Arduino Hausaufgaben Ideen: 8-Wochen-Plan zwischen den Stunden

Wie weit Schülerinnen und Schüler nach einer Unterrichtsstunde kommen, hängt davon ab, was sie in den sechs Tagen bis zur nächsten tun, und die nützlichsten Arduino Hausaufgaben Ideen sind keine langen Projekte, sondern kleine Aufgaben auf drei Ebenen. Ebene ohne Kit: den Code eines Projekts auf dem Handy lesen, verstehen und kurze Fragen beantworten. Ebene mit Kit: ein kleines Experiment zu Hause, das in der Schaltung aus dem Unterricht genau eine Sache verändert. Soziale Ebene: im Forum eine Frage stellen oder die Frage eines anderen beantworten. Drei kleine Aufgaben pro Woche aus diesen Ebenen, zusammen etwa 45 Minuten, reichen, damit eine Stunde Unterricht hängen bleibt. Wer außerdem einen Lehrer-Code bekommen hat, kann sich in der freien Zeit nicht nur das Projekt aus dem Unterricht ansehen, sondern auch die anderen Projekte der App; genau hier wird die Arbeit außerhalb des Unterrichts richtig breit.

In diesem Beitrag findest du ein Hausaufgabenmenü mit 10 Punkten, die Dauer jeder Aufgabe und wo sie in der App zu finden ist, einen 8-Wochen-Plan für die Zeit zwischen den Stunden passend zum Unterrichtsthema, Alternativen für Schüler ohne Kit zu Hause, eine Kontrollmethode ohne Klassen-Dashboard, einen kurzen Elternbrief und Regeln, wie du motivierst, ohne zu überfordern. Die Beispiele gehen von Folgendem aus: Du hast eine einstündige Arduino-Stunde pro Woche, die meisten deiner 24 Schüler haben ein Handy, aber nur ein Teil hat zu Hause ein Kit. Ist deine Gruppe anders, passe Zeiten und Anzahl der Aufgaben anteilig an.

Warum eine Stunde pro Woche nicht reicht und wofür Hausaufgaben da sind

In einer Stunde baut der Schüler die Schaltung auf, lädt den Code hoch, und wenn die LED leuchtet, ist der größte Teil der Stunde vorbei. Zeit, darüber nachzudenken, warum sie leuchtet oder was welche Zeile macht, bleibt selten. Weiß er eine Woche später den Unterschied zwischen pinMode und digitalWrite nicht mehr oder hat vergessen, dass die Wartezeit in Millisekunden angegeben wird, gehen die ersten zehn Minuten der nächsten Stunde für Wiederholung drauf. Arbeit außerhalb des Unterrichts soll keine neuen Themen vermitteln, sondern das Thema aus der Stunde zwischen zwei Stunden zwei- oder dreimal wieder vor Augen holen: einmal beim Lesen, einmal beim Ausprobieren und einmal beim Erklären oder beim Beantworten einer Frage.

Deshalb müssen die Aufgaben klein sein. Eine einzelne Hausaufgabe von 90 Minuten landet am Wochenende, und viele fangen gar nicht erst an; drei Aufgaben von 10 bis 20 Minuten passen in die Busfahrt, die Pause oder die Zeit vor dem Abendessen. Die Aufteilung in drei Ebenen löst auch das Kit-Problem: Wer zu Hause kein Arduino hat, schafft die Woche mit der Ebene ohne Kit und der sozialen Ebene, wer eines hat, ergänzt ein Experiment. Niemand fällt zurück, nur weil die Bauteile fehlen.

