(CIS-intern) – Neues MINT-Projekt der Hochschule Flensburg bringt Programmieren, Technik und Teamgeist an fünf Schulen im Norden Schleswig-Holsteins – 15 Teams bereiten sich auf großes Finale vor.
Programmieren lernen und anschließend unmittelbar sehen, was der eigene Code bewirkt: Eine Drohne hebt ab, fliegt eine vorgegebene Route, überwindet Hindernisse und landet möglichst punktgenau. Für rund 90 Schülerinnen und Schüler im Norden Schleswig-Holsteins wird genau das im neuen Schuljahr zum Schulalltag. Mit dem DrohnenCup startet die Hochschule Flensburg gemeinsam mit der UAM-InnoRegion-SH in ein neues MINT-Projekt, das junge Menschen spielerisch und praxisnah für Informatik, Technik und Naturwissenschaften begeistern will.
Fünf Schulen sind bei der ersten Saison dabei: die Auguste-Viktoria-Schule in Flensburg, die Emil-Nolde-Schule in Neukirchen, die Grund- und Gemeinschaftsschule St. Michaelisdonn sowie die Hermann-Tast-Schule und die Theodor-Storm-Schule in Husum. Insgesamt gehen 15 Teams mit Schülerinnen und Schülern der Jahrgangsstufen 6 bis 12 an den Start.
Jede der teilnehmenden Schulen erhält für das Projekt bis zu vier speziell für den Bildungsbereich entwickelte Drohnen. Damit steht jedem Team eine eigene Drohne zur Verfügung. Die Ausstattung sowie die Unterrichts- und Lernmaterialien werden den Schulen kostenlos bereitgestellt. So soll die Teilnahme nicht von den finanziellen Möglichkeiten einer Schule abhängen.
Die Hochschule Flensburg entwickelt und erstellt für den DrohnenCup den Lehr- und Unterrichtsplan und bereitet die Inhalte so auf, dass sie unmittelbar in den beteiligten Schulen eingesetzt werden können. Dazu gehören neben den fachlichen Lerninhalten auch konkrete Unterrichtsmaterialien, Übungen und praxisorientierte Aufgaben rund um Drohnentechnologie, Programmierung und Computational Thinking. Die Hochschule begleitet damit nicht nur den Wettbewerb, sondern gestaltet gemeinsam mit den Schulen den gesamten Lernprozess über das Schuljahr hinweg.
In der Regel beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler zwei Wochenstunden mit dem DrohnenCup. Der von der Hochschule Flensburg konzipierte Unterricht baut systematisch aufeinander auf: Zunächst lernen die Jugendlichen die Grundlagen der Drohnentechnologie kennen und sammeln erste Erfahrungen beim manuellen Fliegen. Anschließend steigen sie Schritt für Schritt in die Programmierung ein. Die Aufgaben werden zunehmend anspruchsvoller, bis sich die Teams schließlich gezielt auf die Challenges des großen DrohnenCup-Finales vorbereiten.
Auf diese Weise entsteht ein durchgängiges Konzept: von der Entwicklung des Lehrplans an der Hochschule über den regelmäßigen Unterricht in den Schulen bis zum gemeinsamen Finale am Ende des Schuljahres. Die Erfahrungen aus dem ersten Projektjahr werden ausgewertet und sollen wiederum in die Weiterentwicklung der Unterrichtsinhalte für die folgenden DrohnenCup-Saisons einfließen.
Besonders wichtig ist den Projektverantwortlichen, dass Jugendliche mit ganz unterschiedlichen Vorkenntnissen teilnehmen können. Der DrohnenCup richtet sich deshalb bewusst an verschiedene Jahrgangsstufen und Schularten. Entscheidend sind Neugier, Kreativität und die Lust, gemeinsam etwas auszuprobieren.
„Uns ist wichtig, dass Schülerinnen und Schüler digitale Technologien nicht nur benutzen, sondern verstehen, selbst gestalten und unmittelbar erleben, was ihre eigenen Ideen bewirken. Gerade Drohnen schaffen dafür einen besonderen Zugang: Aus einem Programmcode wird sichtbar Bewegung – und aus einer abstrakten Aufgabe eine ganz konkrete Erfahrung“, sagt Prof. Dr. Sven Bertel von der Hochschule Flensburg.
Der DrohnenCup verbindet so gleich mehrere MINT-Bereiche. Mathematik und Physik spielen bei Bewegung, Aerodynamik und Sensorik eine Rolle, Informatik und Technik bei der Programmierung und Steuerung. Gleichzeitig trainieren die Jugendlichen das sogenannte Computational Thinking: Sie lernen, komplexe Aufgaben zu analysieren, in kleinere Probleme zu zerlegen, Lösungswege zu entwickeln und diese systematisch zu überprüfen. Diese Fähigkeit ist nicht nur beim Programmieren gefragt, sondern in vielen späteren Studien- und Berufsfeldern. Auch Teamarbeit gehört dazu. Denn beim DrohnenCup treten keine Einzelkämpferinnen und Einzelkämpfer an. Die Jugendlichen müssen gemeinsam überlegen, programmieren, testen, Fehler finden und ihre Lösungen immer wieder verbessern.
