Freifach Informatik: Projekte mit KI und Hardware

Etappe 3: Projektstart

Jetzt wird es dein Projekt. Du arbeitest allein oder in einer Gruppe (max. 3 Personen). Du hast 10 Doppellektionen Zeit. Bei Interesse kannst du danach weiterbauen.

Fünf Richtungen

Spiele mit Gestensteuerung

Ein Spiel, das du mit Kamera und KI steuerst. Gesten eignen sich für grobe, klar unterscheidbare Aktionen. Sehr schnelle oder sehr präzise Steuerung ist schwierig, weil Kamera und Modell etwas Zeit brauchen.

Beispielideen: Endless Runner mit Springen und Ducken · Ausweichspiel mit Körperneigung · Fruit-Ninja mit der Hand · zwei Spieler vor einer Kamera

Startpunkt: Beispiel „Fang das Licht“ mit Tastatur, Teachable Machine und ml5 handPose. Wer lieber in Python arbeitet, darf das. Als Startpunkt eignet sich dann die Vorlage der Richtung Spieleprogrammierung.

KI bewegt etwas

Eine KI im Browser erkennt etwas, und Hardware reagiert (wie in Etappe 2).

Beispielideen: Sortiermaschine (die Kamera erkennt einen Gegenstand, ein Servo sortiert) · gestengesteuerter Greifarm · Schranke, die bei einem Handzeichen öffnet

Bauen und Robotik

Ein Gerät mit Sensoren und Aktoren, ganz ohne KI.

Beispielideen: Abstandswarner · Reaktionsspiel-Box · Wetter- oder Pflanzenstation · Rätselbox mit Schaltern

Bauteile und Beispiele: micro:bit-Hardware-Katalog

Spieleprogrammierung

Ein Spiel in Python mit pygame-ce, ganz ohne Hardware und KI. Hier lernst du, wie Spiele aufgebaut sind: Klassen für die Figuren, Szenen wie Menü, Spiel und Game Over, Bewegung mit Delta-Time. Bei jedem Push geht dein Spiel online und läuft im Browser, auch auf dem Handy. Gut, wenn du schon etwas Python kannst.

Beispielideen: Jump’n’Run mit mehreren Levels · Space Shooter mit Gegnerwellen · Top-down-Abenteuer mit Karte · Puzzlespiel · Tower Defense

Zum Einstieg oder zum Nachlesen: Tutorial: Ein Spiel mit Python entwickeln, in sechs Schritten vom leeren Fenster bis zum Spiel im Browser.

Startpunkt: Dein Team bekommt ein eigenes Repo mit einem kleinen Beispielspiel: Anleitung: Team-Repo klonen und online stellen.

Eigenes Projekt

Du hast eine eigene Idee, die in keine der vier Richtungen passt? Dann setze sie um. Wichtig ist hier besonders ein guter Projektplan: Was genau soll am Ende laufen, und welche Zwischenziele hast du bis dahin? Bespreche die Idee vor dem Start mit der Lehrperson.

Beispielideen: eine App oder Webseite für deinen Verein · ein Werkzeug, das dir im Alltag hilft · ein Datenprojekt mit eigenen Messungen · ein Programm zu einem Thema aus einem anderen Fach

Projektplan und Austausch alle 4 Wochen

Das gilt für alle Projekte, egal in welcher Richtung, und auch, wenn du danach weiterbaust.

  1. Projektplan ausfüllen: im Projektplan online: Idee und Beschreibung, Ziele in drei Stufen, Milestones mit Datum, Risiken. Der Plan wird in deinem Browser gespeichert.
  2. Plan teilen: Mit Link zum Teilen bekommst du einen Link, der den ganzen Plan enthält. Schicke ihn der Lehrperson (per Teams oder Mail). Das ist dein erster Milestone.
  3. Alle 4 Wochen Austausch: Vorher trägst du im Plan ein, was läuft, was nicht und was als Nächstes dran ist, und passt die Milestones an. Dann schickst du wieder den Link. Im Austausch schauen wir gemeinsam, wo du stehst und wie es weitergeht.

Im Team führt eine Person den Plan und schickt den Link auch den anderen. Sichere den Plan ab und zu als Datei: Wenn die Browserdaten gelöscht werden, ist er sonst weg.

Drei Stufen

Jedes Projekt ist so aufgebaut. Du musst nicht alle Stufen schaffen.

Stufe Inhalt Verbindlich?
1. Basis Dein Kernstück läuft und ist vorzeigbar Ja
2. Erweiterung Eine sinnvolle Erweiterung deiner Idee Wenn die Zeit reicht
3. Vertiefung Etwas Anspruchsvolleres, z. B. Online-Multiplayer oder ein lernender Gegner Nur bei Lust und Zeit

Beim Austausch alle 4 Wochen entscheiden wir gemeinsam, ob die Basis steht und wie es weitergeht.

Ablauf beim gemeinsamen Projektstart

  1. Ideenmarkt: Jede Person stellt eine Idee in 2 Minuten vor.
  2. Gruppen bilden: allein oder zu zweit oder zu dritt.
  3. Projektplan: Fülle den Projektplan online aus und schicke der Lehrperson den Link. Das ist dein erster Milestone. (Lieber auf Papier oder als Datei im Repo? Dafür gibt es die Vorlage zum Ausdrucken.)

Gehäuse und Lasercutter

Die Lasercutter-Einführung kommt nach etwa vier Wochen Projektphase. Plane ein Gehäuse deshalb eher gegen Ende ein.