• Ebene ohne Kit (lesen und verstehen auf dem Handy): Den Tab Code verstehen des Projekts aus der Stunde oder des nächsten Projekts lesen, die Aufgabe Probier es selbst zuerst auf Papier lösen, die Fragen des Tages beantworten, eine Karte im Code-Guide abschließen. Handy oder Tablet genügen, ein Board ist nicht nötig.
• Ebene mit Kit (kleines Experiment zu Hause): Die Schaltung aus dem Unterricht zu Hause nachbauen und einen einzigen Wert ändern: die Wartezeit, den Schwellwert, die Frequenz des Summers. Beschränke dich auf Schaltungen, die über USB versorgt werden und kein Löten brauchen.
• Soziale Ebene (Forum): Unter Lernen > Forum in der Kategorie Frage dort nachfragen, wo man hängen geblieben ist, oder auf die Frage eines anderen antworten. Etwas einer anderen Person zu erklären, bleibt besser hängen als bloßes Lesen; außerdem zeigt das Forum den Schülern einen Ort, an dem sie auch ohne dich Hilfe bekommen.

Das Hausaufgabenmenü: 10 Aufgaben, ihre Dauer und wo sie in der App sind

Die folgende Tabelle ist das Menü, aus dem du jede Woche auswählst. Die Spalten zeigen, wie lange eine Aufgabe dauert, ob ein Kit nötig ist und wo die Schüler in BlueGrays nachsehen. Achte auf die Spalte Zugang: In den 60 kostenlosen Projekten (20 pro Plattform) sind Schaltplan, Code, Blöcke und Code verstehen für alle offen; Aufgaben, die Premium brauchen, gibst du Schülern, denen du einen Lehrer-Code gegeben hast, oder denen, die selbst Premium haben. Fragen des Tages, Code-Guide, Projektfinder, Forum und 7 Elektronik-Werkzeuge sind kostenlos.

Das Wochengerüst: 3 Aufgaben, etwa 45 Minuten

Auch wenn sich der Inhalt der Aufgaben jede Woche ändert, lohnt sich ein fester Zeitplan. Wenn die Schüler wissen, was an welchem Tag dran ist, wird die Hausaufgabe zur Gewohnheit, und du musst nicht jede Woche neue Anweisungen schreiben. Angenommen, dein Unterricht ist dienstags: Die folgende Reihenfolge holt das Thema einen, drei und fünf Tage nach der Stunde wieder hervor. Die gleichen 45 Minuten über mehrere Tage zu verteilen statt sie in einer Sitzung zu verbrauchen, hält das Thema bis zur nächsten Stunde frisch.

1. Unterrichtstag + 1 (Mittwoch), 15 Minuten, lesen: Den Tab Code verstehen des Projekts aus der Stunde von Anfang bis Ende lesen und die Zusammenfassung Was macht dieser Code? in zwei Zeilen mit eigenen Worten aufschreiben. Danach die Code-Guide-Karte zum Befehl der Woche öffnen und den Minitest abschließen.
2. Unterrichtstag + 3 (Freitag), 20 Minuten, machen: Wer ein Kit hat, baut die Schaltung zu Hause auf und ändert einen Wert; wer keins hat, löst Probier es selbst auf Papier oder berechnet mit einem der Werkzeuge den Widerstand der Schaltung. In beiden Fällen kommen drei Zeilen ins Heft: Was habe ich geändert, was habe ich erwartet, was ist passiert.
3. Über die Woche verteilt, 10 Minuten, wiederholen und teilen: An drei verschiedenen Tagen die Fragen des Tages (je etwa 3 Minuten) oder einmal eine Frage oder Antwort im Forum. Am Abend vor der Stunde fünf Minuten in die Teileliste des nächsten Projekts zu schauen, zählt ebenfalls dazu.

Ein 8-Wochen-Plan außerhalb des Unterrichts: einen Schritt weiter als in der Stunde

Der folgende Plan folgt einer Reihenfolge, die in vielen Einsteigerprogrammen üblich ist: digitaler Ausgang, Timing, Taster, analoger Sensor, Ton, Abstand, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Servomotor. Jede Zeile zeigt das Projekt aus dem Unterricht und die drei Aufgaben der Woche für danach. Die Projektnamen sind die Namen in der App, jeweils mit dem Hinweis kostenlos oder Premium. Die Unterrichtsprojekte und die meisten Aufgaben der ersten sieben Wochen klappen mit kostenlosen Projekten; Premium-Aufgaben bieten zusätzliche Tiefe für Klassen, in denen du Lehrer-Codes verteilt hast.

