Micro:bit – Was ist das und was kann man damit machen?

Die BBC (British Broadcasting Corporation) hat 2015 den Micro:bit entwickelt. Dieses kleine Gerät hilft jungen Menschen, Technologie und Codierung zu entdecken. Das Projekt war Teil der Kampagne „Make It Digital“ . Schulen in Großbritannien erhielten kostenlose Exemplare. Dies führte zu einer schnellen Verbreitung und wachsenden Popularität.

Der Micro:bit ist mittlerweile ein weltweites Phänomen. Schulen in über 50 Ländern verwenden es. Das Board ist kompakt, vielseitig und leicht verständlich. Kinder lernen spielerisch das Programmieren.

Das Gerät verfügt über integrierte Sensoren, LEDs und eine einfache Programmierumgebung. Benutzer schreiben ihren eigenen Code und testen ihn direkt. Dies fördert die Kreativität und das logische Denken.

Die Open-Source-Community verbessert die Plattform kontinuierlich. Programmiersprachen wie Python und JavaScript funktionieren damit. Dadurch ist der Micro:bit sowohl für Anfänger als auch für Fortgeschrittene geeignet.

Die Micro:bit Foundation unterstützt Bildungsprogramme weltweit. Ihre Mission: Technologie und Codierung für alle zugänglich zu machen. Kooperationen mit Schulen und Unternehmen verstärken die Wirkung. Der Micro:bit entwickelt sich ständig weiter und inspiriert neue Generationen.

Der Micro:bit ist ein kleiner, leistungsstarker Mikrocontroller. Das Board ist ideal zum Lernen und Experimentieren. Anfänger und Fortgeschrittene können problemlos damit loslegen.

Merkmale:

• Prozessor: Nordic nRF52833 oder nRF51822
• Speicher: 512 KB Flash, 128 KB RAM
• Anzeige: 5x5 LED-Matrix
• Tasten: Zwei programmierbare Tasten
• Sensoren: Beschleunigungsmesser, Kompass, Temperatur- und Lichtsensor
• Kommunikation: Bluetooth LE und Radiofunktion
• I/O-Ports: 25 Pins, einschließlich PWM und analoger Eingang
• Stromversorgung: Micro USB oder 2x AAA Batterien

Der Micro:bit macht das Programmieren einfach. Sie können das Board drahtlos mit anderen Geräten verbinden. Externe Sensoren und Aktoren lassen sich einfach hinzufügen. Dies macht das Board flexibel und erweiterbar.

Aufgrund der einfachen Benutzeroberfläche ist der Micro:bit perfekt für Schulen und Hobbybastler geeignet. Es bietet eine spielerische Möglichkeit, Technik zu entdecken.

Der Micro:bit ist beliebt, weil er einfach und vielseitig ist. Ein Blinklicht oder einen digitalen Würfel können Anfänger schnell basteln. Fortgeschrittene Benutzer bauen Roboter oder intelligente Geräte.

Der Micro:bit ist preisgünstig und ideal für Schule und Hobby. Kinder können damit ganz einfach das Programmieren erlernen. Es funktioniert mit Blockcode, Python und JavaScript. Dadurch ist es für alle Programmierebenen geeignet.

Die kleine Platine verfügt über Sensoren, Lichter und Knöpfe. Zusätzliche Teile sind nicht notwendig, aber erhältlich. Ein Erweiterungskit zum Erstellen eines interaktiven Roboters. Oder sogar ein Roboterkran, der alles aufheben kann. Der Micro:bit V2 verfügt außerdem über Bluetooth und Radio und kann so eine Verbindung zu anderen Geräten herstellen. Mehrere Micro:bit können auch miteinander kommunizieren, um coole Projekte zu erstellen. Stellen Sie sich einen Roboter mit Micro:bit vor, der über einen Controller mit dem zweiten Micro:bit verfügt.

Es gibt viel Online-Hilfe und eine große Community. Kostenlose Lektionen und Projekte machen das Lernen zum Spaß. All diese Vorteile machen den Micro:bit bei Anfängern und Experten gleichermaßen beliebt.

Der 2020 erschienene Micro:bit V2 bietet zusätzliche Funktionen und Fähigkeiten. Dadurch können noch mehr spannende Projekte umgesetzt werden.

• Mikrofon und Lautsprecher – Ton aufnehmen und wiedergeben ohne zusätzliche Komponenten. Ideal zur Musik- und Geräuscherkennung.
• Berührungsempfindliches Logo – Das goldene Logo funktioniert wie eine Taste. Tippen oder halten Sie, um Funktionen zu aktivieren.
• Energiesparmodus – Spart Strom und verlängert die Batterielebensdauer. Perfekt für lange Projekte.
• Schnellerer Prozessor – Führt Berechnungen schneller durch. Dies sorgt für eine bessere Leistung und mehr Möglichkeiten.

