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Der programmierte Roboter im Echtzeit-Test
Der programmierte Roboter im Echtzeit-Test
31.08.2024

Roboter programmieren, Fadenwürmer untersuchen, übers Hirn sinnieren

Eine Woche forschten sechs Dutzend Schüler:innen (10 bis 15 Jahre) in der Vifzack-Academy am ISTA-Campus Klosterneuburg.

Auf den Tischen stehen Laptops, daneben Kunststoff-Bausteine, Räder, Motoren. Auf dem Boden schlängelt sich ein langes rotes Seil in mehreren Windungen auf dem Teppich, ein Stück weiter liegen weiße Kartonplatten mit vor allem schwarzen Klebestreifen. Auf manchen der Quadrate auch ein paar bunte Kurven. Hier setzt die 12-jährige Sophie ihren aus den Bausteinen zusammengesetzten Roboter auf eines der Felder. Der fährt nun entlang der schwarzen Linie. Irgendwo klafft eine Lücke. Die Schülerin schnappt eines der Quadrate, das der Karren schon befahren hat und setzt das Teil mit einem schwarzen Viertelkreis ein, der Roboter kann weiter seine Kreise ziehen.

Sophie ist eine von insgesamt 71 Schüler:innen der sogenannten Sekundarstufe I (5. Bis 8. Schulstufe), die die letzte Augustwoche (2024) nutzt, um bei der „Vifzack-Academy“ im Klosterneuburger ISTA-Campus (Institute of Science and Technology Austria) ihrer naturwissenschaftlichen Leidenschaft zu frönen. Eine Woche lang lernen und forschen Jugendliche (von 275 Bewerber:innen aus ganz Österreich) spielerisch in Fachgebieten, die sie besonders interessieren, wie bei den Kinderunis nur viel intensiver. „Das Programmieren war neu, aber es hat mich vorher schon sehr interessiert“, verrät Sophie Kinder I Jugend I Kultur I Und mehr… Am vorletzten Tag des einwöchigen Camps darf der Journalist durch einige der Workshops wandern und mit den MINT-Kids (Mathe, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) kurze Interviews führen.

Spielerisch coden lernen

„Am Montag haben wir ein kleines Computerspiel programmiert und dabei Scratch kennengelernt“, berichtet die Neu-Programmiererin. „Am nächsten Tag haben wir einen Micro-Controller programmiert und seit gestern arbeiten wir an den Robotern“, zeigt sie auf ihrem Laptop-Monitor auch die ineinander gefügten Coding-„Bausteine“, damit der Lego-Tech-Roboter „weiß“, was er zu tun hat – über seinen Sensor checkt, immer der schwarzen Linie entlang fahren zu sollen / müssen.

Lifelong Kindergarden Group

Dieses Programmier-Werkzeug (Coding-Tool) wurde am renommierten MIT (Massachusetts Institute of Technology, USA) entwickelt – übrigens in einer Arbeitsgruppe, die sich Lifelong Kindergarden Group (lebenslange Kindergarten-Gruppe) nannte. Bei einer Tagung in Hamburg, organisiert vom Lego Learning Institute, vor mehr als 20 Jahren (Dezember 2003) erzählte der „Kindergarten-Leiter“ Mitchel Resnick erstmals von der Arbeit an dem spielerischen Programmier-Tool (Werkzeug) für Kinder. Das funktioniert grafisch wie ein buntes Baukasten-System. Inspirieren ließen sich er und seine Mitarbeiter:innen tatsächlich von jeder Menge der bunten genoppten Bausteine, die sie in ihren Büros hatten und mit denen sie ebenso wie mit anderen Dingen spielten, ihrer Kreativität freien Lauf ließen wodurch sie zu ihren Erfindungen inspiriert wurden und werden.

Fadenwürmer

Einen Raum weiter sitzen Jugendliche rund um Tische – vor sich Pipetten, kleine Kunststoffgefäße, Halterungen für diese sowie Müllbehälter. In kreisrunden verschlossenen Schalen befindet sich – fürs Laien-Auge – eine Art trüber Flüssigkeit. „Da schwimmen Fadenwürmer drinnen“, erklären die Biologie-Fans dem Reporter. Und richtig, wenn sie diese Schalen unters Mikroskop schieben, ist auf den Monitoren tatsächlich zu erkennen, dass sich da kleine, dünne Würmer herumschlängeln.

Nun machen sie sich in Kleingruppen an ein Forschungsprojekt. Sie bringen in neue Schalen, die sie zuvor auf der Rückseite beschriften, jeweils eine – unbekannte – Flüssigkeit ein, um zu beobachten und damit zu erforschen, handelt es sich um eine solche, die die Würmer als Nahrung anerkennen oder nicht.

Lieblingsfach und breite Perspektive

Antonia und Mia fragen den Journalisten, ob sie sich – als hier neu kennengelernte Freundinnen – fotografieren lassen könnten. Und beginnen zu erzählen. Erstere, 11 Jahre: „Ich hab seit vielen Jahren zu Hause ein Mikroskop, Biologie ist mein Lieblingsfach in der Schule, darum hab ich mich für diese Akademie angemeldet.“ Diese Woche habe sie in ihrer Leidenschaft bestärkt. „Da haben wir viel Neues gemacht und jetzt will ich auch Forscherin werden – oder Autorin oder Architektin oder Archäologin; Astronomie interessiert mich aber auch sehr. Oder ich werde Lehrerin – für Biologie.“

Auch Mias Schulfach-Favorit ist Bio; „zu Hause forsche ich auch gern, meine Großeltern, die Lehrerin und Lehrer waren, unterstützen mich dabei. Was wir hier lernen, ist sehr cool.“ Wissenschafterin oder Rechtsanwältin oder Lehrerin oder auch Autorin sind die Berufswünsche, die aus ihr heraussprudeln.

