf geachtet, dass auch Audio Splitter zur Verfügung stehen) entdeckt werden, wie mit Code etwas Kreatives, nämlich Töne, Melodien und Musik geschaffen werden kann. Ein Cheatsheet sollte den Schülern Reverse Phone Lookup , die teilweise, noch keine einzige Zeile Code bis dahin geschrieben hatten, dabei helfen, sich schneller in dem Programm zurechtzufinden. Das Programm besticht durch seine Einfachheit und seinen Reichtum an Möglichkeiten, da man bereits mit einer einzigen Zeile Code, bestehend, aus einem Wort und einer Zahl einen Ton generieren, mit etwas Geduld und Einsatz aber auch zeitlose Titel wie den Imperial Marsch (Star Wars Theme) nachbauen kann.

2.Stop Motion

Stop Motion, ist ein eigentlich schon etwas in die Jahre gekommenes Stilmittel der Filmindustrie, welches sich in letzer Zeit durch etwaige Kochvideos auf Facebook wieder größerer Beliebtheit erfreut. Der Vorteil liegt, darin, dass man sehr schnell mit bereits wenigen Bildern gute Ergebnisse erzielen kann. Auch hier gab es als Beilage einen Cheatsheet, um sich in dem Linux Programm Stopmotion schneller zurecht zu finden. Die Schüler und Schülerinnen waren dabei gefordert, selbstständig das Camera Modul auf dem Raspberry Pi anzubringen, mittels etwaiger Materialien(Lego, Fischer Technik, Scoobidoo – Schnüre, Pfeifenputzer, …) eine Kamerahalterung zu entwickeln, damit jede Bildeinstellung von derselben Position aus gestartet werden konnte, sich eine gute Geschichte für einen Kurzfilm zu überlegen, das Set entsprechend aufzubauen, und den Film umzusetzen. Alternativ stand den Schülern und Schülerinnen auch die Möglichkeit zur Verfügung, mittels eines fertigen python codes, zweier Jumperkabel, einem „tactile button“ und einiger weniger Terminal-Anweisungen ein Stop Motion Video zu generieren.

3.Scratch goes Robot

Diese Station war als einzige in zwei Unterstationen unterteilt die nach einem festgelegten Muster zu absolvieren waren, da die Teilstation A als Vorbereitung für die Teilstation  B diente.

Teilstation A

Ziel dieser Station war es, den Schülern und Schülerinnen, die für die Beliebtheit des Raspberry Pi in hohem Maße verantwortlichen GPIO Pins näher zu bringen und mittels der Einführungsprogrammiersprache Scratch einen Einblick in die Hardwareprogrammierung zu erhalten. Auf einem Breadboard konnten unterschiedlichste Schaltungen mit LEDs, Widerständen, und Jumperkabel aufgebaut und mittels Scratch GPIO 7 angesprochen werden. Blinkede LEDs, Lauflichter und Ampelschaltungen konnten so sehr einfach erzielt werden.

Teilstation B

Ein fertiger Roboter, bestehend aus zwei Bastelmotoren, einem Raspberry Pi, einer Dual H Bridge und einigen Kabeln, stand bereit und wartete nur darauf mittels Scratch angesteuert zu werden. Da das BG Rein in den Räumlichkeiten der Informatik ohne Wlan auskommt, wurde mittels eines von mir mitgebrachten Routers ein eigenes Netzwerk aufgezogen, um eine kabellose Ansteuerung des Roboters zu ermöglichen. Mitgebrachter Karton bot die Möglichkeit, den prgroammierten Roboter durch ein Labyrinth zu manövrieren. Ein anbegrachter Ultraschallsensor wurde beim Transport leider beschädigt und konnte seinen Dienst nicht mehr leisten.

Etwas mehr als 3 Stunden Zeit..

Bereits während des kleinen Rundgangs durch die Stationen hatte es den Anschein, dass die Schüler und Schülerinnen sehr schnell entschieden hatten, welcher Station sie sich als erstes widmen wollten. Eine Gruppe war sofort Feuer und Flamme für die Stop Motion Station – auch wenn lange etwas Uneinigkeit herrschte, wie der geplante Film denn nun aussehen sollte. 3 Teams waren der Musik sehr zu getan, jede mit einer eigenen Herangehensweise um sich in das Programm einzuarbeiten. Ein Schüler ließ sich von der doch sehr technisch anmutenden Station 3 inspirieren, und bereits nach kurzer Zeit blinkten die ersten LEDS auf dem Breadboard munter vor sich hin. Nach mehr als eineinhalb Stunden war die Motivation nach wie vor hoch (die Schüler und Schülerinnen hatten ja bereits einen anstrengenden Schultag hinter sich), und die Workshopteilnehmer schienen sich auf ihren Stationen sehr wohl zu fühlen. Es wurde viel probiert, viel gebastelt, viel diskutiert aber sehr wenig gefragt, und erste Ergebnisse konnten sich bereits sehen lassen. Da auch ein Workshop leider zeitlich begrenzt ist, erinnerte ich die Teilnhemer etwas mehr als eine Stunde bevor dieser zu Ende sein sollte daran, dass falls sie noch etwas anderes versuchen wollten, sie dafür nur mehr eine Stunden oder weniger zur Verfügung hätten. Die Mehrzahl der Schüler und Schülerinnen wechselte nach und nach die Stationen und auch wenn sich einzelne kurze Motivationstiefs bemerkbar machten, siegte die Entdeckerlust und als sich der Workshop dem Ende zuneigte, konnten sich die Ergebnisse wirklich sehen lassen.

Eine Präsentation der unterschiedlichen vielseitigen Ergebnisse rundete das Ereignis ab.