Der Micro:bit lässt sich weiterhin einfach mit MakeCode und Python programmieren. Sowohl Anfänger als auch Fortgeschrittene können sofort loslegen.

Die neuen Funktionen öffnen Türen zu Bildung, Kunst und Technologie. Die Schüler erstellen Projekte, die auf Geräusche oder Berührungen reagieren. Dies erhöht ihren kreativen Freiraum.

Denken Sie an interaktive Kunst, intelligente Sensoren und Spracherkennung. Der Energiesparmodus macht den Micro:bit noch praktischer. Der schnellere Prozessor sorgt für eine reibungslose Leistung.

Diese Verbesserungen machen den Micro:bit leistungsfähiger und flexibler als je zuvor. Jetzt kann jeder ganz einfach innovative Ideen in die Tat umsetzen.

Das Micro:bit CreateAI-Tool ist eine kostenlose Online-Plattform. Studierende entdecken künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen. Es sind keine Programmierkenntnisse erforderlich.

Der Micro:bit erkennt Bewegungen wie Klatschen, Winken oder Springen. Dann antwortet das Gerät. So wird das Lernen spielerisch und praxisnah.

CreateAI regt das kreative Denken an. Die Studierenden trainieren ihre eigenen KI-Modelle. Sie lernen, Muster zu erkennen und Daten zu analysieren.

Das Tool funktioniert mit vorhandener Micro:bit Hardware. Somit ist der Einsatz in Schulen und im Hobbybereich sofort möglich.

Die Studierenden entwickeln technische Fähigkeiten durch praktische Aufgaben. Sie sehen, wie sich KI auf das tägliche Leben auswirkt. CreateAI macht KI zugänglich und motiviert junge Menschen zum Experimentieren.

Einige inspirierende Projekte:

• Spiele: Programmieren Sie einen digitalen Würfel, der beim Schütteln eine Zahl anzeigt. Erstellen Sie ein einfaches Pong, bei dem Sie einen Ball steuern. Entwickeln Sie ein Memory-Spiel, bei dem die Spieler Muster auf der LED-Matrix wiederholen.
• Smart-Geräte: Nutzen Sie Sensoren zur Messung von Temperatur, Licht oder Bewegung. Lösen Sie bei Bewegung oder schwachem Licht bei hellem Tageslicht einen Alarm aus.
• Robotik: Schließen Sie Motoren und Servos an, um einen Roboter fahren oder Objekte greifen zu lassen. Programmieren Sie ihn, Hindernissen auszuweichen oder auf Geräusche zu reagieren.
• IoT-Projekte: Senden Sie Daten per Bluetooth an ein Smartphone oder in die Cloud. Automatisieren Sie Aktionen basierend auf Sensormessungen.
• Musik und Sound: Melodien programmieren oder Klänge mit einem Mikrofon analysieren. Lassen Sie den Micro:bit auf Musik reagieren.
• Intelligente Beleuchtung: Schalten Sie bei schwachem Licht ein Licht ein. Oder ändern Sie die Farben bei Temperaturunterschieden.
• Wetterstation: Misst Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Lichtintensität und zeigt die Daten auf dem Bildschirm an.

Schrittzähler: Verwenden Sie den Beschleunigungsmesser, um Schritte zu zählen und Feedback über die LED-Matrix zu erhalten.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Ihren Micro:bit zu erweitern. Nachfolgend sind einige der Shields/Hats aufgeführt, mit denen Sie Ihren Micro:bit erweitern können:

• Motor Shields : Steuern Sie Motoren und Servos mit Leichtigkeit. Ideal für Roboter und automatisierte Systeme. Mit diesem Shield können Sie problemlos mehrere Motoren an Ihren Micro:bit anschließen. Durch eine einfache Codierung können dann alle Motoren angesteuert werden.
• Breakout Board s : Sensoren schnell anschließen ohne komplizierte Verkabelung. Nützlich zum Testen und Prototyping.
• OLED-Displays : Kleine Bildschirme für Text und Bilder. Perfekt für Armaturenbretter und tragbare Geräte. Mit diesen kleinen Displays können Sie viel von Ihrem Projekt zeigen. Machen Sie das Projekt interaktiver, indem Sie Bilder hinzufügen.
• Lichtsensoren : Licht messen und Beleuchtung anpassen. Ideal für intelligente Beleuchtung und Energieeinsparung. Mit den von Ihnen erstellten Codierungen und den von Ihnen angeschlossenen Sensoren können Sie Lampen ganz einfach steuern.
• Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren : Behalten Sie das Klima im Auge. Geeignet für Wetterstationen, Gewächshäuser und IoT-Projekte. Das Anwendungsspektrum dieser Sensoren ist vielfältig. Sowohl für den privaten als auch industriellen Gebrauch.
• RFID-Module : Werden für Zugangssysteme und zur Identifikation verwendet. Mit einem RFID-Modul können Sie ein Schloss erstellen, dass nur Sie mittels eines Tags bedienen können.