Viele offene Fragen

Nächste Station: Schüler:innen, die sich eine Woche lang mit Sinnen und Gehirn beschäftig(t)en: Neuro-Science, also Nerven-Wissenschaften. Bevor sich alle zu einem Gruppenfoto versammeln mit Händen an einem zerlegbaren Kunststoff-Modell eines menschlichen Hirns, schildern vor allem Karolina und Rafael die vielen, vielen Fragen, über die sie diskutierten, grübelten und mit Expert:innen des ISTA gesprochen haben: Wie und wieso träumen wir, was passiert da im Gehirn warum. „Das Coole ist, dass es auf diese und viele andere Fragen noch gar keine Antworten gibt und die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hier auch erst daran forschen. Täglich kamen wir auf neue Themen.“

Das war aber noch lange nicht alles. „Wir haben auch Experimente zu Sinnen und -Täuschungen gemacht. Zum Beispiel haben wir eine Flüssigkeit zu trinken bekommen – eine davon war rot gefärbt und für viele hat sie fruchtiger geschmeckt als die andere, obwohl beides das Gleich war.“

Geisterhaft

Recht spooky sei ein anderer Versuch mit Elektroden und gewesen, wo jeweils zwei Schüler:innen über Kabel und ein kleines Gerät verbunden waren – und sich Muskelbewegungen automatisch übertragen haben. Mehrere greifen nach ihren Smartphones und zeigen die entsprechenden Videos.

Und während Jan und Tobias verschiedene Versionen des berühmten Rubik’s Würfel – und das recht schnell – lösen, erfährt Kinder I Jugend I Kultur I Und mehr… noch einen Fun-Fact. „Wir werden sicher alle ab jetzt bei jedem Hangman-Spiel gewinnen können, weil wir so viele komplizierte Begriffe kennengelernt haben wie zum Beispiel „Adenosintriphosphat“ – das ist übrigens der Energieträger in unseren Zellen.

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Jungen Talenten Raum für Begegnung und Entfaltung geben

Anlässlich der oben erwähnten Sponsion sagte die Vizepräsidentin für Wissenschaftsvermittlung am ISTA, Gaia Novarino: „Spitzenforschung gelingt nur gemeinsam. Das ISTA ist erfolgreich, weil Wissenschaftstalente aus der ganzen Welt nach Klosterneuburg kommen, um hier gemeinsam an grundlegenden Fragen zu forschen. Und was für die Spitzenforschung gilt, gilt auch für die Vifzack-Woche. Wir schaffen für junge Talente aus ganz Österreich einen sozialen Rahmen und einen Ort, wo sie Gleichgesinnte treffen, gemeinsam an Forschungsprojekten arbeiten und im direkten Austausch mit Wissenschafter:innen des ISTA in die Welt der Forschung eintauchen.“

Das ISTA bietet aber nicht nur diese intensive Woche für besonders interessierte Schüler:innen an, sondern auch einfachere Workshops und Laborbesuche… auch unter dem Schuljahr – übrigens alles kostenlos – siehe Link in der Info-Box.

Follow@KiJuKUheinz

Willkommen zur Vifzack-Academy
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INFOS: WAS? WER? WANN? WO?

Vifzack-Academy und mehr

Freitag um die Mittagszeit – KiJuKU war da schon längst bei anderen Terminen eingeteilt – gab es für die 71 Schüler:innen eine Sponsion. Sie hatten – mit ihren Lehrenden – eine Forschungs-Ausstellungen zusammengestellt, bei der sie ihre Projekte vorstellten.

Die Vifzack-Academy fand erstmals statt, wenngleich das ISTA (Institute of Science and Technology Austria) schon seit vielen Jahren Sommer-Camps für interessierte Schüler:innen sowie den Open Campus Day für Familien anbietet.

Bei der genannten Academy gab es sechs Workshop-Schwerpunkte: Computer Science und Robotic, Mikro- und Molekularbiologie, Erfinden und Testen, Chemie, wissenschaftliche Informationen oder Fake, Neuro-science – Sinne und Gehirn. Außerdem gab es gemeinsame Freizeit-Aktivitäten für alle 71 Schüler:innen – nicht zuletzt zum Kennenlernen und Austausch über die eigenen Interessensgebiete hinaus, wie z.B. einen Besuch im Naturhistorischen Museum Wien oder im Happy Land in Klosterneuburg.

Angebote unterm Schuljahr

Eine Liste vieler – kostenloser – Angebote für Schulklassen findet sich auf der Website von VISTA Science Experience, der Wissenschaftsvermittlung des ISTA hier

Infos zur Anreise – Shuttlebus von Wien-Heiligenstadt – zum ISTA gibt es hier

Für weitere Fragen: science.education@ista.ac.at