Auf ein gemeinsames Ziel arbeiten alle Teams während des Schuljahres hin: das große DrohnenCup-Finale. Geplant ist zum Abschluss des Schuljahres eine große Veranstaltung, bei der die Schülerinnen und Schüler der beteiligten Schulen zusammenkommen und in verschiedenen Challenges gegeneinander antreten. Gefragt sind alle zuvor trainierten Fähigkeiten sowohl beim manuellen Fliegen wie auch beim programmierten Flug und der Zusammenarbeit im Team. Der Wettbewerbscharakter soll dabei vor allem eines schaffen: Motivation. Aus dem Lernen und Experimentieren während des Schuljahres wird ein gemeinsames Ziel, auf das die Teams hinarbeiten können.
Zum DrohnenCup gehört zugleich ein verantwortungsvoller Umgang mit der Technologie. Neben ihren zahlreichen zivilen Einsatzmöglichkeiten sollen deshalb auch gesellschaftliche und ethische Fragestellungen thematisiert werden. Dazu zählt auch die kritische Auseinandersetzung mit dem militärischen Einsatz von Drohnen. Die Jugendlichen sollen moderne Technologien nicht lediglich nutzen, sondern verstehen, beurteilen und mitgestalten können. Genau darin liegt ein wesentlicher Ansatz des Projekts: Schülerinnen und Schüler sollen von Konsumentinnen und Konsumenten digitaler Technologien zu aktiven Gestalterinnen und Gestaltern werden.
Der DrohnenCup ist zugleich ein Forschungsprojekt der Hochschule Flensburg. Wissenschaftlich untersucht werden insbesondere Fragen der Mensch-Drohnen-Interaktion und des Computational Thinking. Die Erfahrungen aus den Schulen sollen fortlaufend ausgewertet werden. Die Ergebnisse sollen wiederum in die Weiterentwicklung künftiger DrohnenCup-Saisons einfließen.
„Der DrohnenCup verbindet MINT-Bildung, Forschung und regionale Entwicklung auf sehr direkte Weise. Die Jugendlichen lernen, komplexe Aufgaben gemeinsam zu lösen, ihre Programme immer wieder zu testen und aus Fehlern neue Lösungen zu entwickeln. Gleichzeitig gewinnen wir wertvolle Erkenntnisse darüber, wie solche Lernangebote gestaltet sein müssen, damit sie junge Menschen nachhaltig für Informatik und Technik begeistern“, erklärt Prof. Dr. Torben Wallbaum von der Hochschule Flensburg.
Der DrohnenCup hat dabei auch einen starken regionalen Bezug. Unbemannte Luftfahrtsysteme gewinnen in vielen zivilen Bereichen an Bedeutung – beispielsweise bei der Inspektion von Windenergieanlagen, in Landwirtschaft und Umweltschutz, bei Rettungseinsätzen oder im Katastrophenschutz. Gerade der Norden Schleswig-Holsteins bietet mit seiner Wirtschaftsstruktur, den erneuerbaren Energien, großen ländlichen Räumen und vergleichsweise günstigen Bedingungen für unbemannte Luftfahrt besondere Entwicklungsmöglichkeiten. Junge Menschen frühzeitig mit solchen Zukunftstechnologien vertraut zu machen, ist deshalb auch ein Beitrag zur Fachkräftesicherung und zur technologischen Entwicklung der Region.
Langfristig soll der DrohnenCup gemeinsam mit Partnern wie dem Institut für Qualitätsentwicklung an Schulen Schleswig-Holstein (IQSH) und SINUS-SH weiterentwickelt und als fester Bestandteil der MINT-Förderung etabliert werden.
Das Projekt ist auf eine möglichst breite Teilhabe ausgelegt. Perspektivisch sollen weitere Schulen und Jugendliche erreicht werden und öffentliche Veranstaltungen das Thema Drohnentechnologie auch einem größeren Publikum zugänglich machen.
Der DrohnenCup wird im Rahmen der UAM-InnoRegion-SH über das Bundesprogramm WIR! – Wandel durch Innovation in der Region gefördert. Für das Projekt ist eine Förderung von insgesamt rund 500.000 Euro durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt vorgesehen. Projektträger ist der Projektträger Jülich. Durchgeführt wird der DrohnenCup von der Hochschule Flensburg.
Fotos: Hochschule Flensburg
