Bei dem Projekt soll eine Gruppe von zwei bis fünf Schüler*innen (SuS) eine automatische Bewässerung für ein Hochbeet entwickeln. Mit einer kleinen Modifizierung könnte es auch für Topfpflanzen genutzt werden. Die Steuerung der Bewässerung soll über einen Calliope, welches ein günstiger Einplatinencomputer ist, erfolgen. Mit der kostenfreien Plattform „https://makecode.calliope.cc/“ lässt sich der Calliope auch für Einsteiger*innen unkompliziert mit Hilfe von Textbausteinen programmieren. Für das Projekt sollten trotzdem schon Vorerfahrungen mit dem Calliope oder dem Programmieren vorhanden sein, da es etwas umfangreicher ist.

Ziel des Projektes ist es, dass die SuS mit hoher Eigenleistung eine automatische Bewässerungsanlage, welche täglich aber nur bei Trockenheit den Boden gießt, herstellen. Dafür wird eine Bodenfeuchtigkeitsmessung entwickelt und dabei eine Tauchpumpe mit Netzteil und einem Schalter, der sich über den Calliope schalten lässt, verkabelt und programmiert.

Als Unterrichtsmaterial gibt es mehrere Skizzen zur Unterstützung bei der Verkabelung sowie aufeinander aufbauende Programmier-Aufgaben, welche die Gruppen schrittweise zum fertigen Programm führen sollen. (Siehe PDF unter dem Menü-Punkt Material)

Die Unterrichtsreihe lässt sich in folgenden Fachgruppen verorten:

Lernbereich Arbeit und Beruf
Technisches Handeln und Beherrschung technischer Systeme
Treffen von planerischen Entscheidungen für den Einsatz technischer Systeme in/an einem Produkt (hier Bewässerungsanlage)

Naturwissenschaften, Technik
Verständnis über und Nutzung digitaler Werkzeuge
Technische und informatische Problemlösung bezogen auf Bewertung technischer und informatischer Sachverhalte
Erstellung einfacher Steuerungsprogramme und Nutzung von Grundelementen der Programmierung
Erläuterung der Wirkungsweise von Steuerungssystemen der computergesteuerten Bewässerungsanlage

Informatik
Verwendung passender Algorithmen und einfacher Datentypen im eigenen Projekt.
Begründung und Bewertung von Vor- und Nachteilen des Einsatzes von Informatiksystemen und zunehmender Automatisierung für Individuen und Gesellschaft
Analysieren und Modellieren von Prozessen durch die Auseinandersetzung mit Algorithmen der prozeduralen Programmierung:  Sequenz, Wiederholung etc.

Differenzierung ist durch offene Lösungswege und individuelle Problemlösemethoden gegeben, bspw. durch verschiedene Programmiermöglichkeiten. Die Aufgabenblätter enthalten für jede Programmier-Aufgabe gezielte Hinweise, welche das Programm verbal erklären und auch jeweils eine komplette Lösung der Aufgabe enthalten. Diese können gezielt für SuS mit weniger Erfahrung bzw. Fähigkeiten im Programmieren verwendet werden. SuS mit höherem Förderbedarf könnten am Erfolg des Gesamtproduktes teilhaben, indem sie den für die Bewässerung benötigten Schlauch mit Löchern präparieren, das Gehäuse für den Calliope und das Netzteil vorbereiten, am Beet anbringen und die Regentonne mit Wasser aufstellen.

Die Lerngruppe sollte mit dem Calliope und seiner Programmierung vertraut sein. Falls diese Vorkenntnisse nicht vorhanden sind, würden sich als Einführung die „Calliope Mini Lernkarten“ vom Digital Literacy Lab eignen. Die Lernkarten dienen als kleinschrittige Hinführung zur Programmierung des Calliope. Sie lassen sich über den unten aufgeführten Link herunterladen.