Beachte bei der Umsetzung drei Punkte. Erstens wiederholen die Aufgaben nicht einfach das Projekt aus der Stunde, sondern gehen einen Schritt daneben: im Unterricht LED mit Taster schalten (Push), zu Hause LED mit Taster ein- und ausschalten; im Unterricht Lichtstärke messen mit LDR, zu Hause Nachtlicht mit LDR. Die Schüler sehen mit einer bekannten Schaltung ein neues Verhalten und finden den Unterschied selbst heraus. Zweitens lassen sich die Premium-Leseaufgaben in Woche 6 und 7 durch kostenlose Projekte ersetzen, wenn deine Klasse keine Lehrer-Codes hat: Wähle in der Liste Entdecken > Projekte über den Filter Preisstatus die kostenlosen aus und gib ein Projekt zum selben Thema. Drittens ist das Unterrichtsprojekt in Woche 8 Premium; ohne Codes schließt du diese Woche mit einem kostenlosen Projekt ab, das jeder mit dem Projektfinder selbst wählt.

Alternativen für Schüler ohne Kit zu Hause

In einer Klasse mit 24 Schülern sind die mit einem Kit zu Hause oft in der Minderheit, und ein Kit zu kaufen ist nicht für jede Familie einfach. Bindest du die Hausaufgaben an ein Kit, teilt sich die Klasse: Wer eines hat, kommt voran, die anderen geben gleich auf. Gib Schülern ohne Kit stattdessen Alternativen, die die Machaufgabe ersetzen und dasselbe Nachdenken verlangen. Keine der folgenden Möglichkeiten braucht ein Board; manche nur ein Handy, andere nur Papier und Stift.

• Vorhersagen, dann prüfen: Einen Wert im Code auf Papier ändern (zum Beispiel die Dauer des gelben Lichts im Code von Ampel) und aufschreiben, was die LEDs tun werden. In der nächsten Stunde wird dieselbe Änderung auf das Board geladen und die Vorhersage geprüft.
• Probier es selbst auf Papier: Die Aufgabe lesen, eine Lösung aufschreiben und erst dann mit Lösung anzeigen vergleichen, das geht ohne Kit. Die Regel lautet: erst ohne Blick auf den Tipp versuchen.
• Blöcke und Code nebeneinander: Mit Als Blöcke zeigen zu jedem Block die passende Codezeile finden ist eine gute Leseübung, besonders für Klassen, die mit Blöcken begonnen haben.
• Simulator: Wer einen Computer hat, kann die Schaltung im Browser aufbauen und den Code laufen lassen; die Anleitung steht im Beitrag Arduino-Simulation mit Tinkercad.
• Das Bauteil kennenlernen: Unter den mehr als 130 Bauteilseiten in Entdecken > Bauteile das Teil der Woche (LDR, Summer, HC-SR04) lesen und eine Zusammenfassung in drei Sätzen schreiben.
• Rechnen: Den Widerstand aus dem Unterricht mit kostenlosen Werkzeugen wie Ohmsches Gesetz, LED-Vorwiderstand und Farbcode neu berechnen; alle Werkzeuge stehen im Beitrag Elektronik-Rechner.
• Kit-Zeit in der Schule: Wenn möglich, öffne einmal pro Woche in einer Pause oder nach dem Unterricht für 20 Minuten den Raum; Schüler ohne Kit erledigen dort ihre Machaufgabe mit den Sets der Schule.

Kontrolle: Es gibt kein Klassen-Dashboard, wie prüfst du also?

