Bildung
Willisauer «Astronuts» gewinnen den ersten Platz eines Programmierwettbewerbs – jetzt fliegt ihr Experiment ins All

Vier Sechstklässlerinnen und Sechstklässler aus Willisau haben einen Minicomputer programmiert. Dieser misst nun das Aufprallverhalten eines Balls auf der Erde und in der Schwerelosigkeit.

Susanne Balli
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Team Astronuts hebt ab: Elia Isenschmid, Jorina Wyss, Theo Koller und Carmen Heller (von links) in ihren selbstgebastelten Raumanzügen mit Utensilien, die sie für ihr Experiment brauchten.

Team Astronuts hebt ab: Elia Isenschmid, Jorina Wyss, Theo Koller und Carmen Heller (von links) in ihren selbstgebastelten Raumanzügen mit Utensilien, die sie für ihr Experiment brauchten.

Bild: Pius Amrein (Willisau, 26. April 2021)

Zwei Sechstklässlerinnen und zwei Sechstklässler der Volksschule Willisau haben mit ihrer Förderlehrperson Grossartiges geleistet. Die vier Kinder haben einen internationalen Programmierwettbewerb gewonnen. Sie konnten sich unter insgesamt 50 Teams aus Deutschland, Österreich und der Schweiz durchsetzen. Carmen Heller, Elia Isenschmid, Theo Koller und Jorina Wyss freuen sich sehr über den Erfolg, denn sie haben sich ihrem Projekt über mehrere Wochen intensiv gewidmet. Dies, als klar geworden war, dass sie mit zwei weiteren Teams im Final standen.

Die vier Kinder besuchen zwei verschiedene sechste Klassen in Willisau. Ihre IF-Lehrperson, Franziska Schär, unterrichtet die Kinder unter anderem während einer Lektion pro Woche im Rahmen der Begabungs- und Begabtenförderung. Schär hatte vom Wettbewerb namens Code4Space erfahren (siehe Box unten) und die Kinder in Absprache mit den Klassenlehrpersonen angefragt, ob sie sich eine Teilnahme am Wettbewerb vorstellen können. Die Themen «Programmierung» und «Weltall» konnten sogleich überzeugen, die Kinder wollten sich fortan gemeinsam für dieses Projekt engagieren.

Wettbewerb zur Förderung von Mädchen im technischen Bereich

Der Programmierwettbewerb Code4Space (www.code4space.org) wurde vom deutschen Fraunhofer-Institut für intelligente Analyse- und Informationssysteme und von der Stiftung «Erste deutsche Astronautin gGmbH» lanciert. Das Ziel des Wettbewerbs war es, die digitale Bildung spielerisch und frühzeitig zu fördern und darüber hinaus insbesondere Mädchen mehr Mut für Fächer im technischen Bereich zu machen. Daher war eine Voraussetzung für die Teilnahme, dass die Teams zu mindestens 50 Prozent aus Mädchen bestehen.

Startschuss für den Wettbewerb war am 5. März 2020. Bis am 31. Dezember 2020 mussten die 50 teilnehmenden Teams aus Deutschland, Österreich und der Schweiz ihre Ideen online einreichen. Unter Berücksichtigung der jeweiligen Altersklassen bewertete die Jury unter anderem nach Kriterien wie Kreativität, Teamgeist und Machbarkeit im Weltraum.

Wie verhält sich ein Schaumstoffball im All?

Die zwei Mädchen und ein Knabe des erfolgreichen Willisauer Teams spielen in der Freizeit begeistert Handball. So verwundert es nicht, dass sie ein Weltraumexperiment in Zusammenhang mit einem Ball entwickelten. Unter dem Teamnamen Astronuts entschlossen sie sich, das Flug- und Aufprallverhalten eines Schaumstoffballs auf der Erde und in der Schwerelosigkeit zu erforschen. Dafür integrierten sie den Mikrocomputer Calliope mini in einen Schaumstoffball, wie das folgende Bild zeigt.

Der kleine Computer Calliope mini, eingebaut in einen Schaumstoffball, der aufgeschnitten wurde.