Benutzer können aus verschiedenen Programmierumgebungen wählen, die auf ihr Erfahrungsniveau zugeschnitten sind:

• Microsoft MakeCode : Ein blockbasierter Editor, perfekt für Anfänger. Auf diese Weise können Sie Codeblöcke per Drag & Drop verschieben, um ganz einfach Programme zu erstellen. Diese Blöcke werden automatisch in die ausgewählte Sprache übersetzt. Wer mehr Kontrolle möchte, kann auf JavaScript umsteigen. Dies bietet zusätzliche Möglichkeiten für erweiterte Anwendungen.
• Python : Eine textbasierte Programmiersprache, ideal für alle, die direkt mit Code arbeiten möchten. Der dedizierte Micro:bit Python-Editor erleichtert die Entwicklung interaktiver Projekte.
• Scratch : Stellen Sie eine Verbindung zu Scratch her, um kreativen Projekten physische Interaktion hinzuzufügen. Programmieren Sie den Micro:bit mit einer visuellen Schnittstelle und verbinden Sie ihn mit Animationen oder Spielen.
• C++ und MicroPython : Für fortgeschrittene Programmierer, die mehr Kontrolle wünschen. Verwenden Sie diese Sprachen, um komplexe Anwendungen zu erstellen und die Leistung des Micro:bit zu optimieren.
• Maschinelles Lernen : Verwenden Sie Micro:bit für KI-Projekte. Trainieren Sie Modelle und wenden Sie intelligente Algorithmen an, damit der Micro:bit autonom auf Eingaben reagiert.

Diese Programmiermöglichkeiten sorgen dafür, dass sowohl Anfänger als auch Experten die richtige Herausforderung bekommen.

Der Micro:bit wird weltweit als Werkzeug verwendet, um Schülern das Programmieren beizubringen. Es handelt sich um ein Einstiegsmodell, das sowohl für die Grundschule als auch für die weiterführende Schule geeignet ist. Darüber hinaus wird es sogar an Universitäten für Einführungskurse in die Informatik eingesetzt.

Warum der Micro:bit im Bildungsbereich?

Das Bildungssystem ist ständig auf der Suche nach innovativen Wegen, Fähigkeiten zu vermitteln. Programmierkenntnisse, Computational Thinking und Digital Literacy werden immer wichtiger. Der Micro:bit passt perfekt dazu, indem er:

• Visuelle und textbasierte Programmierung : Anfänger beginnen mit der Blockprogrammierung mithilfe von MakeCode. Auch die Programmierung über Python oder JavaScript ist möglich. Dies macht es für alle zu einer Herausforderung.
• Praxisorientiertes Lernen : Die Schüler können problemlos experimentieren. Indem Sie direkt sehen, was passiert, wenn sie ihren Code ändern.
• Multidisziplinäre Anwendungen : Geeignet für Informatik, Physik, Mathematik und sogar kreative Fächer.
• Zusammenarbeit und Problemlösung : Die Studierenden arbeiten gemeinsam an Projekten. Und lernen Sie ganz einfach, komplizierte Probleme Schritt für Schritt zu lösen.
• Erschwinglichkeit und Zugänglichkeit : Der Micro:bit ist sehr erschwinglich. Dies erleichtert die Bereitstellung im großen Maßstab. Dies ist insbesondere für Schulen wichtig.