Um es gleich klar zu sagen: BlueGrays hat kein Dashboard, das der Lehrkraft den Fortschritt der Klasse zeigt. Du kannst in der App nicht sehen, welches Projekt ein Schüler gelesen oder welche Frage er beantwortet hat, und du kannst keine Hausaufgaben zuweisen. Hast du Lehrer-Codes verteilt, zeigt der Bildschirm Meine Codes nur, welcher Code von wem eingelöst wurde und wann er abläuft. Deine Belege kommen vom Bildschirm der Schüler selbst und aus einer kurzen mündlichen Kontrolle. Wer zu Hause ein Projekt fertig hat, tippt auf Gebaut; das Projekt erscheint dann in der Liste Abgeschlossene Projekte, die sich öffnet, wenn man im Profil auf die Zahl der abgeschlossenen Projekte tippt. Nimm dir am Anfang der Stunde fünf Minuten und stelle jede Woche einem Drittel der Klasse je eine Frage; bei 24 Schülern sind das acht, und nach drei Wochen hast du mit allen einmal gesprochen.

Was ändert ein Lehrer-Code außerhalb des Unterrichts?

Die kostenlose Version deckt den Kern der Arbeit außerhalb des Unterrichts ab: 60 vollständige Projekte (20 pro Plattform), Fragen des Tages, Code-Guide, Forum, Projektfinder und 7 Werkzeuge. Ein Lehrer-Code sorgt aber dafür, dass die freie Zeit nicht auf das Projekt aus der Stunde beschränkt bleibt. Solange Premium aktiv ist, sieht ein Schüler, der den Code eingelöst hat, in allen 200+ Projekten die Schritte, den Code und den Schaltplan, und in jedem Projekt öffnen sich der Tab Code verstehen und der Abschnitt Fehlerbehebung. In der freien Zeit kann er also den Code eines Parksensors, eines RFID-Kartenlesers oder einer Uhr mit LCD lesen, die ihn interessiert, und bei Problemen die Schritte zur Fehlerbehebung nachsehen. Dazu kommen die Werkstatt (machbare Projekte mit den Teilen zu Hause), 11 Premium-Werkzeuge und das Training, in dem er so viele Fragen beantworten kann, wie er will. Eine Karte muss niemand hinterlegen; es genügt, den Code im Bildschirm Code Einlösen einzugeben. Wie die Pakete funktionieren, haben wir im Beitrag Premium-Codes für die Klasse erklärt.

Die Wahl des Pakets wirkt sich direkt auf die Arbeit außerhalb des Unterrichts aus. Ein Monatscode gibt ab dem Tag der Einlösung 30 Tage Premium; in einem 8-wöchigen Kurs endet Premium also in der Mitte, und gibst du einen zweiten Code, addieren sich die Zeiten. Ein Jahrescode läuft 365 Tage: Wenn der 8-Wochen-Kurs endet, bleiben dem Schüler noch etwa 10 Monate, und er kann in seiner freien Zeit, die Sommerferien eingeschlossen, weiter alle Projekte erkunden. Überträgst du den Code nach dem Kurs (Jahrespakete haben 6 Übertragungen pro Code), endet das Premium des bisherigen Schülers sofort; entscheide also bewusst, ob die Restzeit beim Schüler bleibt oder an einen neuen geht. Wann welche Variante sinnvoll ist, haben wir im Beitrag monatlich oder jährlich durchgerechnet.

Ein kurzer Elternbrief

Wenn du Aufgaben für zu Hause gibst, wollen Eltern drei Dinge wissen: wie lange sie dauern, ob zu Hause ein Kit nötig ist und welche Daten die App weitergibt. Ergänze den folgenden Text mit den Angaben zu deiner Schule oder deinem Kurs und schicke ihn als Nachricht oder E-Mail. Ersetze die Stellen in eckigen Klammern; verteilst du keine Lehrer-Codes, streiche die zwei Punkte zum Code.