Der kleine Computer Calliope mini, eingebaut in einen Schaumstoffball, der aufgeschnitten wurde.

Bild: PD

Weiter programmierten sie einige Sensoren des Mikrocontrollers, sodass der Mikrocomputer nach dem Drücken einer bestimmten Taste unter anderem die Zeit misst oder auf Lageänderungen reagiert. Lehrerin Franziska Schär erklärt, der Mikrocomputer sei so programmiert, dass er die Anzahl der Aufpralle zähle. Zudem merke der Calliope mini, ob und wann der Ball stoppe oder im Fall der Raumstation nur noch schwebe.

Mikrocomputer bleiben für künftige Experimente an der Schule Willisau

Hilfe erhielten die Kinder bei ihrem Experiment zusätzlich durch Gabriel Baldinger von der PH Bern und Niklaus Venzin von der ETH Zürich. Dies im Rahmen des hochschulübergreifenden Projekts «Informatikkurse», das von den Akademien der Wissenschaften Schweiz finanziell unterstützt wird. Auch standen den Kindern fünf Calliopes mini zum Üben zur Verfügung. «Diese Mikrocomputer sind genial, mit ihnen hat man unbegrenzte Möglichkeiten», sagt Franziska Schär. Die Calliopes mini darf die Schule Willisau nun behalten, damit auch die Klassengspändli der Astronuts Programmiererfahrungen sammeln können.

«Es hat den Kindern viel Spass gemacht, zu tüfteln, gemeinsam eine Idee zu entwickeln und schliesslich in die Tat umzusetzen», sagt Schär. Das bestätigen die Kinder. Jorina Wyss erklärt: «Bei der Arbeit mit dem Calliope mini hat mir gefallen, dass man bei anspruchsvolleren Projekten nicht einfach loslegen kann, sondern um die Ecken denken muss.» Und Carmen Heller nennt den Grund, warum das Team so motiviert war, sogar in den Ferien am Projekt zu arbeiten:

«Wir hatten plötzlich grosse Chancen für den Sieg, wir haben es alle miteinander durchgezogen und konnten immer aufeinander zählen.»

Die Freude war riesengross, als die Kinder und die Lehrerin letzte Woche vom ersten Platz erfuhren. Jorina freut sich: «Es hat Megaspass gemacht, mit dem Team und Frau Schär zu arbeiten. Und schliesslich wurden wir auch belohnt mit dem ersten Platz!»

Überzeugen konnten die Kinder die Jury gleich auf mehreren Ebenen. So heisst es in einer Mitteilung des Fraunhofer-Instituts: Die Astronuts zeigen mit ihrem Space-Bounce-Ball, dass wissenschaftliche Experimente so richtig Spass machen können. Und die möglicherweise erste deutsche Astronautin Suzanna Randall lässt sich zitieren:

«Besonders beeindruckt haben mich der Teamgeist, die Kreativität und die spürbare Begeisterung der Gruppe.»

Am vergangenen Montag erfolgte das sogenannte Space-Camp. Aufgrund der Coronapandemie wurde es online via Zoom durchgeführt. Die Astronuts arbeiteten dabei ihre Idee gemeinsam mit dem Code4Space-Team und zusätzlichen Fachleuten weiter aus und lernten auch gleich die zweite mögliche erste deutsche Astronautin Insa Thiele-Eich kennen. Insa Thiele-Eich oder Suzanna Randall wird als erste deutsche Frau zur Raumstation ISS fliegen können.

Und welcher Preis wartet auf die Willisauer Astronuts? Die Kinder erhalten in den kommenden Tagen ein Überraschungspäckli aus Deutschland. Vom Schulleiter Hubert Müller wurden sie zudem mit einem Gutschein überrascht. Der Hauptpreis aber ist: Der in den folgenden Monaten extra aufgrund des von den Kindern erstellen Prototypen nachgebaute, optimierte und vor allem weltraumtaugliche Space-Bounce-Ball wird voraussichtlich Ende 2021 in einem Ice-Cube (einer speziellen Transportbox) mit ins All fliegen, damit das Experiment schliesslich in der Raumstation ISS durchgeführt werden kann.