Konkrete Anwendungen in der Bildung

1. Programmierunterricht für Anfänger und Fortgeschrittene

Für Studierende, die noch nie zuvor programmiert haben, ist dies der ideale Einstieg. Sie erlernen die Grundlagen der Programmierung, wie zum Beispiel:

• Variablen und Schleifen
• Bedingungen und Logik
• Sensoren und Input-Output-Interaktion

Für fortgeschrittene Schüler bietet der Micro:bit die Möglichkeit:

• Um komplexere Algorithmen zu schreiben
• Datenerfassung und -analyse mit Sensoren
• Entdecken Sie KI- und maschinelle Lernanwendungen

2. Naturwissenschaftliche Experimente und MINT-Bildung

Der Micro:bit wird häufig in MINT-Projekten (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) verwendet. Einige Beispiele:

• Physik: Verwenden Sie den Beschleunigungsmesser, um Bewegung und Geschwindigkeit zu messen.
• Mathematik: Programmieren Sie den Micro:bit , um mathematische Berechnungen durchzuführen. Darüber hinaus können geometrische Muster auf der LED-Matrix angezeigt werden.
• Technologie und Ingenieurwesen: Kombinieren Sie den Micro:bit mit Motoren und Servos, um Roboter zu bauen.
• Biologie & Umwelt: Messen Sie Temperatur- und Feuchtigkeitswerte und analysieren Sie Trends in einer Gewächshausumgebung.

3. Interaktive Kunst- und Musikprojekte

Neben technischen Anwendungen kann der Micro:bit auch in kreativen Fächern eingesetzt werden:

• Musik: Programmieren Sie einen einfachen Synthesizer oder ein Musikspiel.
• Kunst: Verwenden Sie die LED-Matrix, um visuelle Muster zu erstellen. Oder verbinden Sie den Micro:bit mit einem größeren Kunstwerk, um Interaktion zu ermöglichen.
• Tanzen und Bewegung: Programmieren Sie den Micro:bit um Bewegungen zu erkennen. Und dann Ton oder Licht aktivieren.

4. Robotik und Automatisierung

Roboter erfreuen sich in der Bildung großer Beliebtheit und der Micro:bit erleichtert das Experimentieren mit ihnen:

• Bauen Sie ein einfaches Roboterauto und programmieren Sie es so, dass es einem Kurs folgt.
• Verwenden Sie Sensoren, um Hindernisse zu erkennen und darauf zu reagieren.
• Entwerfen Sie ein automatisches Bewässerungssystem, das Pflanzen auf der Grundlage von Feuchtigkeitssensoren bewässert.

Zusammenarbeit verschiedener Disziplinen

Der Micro:bit ist nicht nur für die Informatik nützlich, sondern kann auch in Zusammenarbeit mit anderen Fächern verwendet werden:

• Mathematik und Informatik: Programmieren Sie den Micro:bit um mathematische Modelle zu simulieren.
• Physik und Technik: Messen und analysieren Sie physikalische Phänomene mit den eingebauten Sensoren.
• Sozialkunde und Technologie: Besprechen Sie beispielsweise, wie sich Technologie auf die Gesellschaft auswirkt. Lassen Sie die Schüler als Nächstes Projekte erstellen, die soziale Probleme lösen.

Gruppenprojekte und Hackathons

Viele Schulen organisieren Micro:bit Hackathons, bei denen Schüler zusammenarbeiten, um innovative Lösungen zu entwickeln. Einige beliebte Projekte:

• Ein intelligenter Alarm für ältere Menschen: Ein Gerät, das Bewegungen erkennt und im Notfall eine Benachrichtigung sendet.
• Wetterstation: Misst Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck. Lassen Sie die Daten anschließend an eine zentrale Datenbank übermitteln.
• Nachhaltigkeitsprojekte: Studierende entwickeln Systeme, die Energie sparen. Denken Sie beispielsweise an eine automatische Beleuchtung auf Basis der Bewegungserkennung.

Testen und Auswerten mit dem Micro:bit

Der Micro:bit kann auch als Evaluierungstool verwendet werden:

• Praktische Leistungsnachweise: Anstelle einer schriftlichen Prüfung absolvieren die Studierenden ein Arbeitsprojekt.
• Portfolios: Dokumentieren Sie Projekte und Fortschritte als Nachweis für Lernergebnisse.
• Wettbewerbe: Organisieren Sie Programmierwettbewerbe, um Motivation und Engagement zu steigern.

Micro:bit für Lehrer

Für Lehrer stehen umfangreiche Unterrichtspakete und Trainingsmodule zur Verfügung, darunter:

• Online-Tutorials und Handbücher
• Kostenlose vorgefertigte Unterrichtspläne
• Support über die Micro:bit Community

Abschluss

Der Micro:bit ist ein nützliches Werkzeug, um Schülern das Programmieren beizubringen. Darüber hinaus bietet es einen guten Einstieg in den Umgang mit Technologie. Dank des breiten Anwendungsbereichs dieses Produktes können zahlreiche Projekte umgesetzt werden. Diese Projekte werden Zusammenarbeit, Kreativität und Innovation fördern. Die einfache Schnittstelle des Make-Codes ermöglicht es jedem, mit diesem Board loszulegen.