• Betreff: Arbeit außerhalb des Arduino-Unterrichts
• Guten Tag, im Arduino-Unterricht an [Name der Schule oder des Kurses] arbeiten wir eine Stunde pro Woche. Damit die Themen hängen bleiben, bitte ich die Schülerinnen und Schüler, zwischen den Stunden drei kurze Aufgaben zu erledigen, zusammen etwa 45 Minuten pro Woche.
• Die meisten Aufgaben werden auf dem Handy erledigt: den Code eines Projekts lesen, kurze Fragen beantworten, eine Lernkarte abschließen. Zu Hause ist kein Kit nötig; wer eines hat, kann freiwillig ein kleines Experiment machen.
• Experimente zu Hause laufen nur über den USB-Anschluss des Computers (5 Volt). Schaltungen, die an die Steckdose angeschlossen werden, werden nie als Hausaufgabe gegeben.
• Wir verwenden die App BlueGrays (iOS und Android). Ich habe den Schülern einen [Monats- oder Jahres-] Premium-Code gegeben. Zum Einlösen sind keine Karte und keine Zahlungsdaten nötig, und der Code verlängert sich nicht automatisch. Hat das Konto bereits ein aktives Store-Abonnement, kann der Code nicht eingelöst werden; geben Sie mir in diesem Fall bitte Bescheid.
• Beim Einlösen des Codes sehe ich Name, Benutzernamen, E-Mail-Adresse und Profilfoto des Schülers. Welche Projekte er sich ansieht oder seine Quizergebnisse kann ich in der App nicht sehen.
• Das Forum in der App ist öffentlich; ich habe die Schüler gebeten, dort keine persönlichen Angaben wie Schulname oder Telefonnummer zu teilen.
• Die Aufgaben werden nicht benotet, und für eine ausgelassene Woche gibt es keine Strafe. Bei Fragen: [Kontaktdaten].

Belastung und Motivation im Gleichgewicht

• Zeit deckeln: Die Summe pro Woche bleibt unter 45 Minuten. Wer mehr möchte, kann zusätzliche Aufgaben aus dem Menü wählen, aber der Pflichtteil wächst nicht.
• Eine Pflicht, zwei Wahl: Die Leseaufgabe ist für alle Pflicht, die anderen beiden wählen die Schüler aus dem Menü. Wahlfreiheit schafft mehr Verantwortung, als allen dieselbe Aufgabe zu geben.
• Leichte Wochen in Prüfungszeiten: In dieser Woche nur Fragen des Tages. Die Routine bleibt, die Last steigt nicht.
• Serien nicht zur Pflicht machen: Reißt eine Serie, hören manche ganz auf. Die kostenlose Version gibt einen Ruhetag pro Woche, Premium zwei; erinnere die Schüler früh daran.
• Niemanden allein hängen lassen: Der Abschnitt Wenn du nicht weiterkommst in Code verstehen, mit Premium die Fehlerbehebung und das Forum sind die ersten Anlaufstellen. Eine Regel wie "20 Minuten probiert und kommst nicht weiter? Stopp, wir schauen es uns in der Stunde gemeinsam an" verhindert Frust.
• Schnellen Schülern Tiefe geben: Wer früher fertig ist, findet im Projektfinder mit Ich bin sicher, fordert mich ein schwierigeres Projekt. Eine schwierigere Variante desselben Themas hält die Klasse besser zusammen als ein neues Thema.
• Sichtbar machen: In den ersten fünf Minuten jeder Stunde zeigen zwei Schüler in 30 Sekunden, was sie zu Hause gemacht haben. Aufmerksamkeit motiviert mehr als Punkte.

Zum Start brauchst du kaum Vorbereitung: Schreib am Ende der nächsten Stunde das Menü an die Tafel, gib die drei Aufgaben der ersten Woche aus und mach in der Stunde darauf die Fünf-Minuten-Kontrolle. Um die Leseaufgaben zu vertiefen, hilft der Beitrag Code verstehen und Probier es selbst, für die soziale Ebene der Beitrag Fragen im Forum stellen. Alle Projekte im Plan findest du in der BlueGrays-App mit Schaltplan, Code und den Schritten von Code verstehen; es genügt, die App bei der ersten Aufgabe einmal gemeinsam mit der Klasse zu öffnen.