Aufgaben und Übungen mit dem Raspberry Pi

in der Schule, Ausbildung und Studium

Die einzige wirkliche Herausforderung war den Raspberry Pi „optimal in Szene zu setzen“. Das heißt, Aufgaben und Übungen zu entwickelt, die die Studenten im Rahmen eines 3-stündigen Workshops lösen können. Dabei geht es nicht darum, dass alle Studenten alle Übungen machen und Aufgaben lösen, sondern der Support und Arbeitsaufwand während des Workshops meinerseits minimal bleibt.

Ein Teil der Aufgaben und Übungen sind so angelegt, dass für die Arbeit am Raspberry Pi kein Internet-Zugang erforderlich ist. Das bedeutet, das Betriebssystem wurde von mir bereits vorab mit Software für die Aufgaben und Übungen ausgestattet, da man nicht immer Zugang zum Netzwerk und Internet-Zugang bekommt. Außerdem empfiehlt sich eine Vorkonfiguration. Beispielsweise eine feste IPv4-Adresse.

Nach ersten Versuchen am lebenden Objekt (Raspberry Pi zusammen mit Studenten) habe ich schnell festgestellt, dass jede Aufgabe klar und eindeutig formuliert sein muss. Die Aufgaben, die aufeinander folgen sollten didaktisch sinnvoll zusammenhängen. Beispielsweise vom Einfachen zum Komplexen.
Ein Lernerfolg und Erkenntnisgewinn trat vor allem dort ein, wo Ergebnisse aus vorhergehenden Aufgaben wiederverwendet werden konnten (vom Bekannten zum Unbekannten).

Ausstattung: Was brauche ich, um die Aufgaben und Übungen zu machen?

Um die folgenden Aufgaben und Übungen mit dem Raspberry Pi erfolgreich lösen zu können sind gewisse Anschaffung notwendig.

Wenn man auf Bildschirm und Tastatur verzichten will, benötigen die Workshop-Teilnehmer eigene Notebooks oder PCs, die zusammen mit den Raspberry Pis zu einem Netzwerk zusammengeschaltet sein müssen.
Im einfachsten Fall baut man mit einem WLAN-Router ein Netzwerk auf, dass auch autark sein darf, wenn kein Zugang zum Internet verfügbar ist. Hierbei sind die Raspberry Pis über einen Switch am Netzwerk angeschlossen und die Rechner der Teilnehmer per WLAN.

Bei den Aufgaben und Übungen für die elektronische Bauelemente erforderlich sind:

Aufgaben lösen oder Übungen machen

Die Aufgaben und Übungen sind so angelegt, dass entweder die Lösung zur Aufgabe im Internet recherchiert werden muss. Das heißt, der Workshop-Teilnehmer bekommt nur die Aufgabe, aber nicht die Lösung. Der Teilnehmer muss sich die Lösung mit Hilfe fertiger Tutorials selber erarbeiten.
Oder der Workshop-Teilnehmer bekommt auch die Lösung und muss das gewünschte Ergebnis nachbauen. Letzteres gelingt sicherlich schneller und fehlerfrei. Allerdings ist es auch langweiliger und stellt keine besondere Herausforderung dar.
Sofern Internet-Zugang vorhanden ist empfehle ich grundsätzlich die erste Variante, bei der mehr Eigenleistung gefragt ist, auch wenn die Lösung einer Aufgabe länger dauert.

Einzel- oder Gruppen-Arbeit

Prinzipiell ist es nicht notwendig, für jeden Workshop-Teilnehmer einen eigenen Raspberry Pi bereitzustellen. Im Gegenteil. Die Aufgaben und Übungen eignen sich viel besser für Zweier-Teams. Erfahrungsgemäß ist das die beste Aufteilung. Bereits drei Personen an einer Aufgabe stellt sich jedoch schwierig dar und sollte ein Einzelfall sein, wenn man eine Gruppe mit einer ungerade Anzahl von Teilnehmern hat.

Vorauswahl durch den Lehrer oder Dozent

Nicht alle Aufgaben und Übungen müssen von allen Workshop-Teilnehmern erledigt werden. Im Gegenteil. Ich empfehle eine Auswahl zu treffen, die für Ihren Workshop und die Teilnehmer geeignet ist.

Beispiel: In meinem Workshop verzichte ich fast komplett auf die Aufgaben und Übungen für Einsteiger. In einem Workshop zum Thema „Kommunikationssysteme“ ist nur die Aufgabe „1.5 Verbindung zu einem Raspberry Pi per SSH aufbauen“ interessant, weil das der erste Schritt ist, um Aufgaben per SSH mit dem eigenen Notebook auf dem Raspberry Pi lösen zu können.